全深式冷再生技術(shù)在省道大中修工程中的應(yīng)用

王瑞瑞 黃高峰

(江蘇交科交通設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 淮安 223001)

·道路·鐵路·

全深式冷再生技術(shù)在省道大中修工程中的應(yīng)用

王瑞瑞 黃高峰

(江蘇交科交通設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 淮安 223001)

結(jié)合325省道洋河新城段大修工程實(shí)例，調(diào)研了老路病害情況，通過方案比選論證，推薦采用將老路瀝青面層和部分基層進(jìn)行全深式就地冷再生的方案，并提出了省道大中修處理過程中的環(huán)保措施，最終取得了良好的施工效果。

公路，瀝青路面，裂縫，冷再生技術(shù)

0 引言

325省道起于淮安境內(nèi)丁集環(huán)交以東約1.2 km，與237省道相接，終于宿遷駱馬湖畔，是一條東西向的快速干線，其走向基本與鹽徐高速公路(G2513)平行，連接了京滬、寧宿徐、鹽徐高速公路及245省道、249省道。本次養(yǎng)護(hù)路段位于宿遷市洋河新城，起于K79+000處，終于K83+000處，全長(zhǎng)4.0 km。現(xiàn)有路面已出現(xiàn)大量縱橫向裂縫、松散、龜裂等病害，近年來養(yǎng)護(hù)部門進(jìn)行多次小修小補(bǔ)，但目前路面依然出現(xiàn)了較多縱橫向裂縫，部分路段出現(xiàn)龜裂、塊狀裂縫等病害，現(xiàn)有路面已不能滿足公路的使用要求，急需進(jìn)行大中修養(yǎng)護(hù)改造。

1 工程概況

道路始建于1976年，初始等級(jí)為三級(jí)，2001年拓寬為二級(jí)公路，其橫斷面組成為：17.0 m瀝青混凝土路面+2×1.5 m土路肩。拓寬新建路面結(jié)構(gòu)為：4 cm AC-13Ⅰ細(xì)粒式瀝青混凝土+5 cm AC-20Ⅰ中粒式瀝青混凝土+瀝青封層+20 cm二灰碎石+30 cm三灰土，其下30 cm路床摻水泥石灰土處理；老路補(bǔ)強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)采用：4 cm AC-13Ⅰ細(xì)粒式瀝青混凝土+5 cm AC-20Ⅰ中粒式瀝青混凝土+瀝青封層+20 cm二灰碎石(調(diào)平層)。

2 現(xiàn)有公路路面檢測(cè)及技術(shù)狀況評(píng)定

經(jīng)計(jì)算，路面強(qiáng)度系數(shù)PSSI=59.19，路面狀況指數(shù)PCI=69.28，行駛量指數(shù)RQI=90，詳見表1～表3。

表1 路面強(qiáng)度評(píng)價(jià)表

表2 瀝青混凝土路面破損狀況評(píng)價(jià)表

表3 路面行駛質(zhì)量評(píng)價(jià)表

根據(jù)JTJ 073.2—2001公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范中第20頁有關(guān)規(guī)定，在不滿足強(qiáng)度要求的前提下(路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度系數(shù)為中等以下時(shí))，應(yīng)采用大修補(bǔ)強(qiáng)措施，以提高路面結(jié)構(gòu)承載力。

325省道K79～K83+359段的總體強(qiáng)度評(píng)價(jià)為“差”，路面破損狀況總體評(píng)價(jià)為“次”，路面行駛質(zhì)量指數(shù)總體評(píng)價(jià)為“優(yōu)”，本段道路設(shè)計(jì)方案采用大修，大修設(shè)計(jì)年限為5年。

3 瀝青路面主要病害成因分析

3.1 橫向裂縫

此段道路橫向裂縫較多，程度較嚴(yán)重，橫縫比較寬，橫向裂縫長(zhǎng)度不等。1)瀝青質(zhì)量未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，瀝青面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力大于瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度，面層被拉裂，而瀝青路面縱向尺度遠(yuǎn)大于橫向，即縱向束縛大于橫向，而使路面產(chǎn)生橫向裂縫。2)老路基層采用的是二灰碎石，二灰碎石集料偏細(xì)，在基層成型過程中，因二灰碎石失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫；另一方面二灰碎石因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使瀝青面層底面承受拉力，當(dāng)拉力超過瀝青面層的抗拉強(qiáng)度時(shí)就使瀝青面層底部拉裂，并隨著溫濕的循環(huán)變化及行車荷載的反復(fù)作用而導(dǎo)致瀝青面層底面裂縫沿豎向向上擴(kuò)展到路表，從而形成瀝青路面橫向裂縫。3)本路段在2001年進(jìn)行老路擴(kuò)寬改造，老路利用部分直接在路面修補(bǔ)后加鋪結(jié)構(gòu)層，若老路路面病害未處理好，則容易產(chǎn)生反射裂縫。

3.2 縱向裂縫

本路段縱向裂縫較長(zhǎng)，主要位于道路中線處。局部路面縱向裂縫位置伴隨著輕微的龜裂與沉陷等病害。

1)路基不均勻沉陷。由于地基處理不當(dāng)，或路基壓實(shí)度不夠，造成路基不均勻沉降，這是產(chǎn)生路面縱向裂縫的主要原因。本道路為擴(kuò)寬改造工程，若舊路改造拓寬時(shí)，新舊路基、路面的搭接部位沒有嚴(yán)格按照臺(tái)階式分層壓實(shí)處理，以及下部基層未達(dá)到壓實(shí)要求或地基處理不徹底則易產(chǎn)生縱向裂縫。2)瀝青面層分幅施工時(shí)，兩幅搭接處未處理好。由于瀝青路面分幅施工，因此在道路中心位置留下一條縱向施工縫，在車輛荷載作用下加上雨水下滲，路基強(qiáng)度下降，從而形成縱向裂縫。3)老路瀝青面層質(zhì)量較差，隨著近幾年交通量的不斷增長(zhǎng)，尤其是重載車輛較多，超限車輛對(duì)路面的反復(fù)作用，路面易形成縱向裂縫。

