李城

重慶市智翔鋪道技術(shù)工程有限公司 重慶 400060

瀝青路面的就地冷再生技術(shù)，在合理使用道路面層材料和部分基礎(chǔ)瀝青混合料的基礎(chǔ)上，首先按照設(shè)計(jì)比預(yù)先鋪灑硅灰、瀝青等添加料，再后加入新型骨料以及粉煤灰綜合利用、乳化瀝青、適量水，并按照設(shè)計(jì)厚度，采用地冷再生機(jī)銑刨、粉碎舊路基，并將傳統(tǒng)民族文化料充分拌和后找平，最后經(jīng)由壓路機(jī)將再生的基層材料碾壓成形和養(yǎng)護(hù)，從而構(gòu)成了性能優(yōu)異、品質(zhì)達(dá)標(biāo)的新路面基礎(chǔ)。就地冷再生技術(shù),具有節(jié)約資源、減少能源、節(jié)約資本、環(huán)保和對(duì)交通環(huán)境的影響較小等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。

1 概述

1.1 技術(shù)原理

就地冷再生施工技術(shù)，是在道路建設(shè)中使用的一項(xiàng)道路修復(fù)技術(shù)，一般是對(duì)付瀝青路面基礎(chǔ)損傷嚴(yán)重的問(wèn)題。冷再生法是使用有瀝青混凝土道路耐久性的舊鋪層料作為基底，再添加上適當(dāng)?shù)男鹿遣?，把所需要使用的添加劑按的一定配比摻入其中并拌和均勻，所使用的添加劑分為泡沫瀝青、混凝土、乳化瀝青等。在所有材料全部生產(chǎn)完畢之后，再通過(guò)粉碎、澆筑、調(diào)拱、調(diào)坡等工藝，使道路或路面得到原有的承載強(qiáng)度，提高了道路的品質(zhì)。

就地冷再生技術(shù)的基本原理，主要是通過(guò)對(duì)原有柏油路面耐久性構(gòu)件進(jìn)行銑刨加工，在新獲得的老舊瀝青面層混合料中加入部分粗集料顆?；蚣?xì)集料和相應(yīng)配比的混凝土、瀝青料、砂漿、c劑等，經(jīng)完全拌和后產(chǎn)生一個(gè)完整的建筑材料層，將其再次攤鋪于道路，再經(jīng)碾壓成形后產(chǎn)生可以承擔(dān)相應(yīng)負(fù)荷的道路工程構(gòu)件層。在此過(guò)程中必須小心，對(duì)原有的瀝青路面在進(jìn)行銑刨時(shí)不要損傷路基下的結(jié)構(gòu)層，不然在其表面加鋪的瀝青混料時(shí)易形成反射裂紋。目前，就地冷再生技術(shù)一般用作半剛性基礎(chǔ)和柔性地面施工。

1.2 應(yīng)用范圍

就地冷再生技術(shù)的使用范圍非常廣泛，不但在很多較高等級(jí)路面的養(yǎng)護(hù)和改造過(guò)程中應(yīng)用廣泛，對(duì)部分鄉(xiāng)村路面的維護(hù)也一樣適用。隨著中國(guó)城市一體化建設(shè)的推進(jìn)，路面修補(bǔ)、維護(hù)已經(jīng)成為了十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而地冷再生技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的運(yùn)用范圍一直以來(lái)都非常廣泛，也受到了極大的關(guān)注，常作為道路改擴(kuò)建和預(yù)防性維護(hù)中的重要選擇技術(shù)。

2 就地冷再生施工的特點(diǎn)與原理

2.1 就地冷再生施工技術(shù)特點(diǎn)

