就地冷再生技术施工工艺应用研究

就地冷再生技术施工工艺应用研究

张磊

咸阳公路管理局陕西咸阳712000

摘要：沥青路面再生技术分为厂拌热再生、厂拌冷再生、就地热再生、就地冷再生等四类。就地再生工艺主要面向工程量相对较少的一般公路大修施工。本文就就地冷再生技术进行简单的阐述

关键词：公路大修；冷再生；应用

面对日趋严峻的资源能源形势和公路养护期的到来，大力推广和应用低碳、节能的养护技术是公路建设实现可持续发展的必由之路。自2007年6月，我们在S209线临平街道过境段大修工程中尝试应用就地冷再生施工新技术，随后在咸阳国省干线公路的大中修项目中相继应用，经过不断摸索，取得了较好的应用效果。

一、沥青路面就地冷再生技术强度形成机理

就地冷再生技术是在常温下使用冷再生专用机械连续完成铣刨和破碎旧路面结构层（包括面层和部分基层）、添加再生材料、拌合、摊铺、碾压等作业过程，重新形成具有一定承载能力结构层的一种工艺方法。

就地冷再生技术施工中使用的骨料主要有铣刨下来的旧沥青面层材料、旧基层材料、新添加碎石等。由于骨料中包含沥青碎屑以及裹覆沥青膜的矿料，因而成型的冷再生结构层与水泥稳定碎石等半刚性基层强度特性略有不同。它处于半刚性和柔性基层之间，既有半刚性基层的板体强度，又有柔性基层的抗变形能力，同时可以减少温缩、干缩裂缝。应用前景非常广阔

二、水泥稳定就地冷再生技术应用情况

（一）S209线临平街道过境段（K22+200-K23+514）全长1.314公里，路面宽度23米。该段道路主车道路面沉陷、龟裂、坑槽等病害严重，急需大修改造。

通过旧路路况调查，确定在该段实施就地冷再生试验段。设计路面结构为：4cmAC-13沥青砼面层+1cm同步碎石封层+22cm冷再生基层。

该路段于2007年6月组织实施，当年9月建成通车。在工程实施过程中，通过各项指标检测，均能满足设计要求。直至2015年，该段道路性能指标所下降，有数道裂缝和小面积的网裂沉陷病害，于当年7月进行了大修。

（二）G312线永坪段（K1602+170-K1604+020）全长1.85公里，路基宽度12米，路面宽度11米。由于重载运输影响，主车道路面沉陷、龟裂、坑槽等病害严重，通行能力下降。

设计单位进行旧路路况调查，进行路面结构计算后，确定路面结构为：4cmAC-13改性沥青砼上面+7cmATB-25沥青稳定碎石下面层+20cm二灰碎石基层+20cm水泥稳定就地冷再生底基层。

