淺析冷再生底基層摻碎石在公路維修改建工程中的應用

王彥科

【摘 要】在維修改建工程中部分路段底基層采用冷再生技術施工，為提高底基層的強度和承載力，在冷再生施工時根據舊路面結構摻配適量碎石和石灰，通過無側限抗壓強度和彎沉值試驗表明冷再生底基層各項指標均能滿足設計要求，該技術較為成熟，可在省內其他公路改建工程中推廣使用。

【關鍵詞】冷再生摻碎石；底基層；維修改建

1 工程概況

國道312線界石鋪至雞兒嘴段維修改建工程，起點位于靜寧縣界石鋪鎮，終點位于會寧縣雞兒嘴村，路線全長62Km，對靜寧縣與會寧縣區域經濟與社會協調發展的重要紐帶作用。1996年按二級公路技術標準設計修建，全線路基寬度均為12m，路面為瀝青混凝土路面。在運營過程中，隨著車流量和大噸位車輛逐年增加，路基強度明顯不足，部分路段出現龜網裂，局部沉陷、坑槽、擁包等病害嚴重。因此對該段公路進行維修改建。

2 摻配碎石在冷再生底基層施工中的應用

為節約成本，降低工程造價，在施工圖設計階段對路面結構層進行了合理優化。經試驗檢測機構對舊路面進行鉆芯取樣，對芯樣較完整的路段，路面底基層施工采用就地冷再生。以下從設計階段和施工階段兩個方面對冷再生摻配碎石進行分析探討。

2.1 設計階段

就地冷再生是利用再生機挖翻、打碎原有舊路的面層和基層，添加再生材料、拌和、攤鋪、碾壓等作業過程，重新形成具有一定承載能力的結構層的一種工藝。該項目中原有舊路在斷面處有兩種形式的結構，第一種是行車道范圍內的路面結構形式：20cm的水泥穩砂礫基層+5cm瀝青混凝土下面層+3cm瀝青混凝土上面層；第二種是路肩兩側各1.5米范圍內的路面結構形式：20cm的石灰穩定土基層+3cm瀝青混凝土面層。

在初步設計時冷再生底基層骨料為8cm厚的面層廢舊料（占26%）+16cm厚的基層廢舊料（占74%），時摻配5.5%的水泥拌制而成，對底基層進行無側限抗壓強度試驗。試驗結果顯示，水泥劑量5.5%的無側限抗壓強度值為（1.302+1.545）/2=1.424MPa，不滿足二級公路要求（設計強度：1.5 MPa）。在路拌法施工中通過采用提高水泥劑量來提高底基層強度的措施，則水泥劑量達到6.5%，超過規范規定的最大水泥用量（不宜超過5.5%），否則底基層容易出現裂縫等病害。同時，對底基層無機結合料混合料進行篩分，9.5～26.5mm粒徑通過率超出了級配曲線圖，級配不符合要求。經多次試配后確定了新的施工摻配方案，按照不同的路面結構類型，確定礦料組成比例。

對于第一種路面結構，其底基層骨料為10～20mm）碎石（占20%）+8cm厚的面層廢舊料（占30.8%）+13cm厚的基層廢舊料（占49.2%），水泥用量為3.2%，依照規范路拌法施工水泥劑量增大1%，確定施工水泥劑量為4.2%，進行無側限抗壓強度試驗。試驗結果顯示，其無側限抗壓強度為1.8+（2.2-1.8）/5=1.88 MPa，滿足二級公路要求（設計強度：1.5 MPa）。

對于第二種路面結構，其底基層骨料為10～20mm碎石（占20%）+3cm厚的面層廢舊料（占11.5%）+18cm厚的基層廢舊料（占68.5%），水泥用量為3.2%，并摻加4%的生石灰，進行無側限抗壓強度試驗。試驗結果顯示，無側限抗壓強度為2.4 MPa，滿足二級公路要求（設計強度：1.5 MPa）。

