賈延軍

（甘肅省酒泉公路事業(yè)發(fā)展中心金塔公路段，甘肅 酒泉 735300）

0 引言

隨著我國(guó)公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展,大量早期施工的道路已經(jīng)逐步進(jìn)入了大中型修繕期。如何采用有效的養(yǎng)護(hù)施工方法是一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。通過(guò)不斷探索、試用、總結(jié)和分析認(rèn)為，瀝青路面廢舊材料的回收利用可以有效提高現(xiàn)有資源的利用率,起到保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本等作用,符合國(guó)家提出的發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針,是一種直接且非常有效、有用的方法和措施，是先進(jìn)的公路養(yǎng)護(hù)理念和思路方法，能夠有效處治路面各類病害，維持路面狀況處于良好狀態(tài)。

甘肅省酒泉公路事業(yè)發(fā)展中心金塔公路段的省道214線處于西北干旱寒冷地區(qū)，其舊瀝青路面的維護(hù)維修選用了就地冷再生技術(shù)，取得了良好的使用經(jīng)驗(yàn)。本文對(duì)舊瀝青路面就地冷再生技術(shù)的適用范圍、優(yōu)點(diǎn)和施工方法進(jìn)行介紹,并對(duì)施工成本進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。

1 工程概況

金塔公路段管養(yǎng)的省道214線地處絲綢之路的重要城市酒泉，該道路起始于國(guó)道213線南側(cè)，共管養(yǎng)105公里，此道路是通往東風(fēng)航天城（中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心）和內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗的必經(jīng)之路，也是連接內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗與甘肅酒泉的交通要道，在服務(wù)國(guó)家重大航天戰(zhàn)略、軍事科研和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，過(guò)往大型載重貨車逐年增多，自2008年交工運(yùn)營(yíng)至今,日交通量從500輛劇增到現(xiàn)在的4000輛,節(jié)假日高峰期日交通量達(dá)到7000輛。路面病害不斷加劇，達(dá)到了陡升狀態(tài),養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)施工任務(wù)不斷加重,路面通行壓力逐年加大，病害日漸凸顯。為徹底處治路面病害，保證過(guò)往車輛安全通行，更好地服務(wù)于穩(wěn)步發(fā)展的地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)，近年來(lái)，金塔公路段結(jié)合路況實(shí)際，在進(jìn)行充分路況調(diào)查的基礎(chǔ)上，組織技術(shù)業(yè)務(wù)骨干、專家和公路養(yǎng)護(hù)方面經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員，對(duì)養(yǎng)護(hù)方案的可行性、科學(xué)性和合理性進(jìn)行了充分的論證審查，相繼實(shí)施了油路修補(bǔ)、罩面、重鋪、同步乳化瀝青碎石分層、開(kāi)槽灌縫、貼縫等各種養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目，引進(jìn)了“封霸-道路橋梁伸縮縫養(yǎng)護(hù)新型嵌縫材料”、“龜網(wǎng)裂抗裂貼”等養(yǎng)護(hù)新材料，有效處置了龜網(wǎng)裂、坑槽、車轍、沉陷等各類路面病害。但運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，雖然處治效果好，但是維持時(shí)間較短，技術(shù)狀況達(dá)不到預(yù)期的效果和目標(biāo)。

2 冷再生技術(shù)概述

再生循環(huán)利用技術(shù)分為2種：熱再生循環(huán)利用技術(shù)和冷再生循環(huán)利用技術(shù)。按結(jié)構(gòu)劃分,分為面層再生技術(shù)和基層再生技術(shù)，各種技術(shù)具有不同的應(yīng)用范圍,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，分析選擇具體方案,以達(dá)到更佳的實(shí)施效果。再生技術(shù)應(yīng)用于公路施工中，一般分為以下3種情況:瀝青面層熱再生或冷再生;分別對(duì)瀝青面層熱、冷再生,對(duì)基層冷再生;同時(shí)對(duì)基層和面層冷再生。

從目前公路養(yǎng)護(hù)綠色發(fā)展理念的提出和實(shí)際來(lái)看，冷再生技術(shù)具有良好發(fā)展前景，從經(jīng)濟(jì)效果和施工質(zhì)量把控等方面分析，瀝青路面就地冷再生施工是路面改造中一種能夠節(jié)約費(fèi)用的方法，但現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制難度較高。從路面病害類型數(shù)據(jù)的調(diào)查分析,方案的合理性論證和優(yōu)化，機(jī)械設(shè)備組合和規(guī)格的選取,路面銑刨拌合等都是關(guān)鍵性的施工工序。