该项目于2015年组织实施，并与当年7月建成通车，截止目前，经过两年多的行车考验，该路段路面平整坚实，未出现任何病害，达到了预期目的。

三、水泥稳定就地冷再生技术施工

近年来，就地冷再生层通过在咸阳干线公路S209线、G312线等大修项目中应用，水泥稳定就地冷再生技术应用已经日趋成熟。

（一）水泥稳定就地冷再生施工前准备阶段

1、首先进行旧路路况调查，测试路表弯沉。根据旧路承载能力，确定能否用就地冷再生层做为底基层或基层，如不满足，需确定其它结构形式，以提高旧路承载力。

2、现场进行挖探，了解旧路路面结构层厚度、材料特性，测试冷再生下承层的回弹模量E0值，作为路面结构计算的依据。

3、进行交通量调查，计算出设计年限内累计当量轴次，进行路面结构计算，以提出厚度及强度要求。

4、经设计单位进行路面结构计算，确定路面结构。

5、配合比设计：

⑴取样：对旧路结构材料进行分段钻芯取样，以了解旧路面层、基层厚度及各种材料的工程特性。

⑵筛分：将现场取来的旧路混合材料充分破碎，对样品进行筛分，依据相关规范选择需掺配的材料规格。

⑶配料：根据级配要求，将所掺矿料与现场旧路取样进行配合，取得初步配合比，然后按此配比掺料对混合料再次筛分，进行微调，确定最终材料掺量。

⑷混合料的设计步骤按相关规范要求进行。

⑸通过试验确定矿料掺量、规格、再生混合料的最佳含水量为和最大干密度等。

（二）水泥稳定就地冷再生施工阶段

1、施工准备

⑴材料选择；⑵机械设备配备：（3）计算材料掺量

根据试验室的级配试验，确定碎石摊铺厚度及水泥每平米用量。

2、施工控制

（1）病害处治

根据路面破损情况及弯沉检测结果，对严重的沉陷、龟网裂病害以及弯沉特异点处现场确定其处理范围和处治深度，进行局部挖补处治。

（2）外掺材料摊铺

路面病害处治完毕后，首先将需要再生范围内的路面洒水清扫干净后，进行碎石摊铺，碎石用量依据计算得出的每平米虚铺厚度确定，采用平地机摊铺，压路机稳压一遍，然后在碎石层上将水泥按每袋可摊铺面积打好白灰方格，人工将水泥按方格数量摆放、刮平板摊铺，确保水泥摊铺均匀。

（3）铣刨拌合

旧路面再生采用维特根WR2500以上冷再生机，该机最大工作宽度2.5m，最大拌合深度40cm，能保证连续拌合，具有很高的生产率，能精确控制铺筑厚度。为避免出现条梗，相邻两幅重叠20～30cm；拌合行进速度根据旧路结构状况及混合料破碎后配合比确定，一般宜为4～8m/min；工作时除一辆洒水车紧跟作业，还应至少再配备一辆洒水车保证拌合用水。拌合过程中派专人随时检查拌合深度，应始终保持松拌深度，拌合好的混合料由技术人员及时现场检测含水量及水泥剂量，一般情况含水量应控制比最佳含水量高1～2%。水泥剂量应始终控制在4.5%以内，及时作无侧限抗压强度试验。

（4）整形及碾压

考虑到水泥的初凝时间及各道工序的衔接，每一流水作业段以100m为上限，拌合完毕后，应及时进行整形碾压。每一作业段半幅路拌合完成后，紧随凸块式钢轮振动压路机静压1遍，高幅低频强振2～3遍；平地机初平一遍，人工配合平地机精平，尽量缩短施工时间。整形时应将高出料直接刮出路外，不应形成薄层贴补现象。整形后，当混合料的含水量接近最佳含水量时，应立即用振动压路机先以高幅低频振动模式碾压1～2遍、后以低幅高频模式碾压2～3遍，终压采用胶轮压路机碾压1～2遍。碾压后外观要求平整，无明显轮迹，及时检测压实度。

（5）养生

碾压检测合格后及时进行洒水养生，采用透水土工布覆盖养生。在整个养生期间，应保持土工布处于潮湿状态。养生期7d，养生期间要严格控制交通，不得有任何车辆特别是重型车辆在上面行驶，如不能中断交通必须控制小型车辆车速不超过15km/h。

（6）强度检测

试验室及时取样，做无侧限抗压强度试验。

3、施工注意事项

⑴冷再生机拌合时行走速度控制是保证施工质量的关键，对于无机结合料类基层，要求不超过8m/min，此外现场应加强水泥剂量、拌合深度检测工作。

⑵冷再生机拌合时每幅须搭接20cm～30cm，防止幅与幅之间有拌合不均匀现象。横向两工作段的衔接处，采用搭接拌合，前一段拌合整形后，留3～5m不碾压，后一段施工时前段未压实部分再加水泥重新拌合，并与后一段一起碾压。

⑶冷再生基层的施工长度应控制在100m以内，应在水泥初凝前成型，以保证施工质量。

四、小结

就地冷再生技术具有施工工艺简单、节省原材料、缩短工期、保护环境等优点，具有一定的经济效益和社会效益。根据应用情况表明，就地冷再生技术尤其适应于一般公路的大修施工，施工机械化程度高，施工速度快，便于保畅，可以有效地解决公路施工与交通保畅的矛盾。同时也可解决大修路面补强逐步抬高的问题，避免因道路标高抬高，而影响到沿线村庄住户出行及道路排水。

参考文献：

[1]《公路沥青路面再生技术规范》.2008.7.