路面就地冷再生技術(shù)屬于路面修理、改建的一部分，不但適合于高級(jí)路面的修理和改建，而且適合于普通路面和鄉(xiāng)村路面的修理和改建。它主要是解決柏油路面上基礎(chǔ)損傷的主要問(wèn)題。更具體說(shuō)，在過(guò)去大多是作為級(jí)別降低的路面或鋪砌基礎(chǔ)用，在國(guó)外則多用作普通鄉(xiāng)間路面的改造，但近年來(lái)已開(kāi)始運(yùn)用在重交通路面上。該裝備一般由柏油路面的耐久性銑刨裝置、乳化瀝青料噴射裝置、螺旋分料裝置、熨平裝置以及運(yùn)行管理系統(tǒng)和控制器等裝置構(gòu)成。其基本工作流程是：隨著設(shè)備的正常運(yùn)行，通過(guò)銑刨設(shè)備將舊路基刨削并粉碎，通過(guò)噴涂設(shè)備根據(jù)配比的需要噴人乳化瀝青，同時(shí)，通過(guò)銑刨設(shè)備將各種物料拌和平均，再通過(guò)分料螺線在攤鋪長(zhǎng)度區(qū)域內(nèi)平均分料，然后再通過(guò)熨平設(shè)備熨平，最后通過(guò)用壓路機(jī)壓實(shí)路基而成形。對(duì)于較低一級(jí)道路尤其是鄉(xiāng)間道路，這些路基就是最終路基；而對(duì)于高等級(jí)公路，這些路基也可以視為高等級(jí)公路的基礎(chǔ)。

2.2 冷再生技術(shù)的工作原理

就地冷卻再生技術(shù)的主要施工設(shè)備是集破碎加工和施工于一身的冷再生機(jī)，冷再生機(jī)的核心技術(shù)是配備大量專用刀頭的銑刨和拌和旋子。轉(zhuǎn)子向前旋轉(zhuǎn)時(shí)銑刨原路面材料，當(dāng)冷再生機(jī)向前行走時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)水流通過(guò)軟管在與再生機(jī)連接的水車中運(yùn)送到出去，并在再生機(jī)的混合均勻倉(cāng)中噴灑。而水流的送出量通過(guò)采用由微處理器控制的泵送系統(tǒng)精確控制。銑刨轉(zhuǎn)子將水泥和銑刨材料充分拌和，并獲得所需要的最高水分率，以便獲得生混合物料的最高壓實(shí)率。要提高可再生材料的硬度值往往還必須加入穩(wěn)定性劑，穩(wěn)定性劑主要有混凝土材料、普通水泥稀漿、乳化瀝青、發(fā)泡瀝青料、石灰、粉石灰等液體穩(wěn)定性劑。

3 就地冷再生施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

第一，成本低。路面就地冷再生由于全部使用了原有的鋪層材質(zhì)，因此大大減少了路面修復(fù)以及更新中原墊層材質(zhì)的挖起使用、廢置和新料的購(gòu)置，從而節(jié)省了投資，并由此使得生產(chǎn)成本大幅降低。據(jù)海外的數(shù)據(jù)報(bào)道，與在原有墊層上加鋪新材質(zhì)的修復(fù)方式比較，淺層就地再造大約可降低成本20%，而深度就地冷卻再造則大約可降低成本46%。

第二，效率較高。道路用地的冷再生設(shè)備施工，一次即可進(jìn)行銑刨、粉碎、添加、拌和以及攤鋪，也因此縮短了施工流程，并減少了施工時(shí)間。采用了地冷再生設(shè)備,一天施工下來(lái)即可實(shí)現(xiàn)5000～8000m2以上的工程量。開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)道路改造工程快速實(shí)施的又一個(gè)里程碑。

第三，使用范圍廣。就地冷再造材料可以針對(duì)不同道路舊墊面層材料的實(shí)際狀況加以重新設(shè)計(jì)，并選用不同的食品添加劑，搭配更加精確，因而可以提高再造材質(zhì)的優(yōu)良質(zhì)量與施工技術(shù)質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑成形厚且平整的粘接層,因而保障了修補(bǔ)后道路的應(yīng)用期限，使再造后的瀝青路面與剛鋪設(shè)性能基本相等。并且，由于可以對(duì)舊建筑材料加以重復(fù)使用，在施工期間道路的幾何線形與材料厚度都可以獲得很好地保護(hù)。

