冷再生技術(shù)在舊路改造工程中的應(yīng)用

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冷再生技術(shù)與傳統(tǒng)的施工工藝相比，完全利用了原有道路材料，其具有簡化施工工序、縮短工期、節(jié)約成本、減少舊路瀝青路面材料對環(huán)境造成的污染以及提高道路使用性能等多項優(yōu)點，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益顯著。近年來，隨著非洲國家對環(huán)境保護、節(jié)約資源等方面的重視，冷再生技術(shù)對原有道路材料的循環(huán)利用和再生逐漸引起了人們的青睞，因而在舊路改造工程中被廣泛推廣應(yīng)用。

1 工程背景

非洲烏干達某舊路改造工程項目，是烏干達首都坎帕拉到東北部主干道的一部分，現(xiàn)有路面坑洞較多，兩側(cè)路肩侵蝕嚴(yán)重，路面寬度約5～6m，行車舒適度較差。該工程路線全長62km，合同工期24個月，設(shè)計行車道寬6m，兩側(cè)硬路肩寬1.5m，共9m寬。道路原結(jié)構(gòu)層設(shè)計為舊路加寬1.5～2m，勾松15cm現(xiàn)有道路，新增5cm G30天然粒料，并添加一定比例的水泥穩(wěn)定劑形成20cm均勻底基層，新增20cm級配碎石基層和3cm瀝青雙層表處面層。承包商積極與工程師溝通，將水泥穩(wěn)定土底基層變更為級配碎石穩(wěn)定底基層，變更后的底基層設(shè)計結(jié)構(gòu)為舊路瀝青道路就地冷再生，形成20cm調(diào)平層（該文也稱下底基層），新增40%機軋碎石摻拌60% G30天然粒料形成20cm均勻的碎石穩(wěn)定底基層，其他結(jié)構(gòu)層與原設(shè)計保持一致。該工程為舊路改造工程，工程量大，工期緊，結(jié)構(gòu)層施工任務(wù)艱巨，舊路面處理形成穩(wěn)定底基層為整個工程關(guān)鍵控制點。

2 冷再生技術(shù)概述

冷再生技術(shù)是通過就地再生設(shè)備對原路面材料進行一次性破碎，必要時按設(shè)計添加水或其他穩(wěn)定劑（如水泥），并連續(xù)完成混合材料的銑刨和拌和的施工工藝，就地冷再生后的材料可以作為底基層、基層等具有承載力的道路結(jié)構(gòu)層。

冷再生技術(shù)在舊路改造過程中應(yīng)用廣泛，主要是因為這種技術(shù)能夠節(jié)約瀝青、砂石等原材料，實現(xiàn)工程成本的結(jié)余，同時能夠高效利用廢料，獲得較好的環(huán)保效益。另外，這種技術(shù)通過重新罩面或者循環(huán)利用等技術(shù)可以提高路面建設(shè)質(zhì)量并延長路面使用壽命，具有較高的實際推廣價值。

3 冷再生技術(shù)優(yōu)勢

在舊路改造工程中，冷再生技術(shù)的應(yīng)用，相對于傳統(tǒng)施工工藝，其主要優(yōu)勢對比如表1所示。

表1 傳統(tǒng)工藝與冷再生工藝的對比

冷再生工藝組合比較簡單，在施工效率、施工成本、環(huán)保等方面均有顯著成效，與傳統(tǒng)工藝相比主要優(yōu)勢如下：

（1）簡化施工工序。對原有路面就地銑刨，不需要單獨去除或破碎塊狀材料，不需要對舊路瀝青材料進行運輸和廢棄，能確保對路基結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

（2）節(jié)約成本。原路面材料被全部充分利用，顯著減少了新材料的使用，機械燃油消耗顯著降低，資源配置需求降低，節(jié)約了施工成本。

（3）縮短施工工期。銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪碾壓一次性完成，保證了結(jié)構(gòu)的完整性和均勻性，可有效提高施工效率，極大節(jié)約工期。

（4）交通安全和保護環(huán)境。組合設(shè)備處于同一條車道內(nèi)流水施工，利于交通管制和行車安全，避免了材料的來回運輸，可有效利用原路面瀝青混合料，減少對環(huán)境的污染，因此該技術(shù)是一項綠色節(jié)能減排的新技術(shù)。

