淺議縣鄉(xiāng)公路路面改善提升工程中就地冷再生基層設(shè)計(jì)與應(yīng)用

黃茂

摘 要：進(jìn)入十三五，貴州省在鞏固2015年實(shí)現(xiàn)縣縣通高速公路，2019年完成組組通硬化路之后，超過服役年限的縣鄉(xiāng)公路成為貴州省內(nèi)公路交通的薄弱環(huán)節(jié)。近年我省為服務(wù)脫貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興，補(bǔ)齊縣鄉(xiāng)公路短板，全省分批次啟動了路面改善升級工程。設(shè)計(jì)指南中明確要求堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約的設(shè)計(jì)原則，同時在設(shè)計(jì)中積極采用新技術(shù)、新工藝、新材料及新設(shè)備，現(xiàn)對路面改善提升工程中采用就地冷再生基層技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，本文以X947翁奇至翁臺路面改善提升工程為例，淺談就地冷再生基層設(shè)計(jì)和應(yīng)用，為以后的基層冷再生設(shè)計(jì)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：冷再生;設(shè)計(jì);配合比

中圖分類號：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 前言

縣鄉(xiāng)公路上通高等級公路，下達(dá)通村、通組公路，經(jīng)過常年使用，因我省縣鄉(xiāng)公路養(yǎng)護(hù)里程長、平均每公里投入少，大部分路段已出現(xiàn)了龜裂、坑槽等嚴(yán)重影響行車安全的路面病害。傳統(tǒng)施工一般采取挖除重建或直接在舊路面上做水穩(wěn)基層，存在舊路面材料浪費(fèi)、污染環(huán)境或大幅提高路面高程，過村寨段將給沿線老百姓的日常出行造成困難。瀝青路面冷再生是指在常溫下，將老路路面一定深度進(jìn)行破碎，然后直接在原路面上均勻鋪撒水泥等穩(wěn)定劑和骨料，通過專業(yè)的拌合設(shè)備進(jìn)行拌合，然后進(jìn)行刮平、碾壓，得到穩(wěn)定基層的一種施工工藝，與傳統(tǒng)道施工方式相比具有諸如最大化利用原有路基、施工進(jìn)度快、節(jié)省投資、保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。面對全省縣鄉(xiāng)公路體量大、項(xiàng)目極為分散、養(yǎng)護(hù)資金投入不足的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，瀝青路面養(yǎng)護(hù)積極采用就地冷再生技術(shù)對緩解全省縣鄉(xiāng)公路養(yǎng)護(hù)工作面臨的壓力意義重大。

1 就地冷再生基層設(shè)計(jì)

本文以X947翁奇至翁臺路面改善提升工程來來介紹瀝青路面就地冷再生基層設(shè)計(jì)，公路等級為三級，路線全長19.253 km，瀝青混凝土路面，面層厚1.5 cm～7 cm，水穩(wěn)基層厚6 cm～25 cm。該項(xiàng)目存在的主要問題為原水穩(wěn)基層無法提取完整芯樣，同時局部路段路面坑氹嚴(yán)重、瀝青面層脫落、縱橫向裂縫較多。按照主管部門發(fā)布的設(shè)計(jì)指南要求，該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案為：路面狀況評定較好的路段，采取功能性修復(fù)，即直接加鋪瀝青砼面層;其余路段因技術(shù)評定狀況較差、未能完整提取芯樣，本次設(shè)計(jì)采取結(jié)構(gòu)性修復(fù)，即就地冷再生水穩(wěn)基層后，重鋪瀝青砼面層。

1.1 資料收集與現(xiàn)場調(diào)查

收集舊路書面資料如施工圖、維修養(yǎng)護(hù)記錄，調(diào)查沿線交通量，詳細(xì)記錄并統(tǒng)計(jì)舊路破壞形式、嚴(yán)重程度、面積、位置等。

1.2 舊路檢測與技術(shù)評定

通過采取挖探坑、鉆心取樣的方式掌握原路面各結(jié)構(gòu)層厚度、強(qiáng)度、密實(shí)度、含水率等，并檢測老路彎沉，結(jié)合路面破損率、平整度、彎沉等數(shù)據(jù)，通過路面損壞狀況指數(shù)PCI、路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI、路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)PSSI、路面技術(shù)狀況指數(shù)PQI對原有老路進(jìn)行技術(shù)狀況評定，結(jié)合評價(jià)結(jié)論采取相應(yīng)的修復(fù)方案。

