冷再生技術(shù)在公路路面大中修中的應(yīng)用研究

胡玉強

摘 要：伴隨我國公路事業(yè)的迅速發(fā)展，交通量日益增多，大量早期修建的公路工程已接近設(shè)計使用年限，需做大修或改造施工，就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用，可達到節(jié)約資源、降低成本、保護環(huán)境的作用，因此，研究路面大中修施工中冷再生技術(shù)具有重要意義及價值。本文在充分了解就地冷再生施工原理的基礎(chǔ)上，通過具體案例，闡述了病害原因并提出了有針對性的處置方案，在此基礎(chǔ)上，進一步規(guī)范了冷再生施工工藝。

關(guān)鍵詞：冷再生技術(shù);路面大修;施工原理

近年來，我國早期修建的公路工程已陸續(xù)進入大中修養(yǎng)護階段，實施道路養(yǎng)護極易產(chǎn)生大量廢棄材料，若不加以合理利用，任意丟棄，不僅會嚴重污染周邊環(huán)境，還會浪費資源，尤其是瀝青材料。按照瀝青路面設(shè)計使用壽命為12～15年來分析，每年所需養(yǎng)護的瀝青路面基本可達到20%，舊瀝青混合料的廢棄量可達到5000萬m3/年，若能夠充分利用此類資源，一方面可節(jié)約成本、降低資源浪費，另一方面也可保護環(huán)境。冷再生技術(shù)作為一種高效的路面養(yǎng)護方法，將其用于路面大中修施工，可達到充分再生利用廢棄瀝青材料的目的，還能保護環(huán)境、節(jié)約資源。

1 就地冷再生施工原理

瀝青路面冷再生技術(shù)是指在原瀝青路面的基礎(chǔ)上，按照配合比設(shè)計，將各類原材料按比例摻入混合，并均勻攪拌，如水泥、石灰、粉煤灰、瀝青等，隨后通過就地冷再生機，在滿足施工溫度的條件下，就地對舊路面連續(xù)進行銑刨、破碎、拌和等一系列工序施工，最終保證路面結(jié)構(gòu)層施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求。相比傳統(tǒng)施工方法，就地冷再生施工的優(yōu)點如下：

1）施工工序簡單。瀝青路面冷再生施工就是舊瀝青路面材料的就地再利用，是指用再生機將舊瀝青面層打碎之后，摻加適量結(jié)合料，待碾壓成型之后便可形成一層新的路面結(jié)構(gòu)層。在整個施工過程中，可就地瀝青所有的原瀝青路面材料，無需挖掘、外運、處理廢料等其他工序，大大簡化了施工工藝，加快了施工進度。2）施工成本較低。相比傳統(tǒng)施工工藝，冷再生施工因其厚度不同，則節(jié)省的成本幅度也不盡相同，一般可降低成本35～～55%。3）生產(chǎn)效率高。瀝青路面采用就地冷再生施工時，僅個別嚴重病害需處理，其他小病害無需處理，可大幅縮短施工作業(yè)時間，提高生產(chǎn)效率。據(jù)相關(guān)研究表明，在施工組織合理的條件下，一臺再生劑每個工作臺班可進行7000～8000㎡再生處理。4）保護環(huán)境。由于可全部就地利用舊瀝青混合料，無需開采及利用新材料，也不存在廢料處理等情況，在整個施工中，很少會出現(xiàn)粉塵、廢氣等污染問題，因此可實現(xiàn)保護環(huán)境，節(jié)約資源的目的。5）交通干擾小。就地冷再生施工工藝簡單，無需投入大量施工設(shè)備，因此，不會對道路通行產(chǎn)生過多干擾，若施工路段交通量不大，可采用半幅施工。

2 工程概況

某公路工程全長50.435km，全線地理位置十分重要，是一條重要的經(jīng)濟大通道，且沿線具有豐富的旅游資源。按照從上到下的順序，原路面結(jié)構(gòu)為3cm細粒式瀝青混凝土+5cm中粒式瀝青混凝土+20cm水泥穩(wěn)定碎石+15cm天然砂礫，自通車運營以來，隨著交通量的不斷增加，在行車荷載及自然因素等反復(fù)作用下，路面出現(xiàn)了大面積推移、車轍等病害。通過分析評估原路面實際情況，決定對本路段K3+000～K20+000段進行大中修施工。

3 路面病害原因及處置方案

根據(jù)路面勘查結(jié)果顯示，車轍、油包、橫縱裂縫、面層推移等本路段的主要病害形式，究其原因病害產(chǎn)生的原因可歸結(jié)為以下2點：其一，本路段屬于極為重要的經(jīng)濟要道，交通量大，且重載車輛較多，存在嚴重的超載超限問題;其二，水穩(wěn)碎石為原路面基層材料，其表面光滑，但摩擦系數(shù)相對較小，施工過程中，未采用必要措施處置過于光滑的基層表面，導(dǎo)致面層和基層黏結(jié)性較差，連接不足，此外，瀝青面層抗剪強度較小，加之瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度不足，在長期重荷載碾壓下，面層很可能出現(xiàn)縱橫向位移情況，進而引發(fā)其他病害。

