淺析道路冷再生施工工藝

李華

【摘 要】我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)迅速發(fā)展，道路通車?yán)锍讨鹉暝黾?，隨著公路使用年限的延伸，在大自然和行車的作用下，加速了道路的各種病害，大大縮短了維修養(yǎng)護(hù)的間隔時(shí)間，道路養(yǎng)護(hù)、改造任務(wù)也越來(lái)越重。以往傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方法在舊路面破損、基層強(qiáng)度不足，需補(bǔ)強(qiáng)改善時(shí)，是將舊瀝青路面和舊結(jié)構(gòu)層全部挖除，然后再重新做基層和面層，這樣不僅工程造價(jià)較高、施工工期較長(zhǎng)、污染環(huán)境、并且需要長(zhǎng)時(shí)間中斷交通，給行使車輛和行人的通行帶來(lái)極大的不便。為解決現(xiàn)有傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)改建施工中存在的實(shí)際問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外同行經(jīng)過(guò)多年的研究實(shí)踐，使公路養(yǎng)護(hù)改建工作發(fā)生了重大變革，拼棄了傳統(tǒng)工藝，采用先進(jìn)的就地冷再生技術(shù)，為公路改擴(kuò)建及日常養(yǎng)護(hù)工作開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域。

【關(guān)鍵詞】公路施工；冷再生技術(shù)；施工工藝

1.就地冷再生技術(shù)

道路就地冷再生是在常溫下使用冷再生機(jī)械連續(xù)完成銑刨和破碎舊路面結(jié)構(gòu)層（包括面層和部分基層）、添加再生材料、拌和、攤鋪等作業(yè)過(guò)程，碾壓成型后的攤鋪層可作為低等級(jí)公路的面層和高等級(jí)公路的下面層或基層，屬于道路養(yǎng)護(hù)維修范疇。

（1）道路就地冷再生施工中使用的骨料。主要有銑刨下來(lái)的舊瀝青鋪層材料（RAP）、碎石、礫石、砂及砂礫混合料等。

（2）道路就地冷再生施工中使用的添加劑。主要有水泥、乳化瀝青、石灰、粉煤灰和高爐爐渣等，石灰、水泥、石灰或水泥與粉煤灰的混合物及高爐爐渣的添加可以采用預(yù)撒的方式，也可以通過(guò)機(jī)載一體式撒布裝置撒布。

（3）冷再生技術(shù)的特點(diǎn)。具有施工工藝簡(jiǎn)便、分段施工、工期短、再生后即可通車的優(yōu)點(diǎn)，使舊路改造升級(jí)的施工不中斷交通成為可能。冷再生技術(shù)充分利用舊路資源，徹底解決了將舊路挖除重建而存在建筑廢料運(yùn)輸和堆放的問(wèn)題，也大大地減少了新材料的用量，減少了環(huán)境污染與破壞，尤其適合于城市道路的維修與改造。

無(wú)論是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)還是實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，只要混合料中5mm以上的粒料占40%以上，該舊路就有利用其作為再生基層或底基層的可能。因?yàn)橛凶銐虻拇蠊橇暇湍軌蛐纬稍偕鶎踊虻谆鶎拥墓羌芙Y(jié)構(gòu)，使再生層具備一定的承載能力。

通過(guò)試驗(yàn)分析表明，冷再生材料作為底基層完全能滿足路用材料的力學(xué)性能要求，因此在舊路改建工程中可充分利用。

2.施工方案與施工工藝

就我國(guó)北方地區(qū)道路結(jié)構(gòu)來(lái)講，以水泥作為添加料對(duì)瀝青混凝土路面進(jìn)行就地冷再生是最常用的一種方案，水泥的通常用量按重量計(jì)在3%-5%之間比較合適。

冷再生為新工藝，施工經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少，為確保工程質(zhì)量，先期進(jìn)行了300米的試驗(yàn)路段，通過(guò)舊路材料篩分、擊實(shí)試驗(yàn)，確定各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，最后明確其主要施工工藝如下：

