舊瀝青路面水泥穩定就地冷再生技術在公路大修工程中的應用

黃 河 李乾輝 阮 偉 徐長波 王 燕

（襄陽市交通規劃設計院 襄陽 441000）

舊瀝青路面冷再生技術，即是采用專用就地冷再生設備，對瀝青路面進行現場冷銑刨、破碎和篩分（必要時）。摻入一定量新集料、再生結合料、活性填料（水泥、石灰等）、水等，經過常溫拌和、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現舊瀝青路面再生的技術［1］。

傳統的舊瀝青路面大修方案主要有加鋪補強層和徹底挖除新建2種。工程實踐中，采用加鋪補強方案，一般改造后路面結構抬高30 c m左右，但在道路標高受限制的路段不適用，且加鋪補強層與老路路面結構層間不連續，整體性不好，路面結構層受力條件較差；徹底挖除新建方案對老路面結構剩余強度無法加以利用，建設成本高，施工周期較長，老路路面結構挖除后需外運處置，對環境保護不利。

如何解決公路大修工程中的上述矛盾，成為近年來興起的一個重要課題。舊瀝青路面水泥穩定就地冷再生技術的應用，能較好地解決傳統瀝青路面大修工程中上述諸多問題。2010年，襄陽市公路管理處引進德國Wirt gen瀝青路面就地冷再生設備，并在襄陽市G316國道、S217等共計約40 k m的路面大修工程中采用瀝青路面水泥穩定就地冷再生技術，獲得了很好的經濟和社會效益。實踐表明，1臺機組（再生銑刨作業面寬度為2.5 m）可再生瀝青路面6 000 m2／d左右，該項新技術有效解決了廢棄材料再生利用問題，使舊瀝青路面材料實現了再利用，與傳統舊瀝青路面大修相比，可節約建設成本約10%～20%。

1 舊瀝青路面水泥穩定就地冷再生設計

1.1 技術方案擬定

舊瀝青路面水泥穩定就地冷再生技術有其適用條件，即舊瀝青路面出現深層裂縫及擁包、坑槽等現象，但基層從總體上評價特別嚴重病害不多、變形不甚嚴重、具有足夠強度，路面結構層總厚度不小于25 c m，預估的再生銑刨深度范圍內不存在過多超粒徑顆粒（最大粒徑超過10 c m的砂礫或鐵渣等），再生銑刨后剩余基層厚度不小于10 c m薄夾層，均可采用水泥穩定就地冷再生技術［2］。

舊瀝青路面大修改造方案擬定前，應收集舊路面設計、施工、養護歷史資料，通過獲取的資料初步判定原路面結構及強度均勻的路段，并對初步判定的均勻路段舊瀝青路面進行彎沉檢測和評定，用以確定老路剩余承載能力及整體強度狀況，必要時還應對老路進行鉆心取樣檢測分析，用以全面了解老路強度。同時應通過現場調查的方式，搜集舊路病、損害類型，查明舊路病、損害的原因，作為冷再生技術方案擬定的初步依據。結合國內近年來的工程實踐經驗，水泥穩定就地冷再生路面結構組合方案主要有以下2種，見圖1。

圖1 水泥穩定冷再生典型路面結構圖

通過現場調查、相關檢測評價結論以及其他相關資料對舊路彎沉分析界定的“均勻路段”進行再次評價，對每一相似的“均勻路段”舊路面結構應開挖測試坑，用以核實確定各結構層厚度和材料、現場含水量、各結構層的性狀等舊路基本信息，并進行現場承載板試驗，用以確定舊路各結構層頂面當量回彈模量，作為冷再生路面結構設計的基礎數據。老路銑刨后剩余基層頂面當量回彈模量依據現場承載板試驗測得的舊路各結構層當量回彈模量進行內插法求得。

結合我市2010年路面大修工程實踐，適用于采用就地冷再生的舊瀝青路面，要求彎沉值基本均勻，且實測彎沉值代表值小于70（0.01 mm）時，可選擇就地冷再生后再加鋪瀝青面層大修方案；實測彎沉值代表值在70～150（0.01 mm）之間時，可選擇就地冷再生后再加鋪基層補強層和瀝青面層大修方案；實測彎沉值代表值大于150（0.01 mm）時，舊瀝青路面剩余強度較低，一般不建議采用舊瀝青路面水泥穩定就地冷再生技術。