1.3 原材料試驗(yàn)檢測

結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查和鉆心取樣資料，該項(xiàng)目擬采取基層冷再生的路段共3段合計(jì)8 km，分別為K2+200～K4+200、K6+000～K9+000、K14+000～K17+000?；旌狭喜牧显囼?yàn)結(jié)果如下：

結(jié)論：既有路面混合料試驗(yàn)檢測指標(biāo)針片狀顆粒含量、壓碎值均滿足規(guī)范要求，表明既有舊路可采用基層冷再生利用方案。

1.3.1 混合料篩分試驗(yàn)

通過對既有路面瀝青面層及基層取樣級配試驗(yàn)分析，其結(jié)果見表2所示，由此可知：既有路面材料粒徑級配分布不均勻，整體情況是：13.2 mm 篩以下篩余質(zhì)量偏多，13.2 mm以上篩余質(zhì)量偏少，為了改善既有路面材料級配盡量接近冷再生基層級配要求，本次設(shè)計(jì)通過增加10%粗集料（G4擋料工程粒徑15 mm～25 mm），混合料級配有較大改善，其結(jié)果見表3所示。

1.3.2 再生混合料配合比試驗(yàn)

為了提高材料承載力、滿足基礎(chǔ)強(qiáng)度要求，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用水泥作為穩(wěn)定劑，將一定量水泥添加到舊混合料中，再次恢復(fù)其使用性能，

本項(xiàng)目為確定最佳水泥劑量，通過3組不同水泥劑量4.5%、5%、5.5%情況下，進(jìn)行再生試驗(yàn)，測定7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，結(jié)合檢測結(jié)果確定最佳水泥添加量。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析，水泥劑量與混合料的7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度呈正相關(guān)。當(dāng)水泥劑量采用5%時，強(qiáng)度指標(biāo)已滿足規(guī)范要求，最終確定再生配合比中水泥劑量為5%。綜合混合料級配和穩(wěn)定劑類型，本次設(shè)計(jì)選用水泥劑量5%的混合料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定最佳含水率指標(biāo)。配合比試驗(yàn)結(jié)果見表4。

1.4 就地冷再生設(shè)計(jì)方案

本項(xiàng)目就地冷再生路段采用的路面結(jié)構(gòu)方案為5 cm AC-16中粒式瀝青混凝土面層+20 m冷再生水泥穩(wěn)定碎石基層，病害段需處治后再加鋪路面結(jié)構(gòu)層。根據(jù)對既有路面材料試驗(yàn)分析結(jié)果，該項(xiàng)目利用原路面結(jié)構(gòu)層19 cm，確定新添加粗集料、新添水泥的組成比例：增加10%粗集料（G4檔料工程粒徑15 mm～25 mm）、水泥摻量5%。按照試驗(yàn)比例準(zhǔn)備試件、標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，取符合規(guī)范要求的最佳配合比作為冷再生基層的生產(chǎn)配合比，通過重型擊實(shí)法確定最佳含水量和最大干密度，經(jīng)審批后方可施工。

2 施工注意要點(diǎn)

路面病害如沉陷、車轍、坑槽等應(yīng)于冷再生施工前進(jìn)行處治，病害深度小于再生層厚度時可采取加鋪級配碎石新料，彌補(bǔ)再生混合料不足;病害深度大于再生層厚度時，則應(yīng)底標(biāo)先鋪筑壓實(shí)碎石墊層到再生水穩(wěn)基層高后，再鋪設(shè)水穩(wěn)碎石基層用碎石集料，不然應(yīng)采取底層翻松或下挖方案。

考慮到現(xiàn)場實(shí)施過程中的水蒸發(fā)，以及不同路段舊混合料的含水量差異，具體施工過程應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際靈活調(diào)整再生混合料的最佳含水率。

其他參照冷再生施工相關(guān)規(guī)范、規(guī)程以及技術(shù)指南。

3 結(jié)束語

冷再生施工工藝基本成熟，但從后期實(shí)施效果來看，仍存在不理想的個例，在設(shè)計(jì)、施工過程中仍然需要繼續(xù)持續(xù)探索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，后期適時對采用冷再生路段進(jìn)行設(shè)計(jì)回訪，不斷提升冷再生設(shè)計(jì)技術(shù)水平，為本地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)一份力量。

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