第四，環(huán)境污染小。采用單一的路面養(yǎng)護(hù)方式，瀝青路面廢棄物數(shù)量非常大，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害大，新型建筑材料的開(kāi)發(fā)，還將導(dǎo)致土地節(jié)約和生態(tài)的危害。使用冷再生工藝則可以完全避免這些問(wèn)題。因?yàn)橘Y源可以完全再生使用,因此大大減少了新逐鹿資源的開(kāi)采量；又不會(huì)產(chǎn)生舊資源的搬運(yùn)和儲(chǔ)存困難，是一種環(huán)保的工藝。這不但能夠節(jié)省大量投入，更有助于環(huán)保，所以被我們稱為“綠色”的技術(shù)。

第五，干擾性較低。水冷再生措施的主要優(yōu)點(diǎn)是大規(guī)模設(shè)備，高密度實(shí)施，把由于建筑施工所產(chǎn)生的交通影響減至了最低點(diǎn)。該設(shè)備還具有密閉式的手動(dòng)加載控制系統(tǒng)，能夠避免粉塵飛舞，便于文明實(shí)施。不像新增路面工程項(xiàng)目一樣，很多建筑施工都可在總體工程建設(shè)階段一起完成，冷再生建筑工程則可以集中到某個(gè)特定的地點(diǎn)。

4 就地冷再生混合料配比設(shè)計(jì)

4.1 確定級(jí)配

施工物料品質(zhì)也會(huì)對(duì)最后的施工技術(shù)使用效果形成很大負(fù)面影響，在采用冷再生攪拌料時(shí)需要加大對(duì)級(jí)配的品質(zhì)管理?？蓪?dāng)前現(xiàn)狀路面材料通過(guò)取樣測(cè)試與原路面材料的級(jí)配具體情況，為基本來(lái)制定具體級(jí)配方法，并適當(dāng)調(diào)配原料運(yùn)用方式。

4.2 確定最佳水泥用量

水泥在道路混合材料中的占比例比較大，因此如果將就地冷再生層材料使用在道路層，也可以采用適量的混凝土添加劑，從而改善了道路的施工品質(zhì)，但具體用量標(biāo)準(zhǔn)也可以采用擊實(shí)試驗(yàn)確定，以便獲得最佳含水率和干燥密度的控制標(biāo)準(zhǔn)；然后取出已成型試件，并對(duì)其進(jìn)行抗裂度試驗(yàn)，以確定具體的混凝土用量指標(biāo)。另外，在澆筑時(shí)所用混凝土的整體強(qiáng)度也應(yīng)當(dāng)相同，不然易發(fā)生局部強(qiáng)度不同的狀況。

4.3 確定最佳乳化瀝青用量

基于施工實(shí)踐，乳化瀝青在就地低溫再生道路施工中有較高的使用效益。關(guān)于熱乳化瀝青用量的確定，目前比較有效的方法是凍融劈裂實(shí)驗(yàn)、馬歇爾試驗(yàn)等。

5 就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用

5.1 施工準(zhǔn)備

第一，裂縫檢查。確定的施工區(qū)域，在全面考察后確認(rèn)裂縫病害的出現(xiàn)地點(diǎn)，記錄開(kāi)始與結(jié)束的具體位置，確定危險(xiǎn)程度。第二，挖補(bǔ)處理。如有些道路發(fā)生了龜裂、網(wǎng)裂等較嚴(yán)重的蟲(chóng)害現(xiàn)象，此時(shí)需要采用挖補(bǔ)的方法解決，該過(guò)程中二灰基礎(chǔ)處理料的選用也相當(dāng)重要，以冷補(bǔ)料或熱料比較適宜。第三，清理廢棄物。經(jīng)過(guò)上述步驟后，原來(lái)路面容易形成廢棄物，為盡量減少對(duì)就地冷再生建筑效能的負(fù)面影響，必須及時(shí)清理廢棄物，不得產(chǎn)生雜物等存放問(wèn)題。第四,放樣劃線。制定了具體的寬度線，以作為后期工程建設(shè)的管理基石。第五，對(duì)機(jī)械準(zhǔn)備中重要機(jī)械須經(jīng)及時(shí)檢驗(yàn)和調(diào)試，以保證再生機(jī)和提升機(jī)在實(shí)際建筑中的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。配備了精密的測(cè)量控制系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制的方法，以保證了乳化瀝青質(zhì)量的可靠性；采用監(jiān)控界面提供技術(shù)參數(shù)，如銑刨深淺和斜坡等，已成為了正規(guī)建筑施工的主要指引[1]。