行車道與路肩雖然兩種不同類型的結構層，但無側限抗壓強度基本一致，這樣就可以避免強度不均勻而產生基層縱向開裂或受力不均而出現斷板的問題，從而保證了冷再生底基層的施工質量。

2.2 施工階段

冷再生的主要施工階段可劃分為施工前期準備工作；再生施工；養生三個階段。

1）冷再生施工前應做好各項準備工作。首先，應對原舊路的路況進行調查、測量，對有病害的段落提前進行處理，對與高于原路面標高5cm以上的地方采用銑刨機進行銑刨，并將銑刨后的舊路材料填于低洼、坑槽處。其次，水泥膠凝材料選用強度等級為32.5級以上的普通硅酸鹽水泥（其指標為初凝時間≥3h、終凝時間≤10h，且≥6h），該水泥具有強度高、抗凍性好、干縮小，耐磨性較好等優點；再次抽調主要施工設備有冷再生機、碎石撒布機、水泥撒布車、平地機、壓路機、灑水車等，同時準備好施工作業面養生、封閉交通等所需的設施；以及要對工程技術人員及機械操作人員應經過培訓，熟悉施工工藝及程序后方可上崗。

2）碎石摻配量按設計要求準確計算至每平米，再折合成厚度以便施工現場控制。本工程經過折算碎石摻配厚度為5.6cm，用碎石攤鋪機或平地機進行鋪筑。緊跟著水泥撒布機按施工配合比要求的水泥劑量撒布水泥，接著用維特根冷再生機開始再生作業，冷再生機施工時按1.5-2.5Km/h的速度勻速前進。再生施工時對預先標記在路面上的銑刨標示線進行檢查，后續再生寬度應比銑刨轂的寬度窄15cm，若偏差超過10cm，則應立即倒退至開始出現偏差的地方，然后沿著正確的銑刨標示線重新施工，相鄰兩個再生幅面的搭接寬度不應小于20cm。再生后底基層的厚度主要取決于再生深度，施工時必須隨機鉆孔取樣檢查。如果檢測值偏離設計值，應及時調整冷再生機深度，使其達到設計深度。冷再生施工，用水量是控制的關鍵，直接影響底基層的碾壓及強度的形成，在施工過程中根據再生料含水量情況及時調整再生機設定的用水量，在最佳含水量±2%范圍內調整，以便壓路機收漿壓實。再生50米后，進行碾壓工序，根據舊路面結構形式的變化采取不同的碾壓工藝，第一種路面結構碾壓方案為：首先采用平地機對再生層找平，用22T振動壓路機（前進時靜壓返回時振動）碾壓1遍，其次用26T振動壓路機碾壓2～3遍，最后用膠輪壓路機碾壓1遍。第二種路面結構碾壓方案為：首先采用平地機對再生層找平，用22T的羊足碾（前進時靜壓返回時振動）碾壓1遍，再用平地機整平，其次用26T振動壓路機進行碾壓2～3遍，最后用膠輪壓路機壓1遍；檢測兩種路面結構層的壓實度。

3）壓實度檢測合格后及時采用塑料薄膜覆蓋養生，養生期（一般為7d）內中斷交通，封閉養生。養生期間冷再生底基層表面始終保持濕潤。達到齡期和強度要求后，用空壓機徹底吹凈浮灰，撒布透層油、石屑之后開放交通。同時對冷再生基層進行彎沉檢測，經檢測彎沉代表值為69.46mm，標準差為21.16mm，彎沉值符合設計要求。

3 結束語

1）采用冷再生技術施工的路段其底基層整體性和承載力良好；該項目通車一年以來，沒有發現明顯裂縫、沉陷等病害；

2）該項目采用冷再生底基層摻配碎石技術，體現了冷再生技術的經濟、環保的優點，同時為類似改建積累了豐富的經驗，對甘肅交通舊路維修改建具有積極的指導意義，可推廣使用。

【參考文獻】

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[責任編輯：張濤]