二級(jí)公路水泥穩(wěn)定碎石基層冷再生可行性研究

張 煒

(貴州省銅仁桃源公路檢測(cè)有限責(zé)任公司，貴州 銅仁 554300)

1 工程概況

某二級(jí)公路總長(zhǎng)約32 km，其路面結(jié)構(gòu)從下到上依次為：底基層采用級(jí)配碎石，層厚15 cm；基層采用水穩(wěn)碎石，層厚20 cm；面層采用瀝青混凝土，層厚3.0 cm。該公路目前已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行十余年，開(kāi)始進(jìn)入到老化期，基層和面層均出現(xiàn)明顯的老化、損壞，只進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修不能徹底的清除病害，需對(duì)其水穩(wěn)層實(shí)施深度處理。

2 維修方法選擇

(1)破碎再生。先利用炮機(jī)對(duì)現(xiàn)有水溫基層實(shí)施銑刨，然后分解大塊，清除多余的料，再摻加一定量的新碎石料，之后進(jìn)行攤鋪整平和碾壓處理，最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)成型。面層結(jié)構(gòu)采用封層和瀝青碎石層，其厚度分別為1 cm和3 cm。

(2)嵌擠再生。先利用炮機(jī)按照一定的間隔距離(一般為30～50 cm)對(duì)當(dāng)前的水穩(wěn)基層實(shí)施逐點(diǎn)擊打，其深度按照20 cm左右控制，完成擊打后，無(wú)需開(kāi)挖基層，再對(duì)表面與炮擊后形成的孔洞采用細(xì)料實(shí)施嵌擠找平，最后通過(guò)碾壓達(dá)到密實(shí)。面層結(jié)構(gòu)采用封層和瀝青碎石層，其厚度分別為1 cm和3 cm。

(3)嵌擠補(bǔ)強(qiáng)。先利用炮機(jī)按照一定的間隔距離(一般為30～50 cm)對(duì)當(dāng)前的水穩(wěn)基層實(shí)施逐點(diǎn)擊打，無(wú)需對(duì)基層進(jìn)行開(kāi)挖，然后在其表面鋪筑一層厚度為15 cm的碎石，予以有效補(bǔ)強(qiáng)，再通過(guò)碾壓成型和達(dá)到密實(shí)，最后通過(guò)保養(yǎng)成型。面層結(jié)構(gòu)采用封層和瀝青碎石層，其厚度分別為1 cm和3 cm。

(4)銑刨再生。利用銑刨機(jī)對(duì)當(dāng)前水穩(wěn)基層實(shí)施銑刨，然后摻入一定數(shù)量的骨料，再將其整平和碾壓，最后通過(guò)養(yǎng)護(hù)成型。該維修養(yǎng)護(hù)方法曾在當(dāng)?shù)爻晒κ褂茫〉昧肆己贸尚А?/p>

考慮到該公路的管理局缺少銑刨設(shè)備，也無(wú)法租賃到這種類(lèi)型的設(shè)備，所以不能采用上述第四種方法。因此，在試驗(yàn)段上采用上述前三種方法，之后通過(guò)對(duì)比確定適宜的方法。在該二級(jí)公路線路中選取一段試驗(yàn)段，其里程標(biāo)號(hào)為K21+500～K22+500，其中，在K21+500～K21+900段采用破碎再生的方法；在K21+900～K21+950段采用嵌擠再生的方法；在K22+200～K22+250段采用嵌擠補(bǔ)強(qiáng)的方法，其補(bǔ)強(qiáng)厚度按照15 cm嚴(yán)格控制。

3 施工要點(diǎn)

3.1 材料和設(shè)備要求

(1)施工機(jī)械設(shè)備包括炮機(jī)、運(yùn)輸車(chē)、振動(dòng)壓路機(jī)、灑水車(chē)、瀝青灑布車(chē)和切割機(jī)。任何一臺(tái)機(jī)械設(shè)備在使用前都要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查試驗(yàn)，未經(jīng)檢驗(yàn)和檢驗(yàn)結(jié)果不合格的，不允許在施工中使用。

(2)施工中使用的材料包括水和碎石，其中，碎石的粒徑應(yīng)按照不超過(guò)3 cm嚴(yán)格控制，而水以人畜飲用水為宜，當(dāng)對(duì)施工用水的水質(zhì)有疑問(wèn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)檢測(cè)，經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)水質(zhì)合格后，方可在施工中使用。

3.2 施工準(zhǔn)備

施工開(kāi)始前需對(duì)施工范圍內(nèi)進(jìn)行檢查和全面清理。現(xiàn)場(chǎng)管理人員要對(duì)施工區(qū)域?qū)嵤﹦澗€，使用油漆作出明顯標(biāo)記。當(dāng)采用上述第三種方法進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，最小段的施工長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到40 m以上。在各個(gè)修補(bǔ)區(qū)域中應(yīng)設(shè)置若干沿橫向分布的盲溝，相鄰兩個(gè)盲溝之間的距離應(yīng)按照不超過(guò)20 m嚴(yán)格控制。

