浅议水泥现场冷再生技术在道路工程中的应用

浅议水泥现场冷再生技术在道路工程中的应用

贾广平

贾广平（陕西省渭南公路管理局陕西渭南714000）

中图分类号：U415文献标识码：A

摘要：本文主要从混合料配合比设计、施工机械及人员配置、施工工艺、质量控制等方面对水泥现场冷再生技术进行了介绍，该技术的应用，取得了良好的经济和社会效益。

关键词：水泥冷再生技术应用

前言

水泥现场冷再生技术是指利用旧路面材料（主要是面层材料及部分基层材料）加工后进行重复利用，根据需要加入部分新骨料或细集料，按比例加入一定量的稳定剂（水泥）和适量的水，在自然环境温度下，连续完成材料的铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型，重新形成具有所需承载能力结构层的一种工艺方法。水泥冷再生基层作为一种经济、环保的道路维修方式应用在2007～2010年渭南市国省干线公路大中修工程的大修工程中，为使该技术在道路工程中得到推广应用,对水泥冷再生基层技术的设计、施工工艺、质量控制进行了初步研究。根据大量试验结果和试验路铺筑过程,推荐了冷再生基层的级配范围和适合于冷再生材料的施工工艺。本文结合工程2010年G108线、G310线、S106线、S202线等多条国省道路工程中的应用实例,通过室内试验和路段试验,并通过参考相关的文献资料,探讨了利用无机添加剂对废旧沥青路面完全冷再生的应用方法。

一、混合料配合比设计

根据室内试验分析与试验结果，水泥旧沥青路面再生配合比要求如下：

（一）配合比设计应参考《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）的有关要求和规定进行试验。

（二）碎石的压碎值应不大于35％，针片状含量不大于15％，集料中小于0.6mm的颗粒必须做液、塑性指数试验，要求液限小于28％，塑性指数小于9.0。碎石必须要求采用二级破碎加工，一级为锷破，二级为反击破，材料加工场各储料仓必须砌墙分隔，分类堆放，严禁混料和混装，除尘口的废料必须及时清理废弃。严禁与细集料混合。

（三）再生稳定剂

水泥：旧沥青路面材料再生所需要添加的水泥材料可以使用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。普通硅酸盐水泥早期强度高、凝结硬化速度且抗干缩性能好，但耐腐蚀性较差；矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰质硅酸盐水泥早期强度低，但后期强度增长较快，耐腐蚀性好。考虑到路面基层的设计和施工要求，应该采用早期强度高的普通硅酸盐水泥。

（四）取工地实际使用的集料，根据需要选用0.075-37.5mm的一组标准方孔筛分别对旧沥青和旧基层混合料分别进行筛分，按颗粒组成进行计算，确定各种集料的组成比例。

（五）水泥再生基层稳定碎石集料级配（方孔筛）

（六）强度要求。应满足7d浸水无侧限抗压强度，代表值R0.95应大于2.5MPa，且小于4.5MPa，压实度要求不小于97％。

二、施工机械及人员配备

（一）机械配置

WR2500（2000）维特根再生机1台；PY-180平地机1台；6000L洒水车1台以上；振动压路机2台以上；轮胎式压路机1台以上；ZL40装载机1台以上；运输车3台以上。

（二）人员配备

现场管理人员3～5名；测量人员3～6名；试验人员1～4名；撒布水泥工人20名以上。

（三）材料准备

外备材料为水泥和新添加料，储备量以能满足连续施工为原则。

（四）其他

现场配置标志标牌及围挡设施，防止外来车辆闯入施工现场。

三、施工工艺

（一）施工工艺与流程

（二）撒布水泥和新添加料

根据所确定的水泥用量及路面再生厚度，撒布石灰方格，以保证水泥用量的准确性。在施工中水泥用量考虑到施工现场的各项损耗，在确定水泥用量时按组成设计加0.5％控制。撒布长度保持一个作业长度（具体长度按施工工艺确定），距离不宜过长。先撒铺水泥，再摊铺新添加料。

（三）铣刨拌和

铣刨拌和机械为再生机，该机械拌和幅宽2（2.5）m、拌和压实厚度18-20cm、行进速度为1m/min、控制破碎沥青混凝土最大粒径不大于30mm。由于碾压工作必须在水泥的初凝5-10m/min之前完成，单幅拌和长度宜控制在200m以内。采用静力压路机或振动压路机关闭振动稳压一遍后，平地机整平、碾压。铣刨时由再生机载电脑控制加水量，与再生机相连的洒水车通过软管向再生机供水。

（四）整型

水泥冷再生混合料摊铺拌和后，用平地机在工作面上快速初平二遍，以暴露出潜在的不平整，凹陷处及时整修，整修时，先将混合料翻松5cm，再填补混合料，严禁薄层贴补混合料。用平地机精心按复检的标高台整形，整形时，直线段及不设超高的平曲线段，平地机由两侧向路中心进行刮平，必要时再返回刮一遍，且整形要按规定的坡度与路拱要求进行。整形后的再生层无明显再生机轮迹和集料离析现象。