5.2 清潔整理

在應(yīng)用就地冷再生的方法之前，必須先全面掌握瀝青路面的實(shí)際情況，并進(jìn)行最基本的清理技術(shù)。然后，等到所有的整理工作基本完成后，在較舊的道路上再加入一些較新的骨料，并采用方格網(wǎng)的樣式將混凝土用量的大小加以全面計(jì)量。舉例來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)的再生層最厚一般是20cm。而根據(jù)計(jì)算作業(yè)的實(shí)際范圍，檢測(cè)工作人員要根據(jù)混凝土的實(shí)際使用量大小控制攤鋪面積。除此以外，施工人員還必須對(duì)原來(lái)的道路進(jìn)行有效勘測(cè)，以準(zhǔn)確收集樣本并進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試工作。從測(cè)量?jī)?nèi)容出發(fā)，一般需要先對(duì)舊道路的材料配比情況加以掌握，并測(cè)算出混凝土的實(shí)際用量大小以及含水率等技術(shù)參數(shù)。然后，選擇加冷再生機(jī)層或搭配合適的瀝青料加以鋪設(shè)。在制作新混凝土量(料)時(shí)，還必須要先充分混勻新混凝土量和原材料。等到全部的操作完成之后，必須將其中的土壤含水量大小進(jìn)行全方位測(cè)試，以去除不同程度的環(huán)境因素影響。同時(shí)測(cè)試人員還必須關(guān)注周邊的環(huán)境變化情況,以混合出具有高強(qiáng)度的混合材料[2]。

5.3 拌和

拌和是就地冷卻再生工藝中實(shí)施的一個(gè)關(guān)鍵施工步驟，在拌和進(jìn)行的同時(shí)，主要是通過(guò)推桿對(duì)的冷再生機(jī)組的所有管路進(jìn)行接通，這主要是通過(guò)對(duì)就路面原材料進(jìn)行破碎施工工序，以使混凝土與路面的建筑材料完全地拌和到一起，從而達(dá)到對(duì)資源回收使用。同時(shí)，在施工的同時(shí)，必須對(duì)其車速加以嚴(yán)密的管理，通常應(yīng)將其車速限制在7～10min。此外，在施工的同時(shí)，必須適當(dāng)加以灑水管理，其灑量主要依據(jù)施工的狀況決定，以免降低了地冷再生技術(shù)的施工效率。

5.4 攤鋪材料

所有基礎(chǔ)工作完畢后，地面的濕潤(rùn)灑水工作是至關(guān)重要的。與此同時(shí)，必須對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行清掃，保持建筑表面的清潔性。然后，選取適當(dāng)?shù)耐叩[材料實(shí)施混凝土攤鋪施工，并根據(jù)設(shè)計(jì)的參數(shù)內(nèi)容調(diào)整混合料攤鋪強(qiáng)度。一般會(huì)選用平地機(jī)作為混合料攤鋪施工的基礎(chǔ)設(shè)備，選用多功能的銑刨路拌機(jī)械作為混合料攤鋪施工的關(guān)鍵裝置，可以在壓實(shí)的環(huán)境中達(dá)到材料的均勻分布[3]。