瀝青路面就地冷再生技術(shù)是將舊瀝青路面面層和部分基層銑刨破壞拌合,添加再生劑生成新的路面結(jié)構(gòu)層。其工作原理是在自然室溫下,通過(guò)連續(xù)完成舊瀝青路面材料的銑刨、破碎、拌合，添加就地冷再生劑，再經(jīng)過(guò)混合、攤鋪、碾壓等工序，生成新的路面結(jié)構(gòu)層，并且能達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3 冷再生技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

在現(xiàn)階段的公路養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，冷再生技術(shù)較重鋪、挖除局部修補(bǔ)、罩面等方案來(lái)說(shuō)優(yōu)勢(shì)明顯，具體優(yōu)點(diǎn)如下六個(gè)方面。

（1）工序簡(jiǎn)單。

由于就地施工，在循環(huán)利用的基礎(chǔ)上節(jié)省了開(kāi)挖、運(yùn)輸、攤鋪等工序,大大簡(jiǎn)化了施工過(guò)程。

（2）成本可控。

就地冷再生循環(huán)利用可從本質(zhì)上降低養(yǎng)護(hù)成本。由于循環(huán)利用了舊瀝青路面材料,隨著再生層厚度的不同,成本可控度在10%~20%之間。但是，隨著厚度的增加,成本可控度將不斷提升。

（3）等級(jí)提升。

通過(guò)水泥、石灰與水拌合再生,瀝青路面基層的質(zhì)量得到了進(jìn)一步的提升，提高了道路的承載能力，從而提升了道路等級(jí)。

（4）生產(chǎn)效率高，成效明顯。

為了保證再生基層的施工質(zhì)量,施工前需要對(duì)部分沉陷、車轍等嚴(yán)重病害進(jìn)行提前處置,其他輕微裂縫及龜網(wǎng)裂均不需要處治[4]。此外,再生施工特點(diǎn)為一次性銑刨拌合至設(shè)計(jì)深度,從作業(yè)時(shí)間角度分析,大大提高了生產(chǎn)效率,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)段和施工實(shí)踐證明,就WR2000型再生機(jī)設(shè)計(jì)再生厚度20cm為例,在施工組織合理、措施保障到位的情況下,生產(chǎn)效率為3000㎡/臺(tái)班。

（5）綠色環(huán)保。

由于舊路面材料的就地使用,減少了新材料的開(kāi)采,杜絕了浪費(fèi)；由此可見(jiàn),它是一種綠色、循環(huán)、環(huán)保的可推廣的公路養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)。

（6）對(duì)交通干擾小。

冷再生施工過(guò)程簡(jiǎn)便,投入的施工設(shè)施較少,對(duì)交通干擾反應(yīng)不敏感。因此,在普通干線公路或低等級(jí)交通量小的道路，在采取了有效的交通疏導(dǎo)和分流措施的情況下,可以采用半幅通車、半幅施工。

4 就地冷再生技術(shù)施工

4.1 路況分析

S214線酒航公路是通往酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心和內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗的二級(jí)公路,路基寬度為12m,路面寬度為7m,面層為5cm厚瀝青碎石+基層為20cm厚水泥砂礫。經(jīng)過(guò)多年的超期服役和運(yùn)營(yíng),目前，路面裂縫、坑槽、推移等病害較為嚴(yán)重，日常養(yǎng)護(hù)小修保養(yǎng)過(guò)程中修補(bǔ)率較大。

4.2 改造方案的確定

對(duì)舊路面部分采用加鋪15cm厚天然級(jí)配砂礫灑水碾壓成型,再撒布加水泥進(jìn)行就地冷再生銑刨拌合,設(shè)計(jì)銑刨深度為20cm,水泥添加量為4.5%,再生之后的鋪層用做基層,在此基礎(chǔ)之上再攤鋪瀝青混凝土面層，形成新的面層，從而徹底改善路面技術(shù)狀況。

4.3 再生劑選用

對(duì)于甘肅河西嚴(yán)寒高溫地區(qū)來(lái)說(shuō),以水泥為再生劑對(duì)瀝青路面進(jìn)行冷再生技術(shù)是最常用而且最適合的一種方案。水泥的用量通常按重量計(jì)，在4%~5%之間，為了獲得良好的壓實(shí)效果,同時(shí)還要加入適量的水。

4.4 添加方法

第一種：利用人工或機(jī)械攤鋪噴灑，水通過(guò)再生機(jī)所配備的微機(jī)控制系統(tǒng)由灑水車輸送提供；

第二種：利用水泥漿攪拌輸送機(jī)將水泥和水?dāng)嚢?然后通過(guò)再生機(jī)的控制系統(tǒng)輸送到攪拌倉(cāng)庫(kù)中。這樣能保證水泥的用量,并且能防止水泥材料的損失。