2.1舊路面破碎拌和

舊路面再生采用Wirtgen2500冷拌再生機(jī)，該機(jī)最大工作寬度為250cm，最大拌和深度40cm，能保證連續(xù)拌和，具有很高的生產(chǎn)率，能精確控制鋪筑厚度。工作深度一旦確定，則轉(zhuǎn)子的切削深度將由傳感器及控制系統(tǒng)保證，從而獲得精確的冷再生厚度；可半封閉施工，改善交通中斷狀況及施工安全。為避免出現(xiàn)條梗，相鄰兩幅重疊20-30cm。工作時(shí)，冷再生機(jī)需一輛灑水車搭配保證拌和用水，拌和過(guò)程按10%含水量加水，隨拌隨檢查含水量，拌和行進(jìn)速度8-10m/min，有專人隨時(shí)跟機(jī)檢測(cè)拌和深度，確保拌合料含水量及拌合層厚度。破碎拌和后，經(jīng)篩分大顆粒內(nèi)如顆粒團(tuán)過(guò)多，可用再生機(jī)或路拌機(jī)加拌一次，水分不足路段，加拌前及時(shí)補(bǔ)灑水，保證再生混合料的穩(wěn)定性。

2.2路面混合料分析

拌和后的舊料分析包括舊料的篩分結(jié)果，最佳含水量，最大干密度以及松鋪量的確定，作業(yè)段合理長(zhǎng)度確定。實(shí)驗(yàn)室從現(xiàn)場(chǎng)均衡取料，通過(guò)對(duì)拌合料的篩分，通過(guò)多次擊實(shí)試驗(yàn)，確定粒料的最大干密度為2.25g/cm3，最佳含水量為9.5%，松鋪厚度為1.33。通過(guò)冷再生的延遲時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響試驗(yàn)，確定延遲時(shí)間為4h。施工中，嚴(yán)格控制從加水泥開始拌和到碾壓完成的時(shí)間在4h內(nèi)完成，通過(guò)試驗(yàn)段確定工作段的合理長(zhǎng)度為160m。

2.3破碎后的舊路整形

整幅路段拌和完成后，用平地機(jī)初步整平，再用震動(dòng)壓路機(jī)穩(wěn)壓2遍，測(cè)量人員根據(jù)設(shè)計(jì)縱斷高程和橫坡度，每10米為一斷面分左中右及1/4處5個(gè)點(diǎn)測(cè)出高程，按1.33的松鋪系數(shù)，人工找出基準(zhǔn)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)點(diǎn)用石灰連成線，高程不足時(shí)及時(shí)用平地機(jī)刮平。通過(guò)舊路整形達(dá)到“調(diào)坡”“調(diào)拱”的目的，且保證平整度。

2.4施工工藝與注意事項(xiàng)

2.4.1冷再生施工工藝原理

國(guó)外應(yīng)用實(shí)踐證明，基層再生技術(shù)是公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。在我國(guó)同樣具有重要的現(xiàn)實(shí)意義：

①節(jié)約資源?；鶎永湓偕夹g(shù)能最大限度利用廢舊瀝青混合料，節(jié)省大量砂石料，減少大量的能源消耗，同時(shí)每一條投入運(yùn)營(yíng)進(jìn)入養(yǎng)護(hù)維修期的瀝青混凝土路面都是一個(gè)潛在的可再生能源基地。

②保護(hù)環(huán)境。舊瀝青路面冷再生基層技術(shù)通過(guò)重復(fù)利用舊瀝青混合料，防止路面廢料對(duì)棄料點(diǎn)及周邊環(huán)境的污染，有效地保護(hù)林地和耕地，維護(hù)自然景觀和生態(tài)環(huán)境意義重大。在交通發(fā)展帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境破壞已引起社會(huì)各界的高度關(guān)注，解決公路建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的矛盾已迫在眉睫。