（五）碾压

整形后，当混合料的含水率为最佳含水率（1％～2％）时，应立即在结构层全宽内进行碾压。直线和不设超高的平曲线段，由路肩向路中碾压；设超高的平曲线段，由路中向外侧路肩进行碾压。碾压时，应遵循先轻后重，先静后动的原则进行，振动压路机碾压时应重叠1/3轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，后轮压完路面全宽时，即为一遍，在水泥初凝时间内压实成型。碾压程序为：跟随再生机的23吨凸轮振动压路机低幅高频稳压一遍、紧接着高幅低频碾压两遍(以便压实再生层下部2/3)、平地机初平、22吨光轮压路机高幅低频碾压一遍、平地机精平、光轮压路机高幅低频碾压三遍、同时轮胎压路机配合碾压三遍（以获得紧密相连的纹理,但必须在水泥初凝时间前碾压完毕），使路面基层表面平整密实，无明显轮迹或隆起现象，断面正确，路拱适度。检测压实度和厚度符合设计要求。碾压过程中，需注意以下事项：

1.严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车，应保证路面基层表面不受破坏。

2．碾压过程中，路面基层表面应始终保持湿润，如水分蒸发过快，应及时补撒少量的水。

3．碾压过程中，如有弹簧、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和，使其达到质量要求。

（六）养生

养生应采用覆盖养生法，再生层顶面宜用麻布等覆盖，并由专用洒水车来进行养生，洒水量及频率以保证其表面湿润为准，禁止使用自流式洒水车。养生期为7d，养生期间限制车辆通行，养生期满后可适当开放交通，使再生结构表面由于行车的作用而露出大粒径的骨料，增强与沥青混凝土面层的粘结。

四、质量控制

（一）质量检测的基本要求

1.水泥的质量符合要求。重点检测其初凝时间、终凝时间、强度及安定性。

2．水泥用量准确，撒布均匀。

3．再生机行走速度要严格控制，确保混合料拌合均匀，行走速度应控制在5-10m/min以内。

4．确保拌和深度达到设计厚度。

5．碾压达到要求的压实度，强度符合要求。

（二）检查项目

水泥就地冷再生检查验收项目、频度和要求

（三）质量控制指标

根据施工现场的工艺操作情况，结合水泥稳定粒料基层和底基层工地检测规范要求，并考虑到试验检测方法的可行性和通用性，初步拟定再生工程实施中的质量控制检测指标有压实度和7d无侧限抗压强度。

1．压实度

压实是保证路面结构层强度和稳定性的有效手段，压实度也是路基路面施工中最为常用的质量控制指标之一，再生路面混合料用于路面基层时，必须要在最佳含水量附近进行充分地压实，才能保证再生混合料的强度。而在确定最大干密度标准时应考虑旧路面材料的离散性比较大，应加大试验样本数量，或者根据不同的粗集料含量，确定相应的最大干密度标准曲线。

2．7d无侧限抗压强度

由于采用水泥作为再生混合料的稳定剂，使得再生混合料具有半刚性基层材料的特性，因此参考现行基层施工技术规范的要求，采用7d无侧限抗压强度，R0.95≥2.5MPa。

五、其它注意事项

若采用半幅施工，还应注意以下几方面：

（一）路面缺陷处理

由于采用半幅施工，原路面结构层级配波动，再生机铣刨拌和中边缘局部会出现离析现象，需要人工挖除并用拌和后的新料修补，特别是纵缝结合处布料不足及离析的修补。

（二）接缝处理

1.纵向接缝的处理：前半幅施工时拌和宽度过中10-15cm，后半幅施工时中线搭接宽度为10-15cm，从而保证中线接缝平顺，路拱达到2%的设计要求；在再生机拌和过程中压路机静压后人工及时清理边线，工作面两边的碎石及混合料及时清理。

2.横向接缝的处理：两工作段的搭接部分应用对接形式，后一段施工时，当再生机待机超过水泥初凝时间，整个再生机组应后退至再生过的材料1.5m左右，以利重新摊铺水泥，使停机处的材料得到良好的处理；重新开始作业时，机械操作人员须开足马力，快速达到正常速度，从而使停机处的水和稳定剂获得连续。施工机械不允许在已碾压成型的再生基层上调头、刹车。

六、结束语

水泥冷再生技术对公共交通影响小，干扰少、简化施工工序、精确控制铺层厚度、节约成本、提高旧路面等级、节约时间、适用范围广、保护环境等特点，使其在一般公路、等外公路、部分城市道路以及高等级公路推广使用中，也取得良好的经济效益和社会效益。