上述方法中,水泥攤鋪撒布工藝簡(jiǎn)單,但在施工中容易產(chǎn)生灰塵，不過(guò)優(yōu)點(diǎn)是控制用量方法非常方便。采用水泥漿投料法可以消除施工揚(yáng)塵污染,減少施工污染,但單獨(dú)調(diào)整用水量比較困難。

4.5 機(jī)械設(shè)備的選用配置

機(jī)械設(shè)備的選用配置見(jiàn)表1[1]。

表1 施工機(jī)械車輛設(shè)備配置

4.6 控制要點(diǎn)

先在舊路面上加鋪15cm厚（壓實(shí)厚度）天然砂礫，灑水碾壓成型，人工在再生施工的路面上用白灰灑出方格網(wǎng)，按半幅施工每個(gè)方格網(wǎng)10m2撒布水泥；每方格網(wǎng)的撒布量是4袋水泥[2]。再生機(jī)進(jìn)行銑刨和拌和，灑水車在再生機(jī)前被頂推前進(jìn)，同時(shí)向拌和倉(cāng)內(nèi)供水，再生機(jī)邊行駛，邊進(jìn)行舊瀝青路面的銑刨；隨后壓路機(jī)低速穩(wěn)壓；銑刨過(guò)程中根據(jù)路面技術(shù)狀況、施工材料、天氣變化等確定再生段長(zhǎng)度，根據(jù)原路面寬度、銑刨寬度、搭接寬度等，確定再生幅數(shù)。人工測(cè)定標(biāo)高，半幅銑刨完后，平地機(jī)刮平；振動(dòng)壓路機(jī)碾壓;雙輪碾壓路機(jī)最終以靜壓的方式進(jìn)行碾壓。

5 成本分析

為了對(duì)冷再生施工的經(jīng)濟(jì)成本有一個(gè)比較合理的評(píng)價(jià),于2017年9月對(duì)省道214線K68+000-K70+000段的冷再生施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了跟班測(cè)定[3]，對(duì)成本進(jìn)行了分析。

5.1 機(jī)械設(shè)備投入

在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際需要，主要機(jī)械配備見(jiàn)表1。表1所列機(jī)械臺(tái)班的總價(jià)為41600.00元。

5.2 人員投入

施工中，根據(jù)水泥人工攤鋪、整平，冷再生機(jī)銑刨等施工環(huán)節(jié)人員設(shè)備需要情況，投入施工的各種人員總共8人。

5.3 材料選用

通過(guò)試驗(yàn)段確定，水泥用量按4.5%計(jì)算,平均用量19.8kg/㎡,整個(gè)工程平均用水量為1.10 kg/m2,兩項(xiàng)合計(jì)費(fèi)用為5.654元/㎡。

5.4 產(chǎn)量效率

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確定和計(jì)算,本項(xiàng)目生產(chǎn)定額為3500m2/工日(8h)。

5.5 經(jīng)濟(jì)成本評(píng)價(jià)

成本由人工、材料、機(jī)械設(shè)備三部分組成。

①人工費(fèi)用:8×120=960元;②材料費(fèi)用:5.654元/㎡;③機(jī)械費(fèi)用:41600.00元。

由此可得再生成本為：(960+41600)/3500+5.654=17.81元/m2，此計(jì)算結(jié)果僅供參考。就地冷再生設(shè)備其儲(chǔ)能系數(shù)大，如果施工中的實(shí)際銑刨深度小于或者大于上述舉例中的深度,一般來(lái)講,施工速度變化不大,只是所用材料的數(shù)量發(fā)生變化；因此,就地冷再生的施工成本相對(duì)穩(wěn)定[4]。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程管控、實(shí)施效果跟班觀測(cè)和對(duì)比分析，對(duì)就地冷再生循環(huán)利用技術(shù)應(yīng)用方面有以下建議：

（1）就地現(xiàn)場(chǎng)冷再生循環(huán)再利用技術(shù)應(yīng)用的施工工藝、質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步完善和修訂；

（2）就地現(xiàn)場(chǎng)冷循環(huán)再生基層的長(zhǎng)期受力變形特性需要進(jìn)一步研究；

（3）在就地冷再生重鋪路面如何長(zhǎng)期保持良好的技術(shù)狀況上做進(jìn)一步的研究，比如在冷再生路段運(yùn)行兩年以后，探索實(shí)施改性乳化瀝青同步碎石封層、微表處等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，以不斷延長(zhǎng)路面使用年限和壽命，提升路面技術(shù)狀況水平和服務(wù)能力[5]。

西北干旱地區(qū)國(guó)省干線公路瀝青路面就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、縮減工期的養(yǎng)護(hù)維修目的。在保護(hù)生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)綠色發(fā)展方面發(fā)揮了積極作用，具有明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。