針對上述問題，結(jié)合原路面結(jié)構(gòu)，提出了相應(yīng)的處置方案，如下：

1）K12+220～K14+320d段及K16+750～K18+950段，共4.3km，處置方案為銑刨原路面3cm，用于下封層，隨后將中粒式瀝青混凝土鋪筑其上，厚度為4cm。2）K11+220～K12+220段，共1km，處置方案為徹底鏟除原瀝青路面，銑刨基層之后，需將粘層油均勻灑布其上，重新鋪筑2層瀝青混凝土，厚度為5+3cm。3）K3+000～K11+220段、K14+320～K16+750段、K18+950～k20+000段，共11.7km，處置方案為采用冷再生技術(shù)進行原瀝青路面施工，厚度為10cm，隨后鋪筑中粒式瀝青混凝土，厚度為4cm。此次大修施工，不改變原路基寬度，待處置完病害之后，可采用冷再生機進行原瀝青路面施工。

4 公路路面大中修冷再生施工工藝

1）原路面處理。為確保施工安全，可將標牌設(shè)于再生路段各路口，起到警示作用。隨后清理干凈原路面雜物，如石塊、垃圾等。針對路面存有的病害情況，如車轍、油包、橫縱裂縫等，可按照上述處置方案進行處理，保證施工質(zhì)量。2）試驗段施工。為保證后期大面積施工質(zhì)量，決定采用試驗段進行施工，從而確定各項施工參數(shù)指標，為后期施工提供參考。根據(jù)施工要求，選擇具有代表性的路段作為試驗段，即K3+000～K3+200段，全長200m，作業(yè)面積1600㎡。3）布料施工。按照瀝青混合料組成設(shè)計及再生路面各項參數(shù)要求，將新集料、水泥等材料的用量準確計算出來，通過石灰粉打格，經(jīng)計算，3cm為碎石布料厚度，2cm為石屑布料厚度，1.5%為水泥摻比。在整個布料環(huán)節(jié)，應(yīng)保證厚度均勻，待灑布完粗、細集料與水泥之后，嚴禁其他車輛進入施工場地。4）再生施工。施工時，需設(shè)置好施工參數(shù)，如含水量、銑刨深度等。機械預(yù)熱之后，按照設(shè)計的再生深度銑刨路面，自動拌和后再生機組便可進行緩慢、均勻、連續(xù)進行施工，行進速度為8～12m/min，嚴禁隨意轉(zhuǎn)變速度或中途停頓。同時，施工中要做好施工質(zhì)量控制，避免出現(xiàn)離析、波浪、裂縫等情況。5）壓實作業(yè)。完成上述施工之后，便可進行碾壓施工。按照路寬、壓路機輪寬及輪距等條件合理制定冷再生碾壓方案，相比路中間部位，路面兩側(cè)可適量增加碾壓遍數(shù)，一般可多出2～3遍。在碾壓過程中，同樣不允許車輛行駛，避免破壞再生層表面。根據(jù)施工要求，碾壓施工一般可分三次完成，初壓時，可采用鋼輪壓路機緊跟再生機組后面進行施工，從而避免再生料水分散失過多。要求初壓時可進行2～3遍碾壓，速度為2.5～3.0km/h。復(fù)壓時可采用高頻低幅振動模式，通過振動壓路機進行4～6遍碾壓，速度為2.0～2.5km/h，以此消除明顯輪跡、凹陷等情況。終壓時可通過膠輪壓路機進行6～8遍碾壓，速度可控制在3.0～4.0km/h，保證消除明顯輪跡，平整度良好。6）養(yǎng)生處理。待碾壓施工結(jié)束后，可采用灌砂法進行壓實度檢測，待保證壓實度符合施工要求，便可進行灑水養(yǎng)生。一般情況下，在加鋪上層結(jié)構(gòu)前，冷再生層的養(yǎng)生時間需控制在5d以上，若經(jīng)鉆芯取樣檢測，芯樣完整、芯壁光滑，且無脫落等情況，則說明養(yǎng)護質(zhì)量良好，便可結(jié)束養(yǎng)生施工。

5 結(jié)束語

綜上所述，瀝青路面具有平整性好、行車舒適、噪音小等優(yōu)點，因此在公路養(yǎng)護維修中得到了廣泛應(yīng)用與大力推廣。由于行車荷載和自然因素的反復(fù)作用，路面往往會出現(xiàn)大量病害問題，冷再生技術(shù)是現(xiàn)代的綠色施工技術(shù)，在路面大中修施工中合理運用冷再生技術(shù)，可充分利用舊路面面層材料，保護環(huán)境，提高施工質(zhì)量。因此，必須重視冷再生施工技術(shù)的應(yīng)用，提高施工技術(shù)水平，只有這樣才能推進公路建設(shè)事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

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