2.4.2現(xiàn)場(chǎng)冷再生基層施工工藝

現(xiàn)場(chǎng)冷再生施工工藝與選用的冷再生機(jī)有很大關(guān)系，在本工程中采用的是德國(guó)維地根公司的WR2500型冷再生機(jī)。

現(xiàn)場(chǎng)冷再生基層施工配套機(jī)械：維特根WR2500型再生機(jī)一臺(tái)。水車4臺(tái)，PY180平地機(jī)一臺(tái)，20t輪胎壓路機(jī)一臺(tái)，YZ14振動(dòng)壓路機(jī)一臺(tái)，YZ18振動(dòng)壓路機(jī)一臺(tái)，30裝載機(jī)一臺(tái)。在本大修工程中冷再生采用預(yù)先攤鋪水泥；再生機(jī)完成舊路材料的銑刨、破碎、新舊材料的拌和：由壓路機(jī)完成再生層的最終壓實(shí)成型。

2.4.3冷再生施工工藝流程

破碎舊路面一YZ14壓路機(jī)穩(wěn)壓一平地機(jī)整平一YZ18壓路機(jī)振壓一攤鋪水泥一冷再生機(jī)加水拌和一YZ14壓路機(jī)穩(wěn)壓一平地機(jī)整平一YZ18壓路機(jī)振壓一20t輪胎壓路機(jī)碾壓一三輪壓路機(jī)碾壓一養(yǎng)生。攤鋪水泥采用方格網(wǎng)法，水-考試大泥劑量按4%控制，為25t/1000m。具體操作方法是根據(jù)冷再生層的寬度，確定擺放水泥的行數(shù)和間距，劃出方格網(wǎng)，人丁攤勻水泥。

3.質(zhì)量控制與檢測(cè)

由于冷再生基層屬于新的結(jié)構(gòu)形式，在《質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中沒(méi)有相應(yīng)的檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)指標(biāo)]，施工過(guò)程中在收集和分析大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了主要檢測(cè)項(xiàng)目與檢測(cè)方法：

（1）銑刨深度：再生機(jī)行進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算機(jī)按照設(shè)計(jì)深度進(jìn)行銑刨，根據(jù)不同路況人工隨時(shí)量取銑刨深度，看是否滿足要求。

（2）橫坡、縱斷高程：初壓后，利用水準(zhǔn)儀按松鋪2cm、每20米測(cè)1個(gè)斷面（3個(gè)點(diǎn)）控制平地機(jī)工作，橫坡偏差為±0.3%，中線高程偏差+5、-10mm。

（3）壓實(shí)度：終壓完畢后，用灌砂法按《公路工程質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》附錄B檢查，一般每100米1處。

（4）7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度：水泥及水的計(jì)量通過(guò)水泥稀漿車計(jì)算機(jī)控制。每工作班制備1組試件，試件6天灑水養(yǎng)生，1天浸水養(yǎng)生，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。一般強(qiáng)度可達(dá)2.8-3.1MPa（按水泥添加劑5.0%計(jì)量）。

（5）彎沉值：半剛性基層施工完畢、不間斷灑水養(yǎng)生7天后，采用貝克曼梁法對(duì)行車道和超車道按每20米一點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。再生后彎沉值一般可比原路面提高60%左右。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，冷再生作為一種新興的施工技術(shù)，與傳統(tǒng)筑路方法相比，“就地冷再生技術(shù)”可縮短工期、提高作業(yè)效率，完全利用廢舊材料，大大節(jié)省施工成本，對(duì)交通的干擾最小。在我國(guó)公路事業(yè)飛速發(fā)展的今天，將會(huì)以其獨(dú)特的施工工藝、特點(diǎn)、牢固立足于公路施工工藝的競(jìng)爭(zhēng)行列之中。 [科]