1.2 設計方法

水泥穩定冷再生路面結構可參照《公路瀝青路面設計規范》［3］中改建路面結構厚度的設計方法進行，采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續體系理論進行計算，路面結構類型按瀝青路面半剛性基層考慮，具體計算程序見圖2。

圖2 水泥穩定冷再生路面計算流程圖

1.3 設計參數選用

路面結構設計計算時，水泥穩定冷再生混合料設計參數一般應根據室內試驗確定，若無可靠的室內試驗數據作為設計依據，可按表1中經驗值確定，施工時根據試驗路段試驗結果進行檢驗核對。

表1 水泥穩定冷再生材料設計參數表／MPa

1.4 水泥穩定冷再生混合料設計

水泥穩定冷再生混合料，應按照現行的《公路路面基層施工技術規范》［4］中水泥穩定土混合料設計方法進行混合料設計，再生混合料的級配范圍應按照公路瀝青路面再生技術規范（JTJ F41－2008）執行。

1.5 舊路病害處理設計

水泥穩定冷再生可以對舊路上基層及面層的病害進行有效處理，但對路基、底基層或下基層等深層次結構病害無法徹底根治；同時老路承載能力不足的路段，冷再生后需再加鋪基層補強層以提高路面結構承載能力；老路病害中瀝青面層脫落、老化、松散、車轍、龜裂面積小、網裂、坑槽深度在20 c m以內的表層病害，均可以通過冷再生進行處理。但坑槽較深、路面沉陷、翻漿等病害嚴重的路段，必須對老路病害進行深入調查和論證，采取必要的修復補強措施后再進行冷再生作業。襄陽市2010年路面大修工程中217省道新樊線施工驗證了這一事實。若不對老路深層次病害進行徹底有效處理，待冷再生作業完成后病害再次出現時，再處理就頗為棘手，因此在設計階段，必須重視對老路病、損害的調查和處治設計。

2 舊瀝青路面水泥穩定就地冷再生施工

水泥穩定冷再生作業流程如下：封閉交通→施工放樣→準備原道路→準備新加料→冷再生機組就位→擺放和撒布水泥→冷再生機銑刨與拌和→碾壓整形→接縫和調頭處的處理→養生。

整個施工及養護過程中，應對再生路段（路幅）封閉交通，再生作業前應準確進行施工放樣，并清除原路表面石塊、垃圾、雜草等雜物和積水，清理邊線。對原路的翻漿、車轍、沉陷、波浪、擁包、坑槽等深層次病害必須進行徹底有效處理，并使原路面基本恢復平整。

原路面病害處理及施工現場準備到位后，應根據再生混合料設計結果，確定水泥和新加料的用量，并撒布在舊路面上，準備再生機組就位，隨后按照相應操作規程進行冷再生作業處理。

3 結語

襄陽市2010年路面大修均已竣工驗收，目前已通車運營3年多，各路段的施工質量竣工驗收結果顯示，除極個別路段因特殊原因與設計要求有一定偏差外，其路面大修工程中水泥穩定就地冷再生路段竣工驗收合格。該技術在襄陽市2010年路面大修工程中的推廣應用已取得階段性成功，工程造價相對傳統工藝低約10%～20%，建設工期縮短30%～50%，大量節省工程建設材料，符合可持續發展戰略需求，竣工驗收結論表明工程建設質量達到相關要求。

［1］ JTG F41－2008公路瀝青路面再生技術規范［S］.北京：人民交通出版社，2008.

［2］ 遼寧省地方標準.瀝青路面水泥穩定就地冷再生基層設計與施工技術指南（試行）［S］.北京：人民交通出版社，2007.

［3］ JTG D50－2006公路瀝青路面設計規范［S］.北京：人民交通出版社，2006.

［4］ JTG 034－2000公路路面基層施工技術規范［S］.北京：人民交通出版社，2000.