5.5 再生施工

再生機(jī)組運(yùn)行工作完畢后，便可驅(qū)動(dòng)水罐車展開(kāi)建筑施工。首先將原有路基銑刨碎,粉碎后深達(dá)水到底基層，并與外摻料一起加以適當(dāng)拌和，拌和后深入到達(dá)舊水穩(wěn)定層底。在整體再造施工過(guò)程中，還要指定專人對(duì)緊隨再生機(jī)情況加以觀察。隨時(shí)檢測(cè)再生機(jī)的拌合深度，并對(duì)砂漿、水等濃度加以計(jì)算，確保其一直保持在最高的濃度范圍。當(dāng)開(kāi)啟再生機(jī)后，便可展開(kāi)連續(xù)不斷的施工，在整個(gè)再生施工中，應(yīng)保持勻速、慢慢地前進(jìn)，行駛車速可限制在40m/min之間。為減小銑刨后的等級(jí)改變，較大時(shí)一般以6m/min為準(zhǔn)[4]。

5.6 找平與整形

為確保路基的密實(shí)程度達(dá)到一定施工標(biāo)準(zhǔn)，在再生施工時(shí)，首先應(yīng)采用單鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。然后再采用平地法找路平和整形。在該工程施工階段，道路不允許車輛通行時(shí)，應(yīng)確保沒(méi)有發(fā)生骨料的分層離析現(xiàn)象，如混合材料表面水分散失過(guò)多，要加以相應(yīng)水分補(bǔ)償。在整平施工后，如出現(xiàn)部分道路上仍出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充料，并銑刨除去，然后再重新進(jìn)行碾壓，直到全部道路整平。

5.7 再生層碾壓

當(dāng)建筑工程完成之后，就需要進(jìn)行再生整平或者碾壓處理了，在進(jìn)行建筑施工的同時(shí)首先需要使用平地機(jī)對(duì)新生層的外表進(jìn)行處理，同時(shí)針對(duì)于那些坑洞處理不了的地方，還需要使用人力進(jìn)行處理，以提升新生層的平順度。同時(shí)，再生層碾壓的過(guò)程中，主要包括了初壓、復(fù)壓以及終壓，因此需要根據(jù)各個(gè)執(zhí)行步驟選用合適的建筑機(jī)械，同時(shí)需要對(duì)碾壓方式作出嚴(yán)密的限制，以確保碾壓的穩(wěn)定性，如此方可達(dá)到較好的建筑施工品質(zhì)[5]。

5.8 路面養(yǎng)護(hù)

當(dāng)就地冷再造技術(shù)施工完畢之后，要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行路面維護(hù)作業(yè)，一般都是利用土工布條將路面加以覆蓋，這主要是為了防止暴曬而造成施工技術(shù)缺陷，從而影響到就地冷再造技藝的實(shí)施質(zhì)量。此外，在實(shí)施維護(hù)階段，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行交通管制，防止汽車碾壓對(duì)公路產(chǎn)生危害，需要等待公路能力到達(dá)要求以后，方可放開(kāi)道路交通，以提高就地冷再生技術(shù)的實(shí)施品質(zhì)[6]。

5.9 檢查成果

①經(jīng)過(guò)多次測(cè)試檢驗(yàn)證明壓實(shí)機(jī)械的壓實(shí)度有效，并按時(shí)進(jìn)行了相應(yīng)的記錄工作；②對(duì)建設(shè)項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的土壤含水量進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，并選取最恰當(dāng)?shù)目刂品绞?；③沿著特定工序往前推移，去除不確定性影響，選取最好的檢測(cè)方法以達(dá)到更高的目標(biāo)。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，就地冷再生建筑科技在道路建筑保養(yǎng)、維修、更新技術(shù)方面，其施工技術(shù)效益是相當(dāng)好的，能夠給道路建筑提供良好的效益。但是，在就地冷再造科技施工及具體運(yùn)行管理的過(guò)程中，項(xiàng)目人員還必須對(duì)其施工工藝加以全方位地熟悉與理解，如此才能確保就地冷再生工藝的各種技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范和工程質(zhì)量要求。