3.3 龜裂與塊狀裂縫

在病害修補(bǔ)前，在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)本段路面在修補(bǔ)前龜裂與塊狀裂縫伴隨著沉陷與其他裂縫比較多；塊狀裂縫主要出現(xiàn)在橫向裂縫處及行車道范圍內(nèi)。

1)屬于縱、橫縫共同發(fā)展而形成的，縱、橫向裂縫發(fā)展初期以單縫為主，由于在超載與重載車輛的反復(fù)作用下，現(xiàn)已有大部分開展成多條裂縫及塊狀裂縫。2)局部基層成型不好造成局部基層的強(qiáng)度不夠，導(dǎo)致路面出現(xiàn)龜裂病害，繼而在車輛反復(fù)作用下以及雨水下滲形成龜裂。3)為面層瀝青混凝土質(zhì)量較差或?yàn)r青混合料老化所引起。4)老路改造時(shí)部分路段瀝青面層未達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，下層基層成型不好，經(jīng)過車輪的反復(fù)碾壓，瀝青面層易出現(xiàn)龜裂。

4 建設(shè)方案

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，提出以下兩種比選方案，詳細(xì)比選方案見表4。

表4 兩種方案優(yōu)缺點(diǎn)的比較

方案一：對(duì)老路進(jìn)行全深式就地冷再生，冷再生添加劑為水泥。將老路17 m寬路面范圍內(nèi)20 cm瀝青面層和部分二灰碎石基層一起摻不低于4%～4.5%水泥進(jìn)行老路再生處理(局部老路面層厚度較厚路段先銑刨上面層)，待再生部分養(yǎng)生結(jié)束后一起加鋪瀝青面層，加鋪瀝青面層結(jié)構(gòu)為：5 cm SUP-20中粒式瀝青混凝土+4 cm SUP-13細(xì)粒式瀝青混凝土。

方案二：對(duì)老路面病害進(jìn)行處理后，加鋪補(bǔ)強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)。補(bǔ)強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)為：18 cm水穩(wěn)碎石+瀝青封層+5 cm SUP-20中粒式瀝青混凝土+4 cm SUP-13細(xì)粒式瀝青混凝土。

方案二中的老路病害處理方法如下：

1)老路面上存在嚴(yán)重縱橫縫、龜裂、沉陷、坑塘等病害路段：將老路二灰碎石基層與瀝青面層沿病害范圍四周超寬20 cm鑿成深20 cm方形凹槽(縱橫向裂縫病害，沿裂縫將瀝青面層與石灰土基層銑刨成1 m寬的槽帶)，用壓力空氣將凹槽底面清理干凈。然后在凹槽中填筑水穩(wěn)碎石與四周老瀝青面層齊平，待水穩(wěn)碎石達(dá)到一定強(qiáng)度后，其上加鋪補(bǔ)強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)層：18 cm水穩(wěn)碎石+瀝青封層+5 cm SUP-20中粒式瀝青混凝土+4 cm SUP-13細(xì)粒式瀝青混凝土。

2)輕微的縱橫向裂縫路段：將老路面沿裂縫清洗干凈，沿裂縫鋪設(shè)2.0 m寬的土工格柵，拉緊，固定，其上再加鋪補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)層：18 cm水穩(wěn)碎石+瀝青封層+5 cm SUP-20中粒式瀝青混凝土+4 cm SUP-13細(xì)粒式瀝青混凝土。

綜上所述，方案一采用冷再生技術(shù)，可以充分利用老路面層與基層材料，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，方案二直接在老路上采用加鋪方案，需進(jìn)行大量的老路病害處理。結(jié)合本道路交通量和路基成型情況，從節(jié)能、環(huán)保和造價(jià)角度考慮，推薦采用方案一。

5 結(jié)語

1)對(duì)S325線K79+000～K83+000段老路進(jìn)行了檢測(cè)，對(duì)路面技術(shù)狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，分析老路病害成因，并提出兩種方案進(jìn)行對(duì)比，選出合理方案。2) 本次大修采用了路面面層和基層冷再生方案，在節(jié)約造價(jià)的前提下，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境。該技術(shù)在本片區(qū)大中修工程中應(yīng)用相對(duì)較早，且道路通行后效果較好，值得其他省道大中修工程借鑒。

[1] 李新海，常 虹.高速公路養(yǎng)護(hù)管理策略研究[J].價(jià)值工程，2012，31(10)：57．

[2] 邵 鋮.省道S206線大中修養(yǎng)護(hù)工程勘察與設(shè)計(jì)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014(8)：16-42.

[3] JTG H20—2007，公路技術(shù)狀況評(píng)定[S].

Abstract: Combining with the Yanghe River new district maintenance project on No.325 provincial road, the paper investigates the diseases on old roads, indicates the scheme comparison, recommends the full depth ground cold recycling scheme of the asphalt roadbed layer and partial base of old roads, points out the environmental protection measures in the maintenance process on large and medium provincial roads, and achieves better construction effect.

Key words: road, asphalt roadbed, crack, cold recycling technique

On application of full depth cold recycling technique in large and medium maintenance projects on provincial roads

Wang Ruirui Huang Gaofeng

(JiangsuCommunicationsScienceDesignInstituteCo.,Ltd,Huai’an223001,China)

2016-03-12

王瑞瑞(1983- )，女，工程師； 黃高峰(1980- )，男，工程師

1009-6825(2016)15-0134-03

U418

A