3.3 施工方法

(1)根據(jù)所選修補(bǔ)方法確定施工工藝，施工現(xiàn)場(chǎng)的管理人員必須管理到位，充分考慮炮擊的密度與深度，體積較大的料塊應(yīng)進(jìn)行分解，若無(wú)法分解，應(yīng)將其撿除，余下的廢料不可胡亂堆放，將其清理到路基范圍以外。施工中要對(duì)攤鋪預(yù)留高度進(jìn)行嚴(yán)格控制。

(2)碾壓施工中要對(duì)碾壓遍數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，按照先靜壓后振壓的基本原則施工。在直線段，需按照從兩側(cè)到中心的順序碾壓，而在超高段，需按照從內(nèi)側(cè)到外側(cè)的順序碾壓。對(duì)于相鄰的兩個(gè)碾壓帶，需要有30 cm寬的重疊，確保整個(gè)范圍都能得到均勻碾壓，達(dá)到要求的密實(shí)度，同時(shí)滿足路拱等方面的要求。另外，在實(shí)際的碾壓施工中，必須確保表面始終處在濕潤(rùn)的狀態(tài)。

(3)碾壓完成后，需進(jìn)行連續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)達(dá)到7 d以上。當(dāng)采用灑水車(chē)進(jìn)行灑水時(shí)，應(yīng)做到勻速行駛，保證基層表面上的每個(gè)部位都能被達(dá)到濕潤(rùn)。

(4)路面施工嚴(yán)格按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，施工開(kāi)始前應(yīng)認(rèn)真做好準(zhǔn)備。將基層處理好并養(yǎng)護(hù)成型后，立即進(jìn)行封層施工，防止脫落和產(chǎn)生坑槽。在鋪筑面層之前，應(yīng)在鋪筑范圍內(nèi)實(shí)施必要的割邊，確保整個(gè)修補(bǔ)區(qū)域達(dá)到整齊，和舊路面之間達(dá)到平整銜接。

4 效果總結(jié)與分析

(1)破碎再生。施工工藝較為簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)操作方便，具有良好的靈活性與機(jī)動(dòng)性，施工成本也較低，整體想效果良好，可在局部病害段廣泛應(yīng)用。該方法的要點(diǎn)在于確保整個(gè)水穩(wěn)基層都能被徹底切割，達(dá)到預(yù)期的深層破碎效果。該方法的施工成本為27元/m2左右。

(2)嵌擠再生。該方法主要通過(guò)炮擊嵌擠修復(fù)路面上的病害。該方法操作簡(jiǎn)單、成本較低且進(jìn)度很快，但原有裂縫可能不能得到徹底處理，在封層施工完成后，很快就會(huì)產(chǎn)生新的裂縫。該試驗(yàn)段面層施工完成后，暫時(shí)沒(méi)有產(chǎn)生裂縫，還有待于進(jìn)一步觀察。該方法可以在存在淺層裂縫病害的段落中使用，屬于應(yīng)急施工方法，不可大面積使用。該方法的要點(diǎn)在于應(yīng)確保水穩(wěn)基層得到充分且均勻的破碎處理。該方法的施工成本為12元/m2左右。

(3)嵌擠補(bǔ)強(qiáng)。該方法主要通過(guò)增設(shè)結(jié)構(gòu)層來(lái)補(bǔ)強(qiáng)現(xiàn)有的基層表面，其初期效果是三種方法中最好的，具有施工操作簡(jiǎn)單、進(jìn)度快等特點(diǎn)，在整個(gè)水穩(wěn)基層都有破壞的情況中較為適用。該方法的要點(diǎn)在于將整個(gè)水穩(wěn)基層徹底且均勻的破碎，同時(shí)對(duì)補(bǔ)強(qiáng)層進(jìn)行充分碾壓，使其達(dá)到密實(shí)。該方法的施工成本包含兩個(gè)部分，即冷再生處理費(fèi)用，為12元/m2左右，補(bǔ)強(qiáng)層施工費(fèi)用，為20元/m2左右。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在該二級(jí)公路中，采用水泥穩(wěn)定碎石基層冷再生的施工技術(shù)不僅技術(shù)合理可行，而且效果良好，可以從根本上修補(bǔ)水穩(wěn)基層的病害，使其恢復(fù)至原始的技術(shù)性能狀態(tài)，可為其它二級(jí)公路提供技術(shù)參考，不斷提高冷再生施工技術(shù)水平。