（5）提高路面結(jié)構(gòu)強度等級。對不同混合料充分拌和，避免出面局部離析現(xiàn)象，提高施工質(zhì)量，從根本上實現(xiàn)道路結(jié)構(gòu)強度等級的提高，延長了道路使用壽命。

4 冷再生技術(shù)的具體應(yīng)用

該工程施工中充分利用了冷再生技術(shù)，一是用冷再生設(shè)備對原有瀝青路面進行銑刨、破碎和拌和，形成下底基層；二是級配碎石摻拌紅土粒料形成穩(wěn)定底基層，兩種工藝的應(yīng)用充分證明了冷再生技術(shù)的使用性能，特別是下底基層，保證了路面結(jié)構(gòu)層穩(wěn)定性，工程質(zhì)量和施工進度均超出了預(yù)期目標(biāo)，經(jīng)過不間斷的通車檢驗，承重和耐磨效果較好，得到了業(yè)主和監(jiān)理工程師的一致好評。

（1）冷再生設(shè)備參數(shù)及性能。該工程底基層施工所使用設(shè)備為德國進口的維特根WR2000型冷再生機，是當(dāng)前較為先進的冷再生設(shè)備，該設(shè)備具有技術(shù)先進、性能良好、工作效率高等特點。①單幅拌和寬度：2m。②拌和深度：0～50cm。拌和空間可隨再生深度的變化而調(diào)整，保證混合料拌和的均勻性。③拌和速度：8～12m/min。能快速更換刀頭刀座系統(tǒng)，拌和速度快，顯著縮短了施工工期。④油耗：50L/h（滿箱900L）。油耗較低，為節(jié)約施工成本提供了可靠的保障。⑤功率：315kW。四輪獨立驅(qū)動，可在極端工況下正常施工，使用性強。

（2）冷再生設(shè)備主要結(jié)構(gòu)。①機體前后各2個輪子，由4個舉升柱與車架相連，由液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)車體高度，4個輪均為液壓馬達獨立驅(qū)動。②機體中間是拌和破碎裝置，拌和深度則是通過降低轉(zhuǎn)子高度實現(xiàn)，其瞬時拌和深度會顯示在操縱臺CGC顯示器上。③噴灑管噴灑水或者黏合劑，該系統(tǒng)由1臺蝸桿泵和1根有16個噴灑嘴及插入裝置的噴灑管組成。蝸桿泵從罐車抽取液體（如水和乳化瀝青）輸送到噴灑管，流量計可讀數(shù)并傳送數(shù)據(jù)給控制系統(tǒng)，用來調(diào)節(jié)黏合劑或水的添加量。

（3）施工準(zhǔn)備。①資源配置。冷再生技術(shù)與傳統(tǒng)施工方法資源配置分別如下。冷再生技術(shù)：冷再生機1臺、平地機1～2臺、單鋼輪壓路機2臺、灑水車1～2臺、裝載機1臺、自卸車6臺，技術(shù)管理人員3人、普通工人10人。傳統(tǒng)施工工藝：拌和機1臺、平地機2臺、單鋼輪壓路機2臺、灑水車2臺、裝載機2臺、自卸車10臺、松土器2臺、挖掘機2臺、推土機1臺，技術(shù)管理人員5人、普通工人20人。②技術(shù)準(zhǔn)備。在舊路處理之前，首先要完成道路邊坡的修整，同時根據(jù)橫斷面設(shè)計進行邊溝開挖，要求與臨近的涵洞流水面銜接平順，做好雨季排水。

（4）施工工藝。根據(jù)現(xiàn)有資源配置，冷再生技術(shù)通過以下施工工藝日完成工作量可達8000～10000m2，而傳統(tǒng)的施工方法每日完成工作量僅為5000m2左右。①施工放樣：檢查高程放樣情況，根據(jù)控制點進行中樁和邊樁放樣。②銑刨拌和：灑水車緩緩行駛灑水，冷再生機緊跟灑水車根據(jù)設(shè)定拌和深度銑刨、破碎舊路面，并均勻拌和。冷再生機先從路基一側(cè)開始作業(yè)，第一道施工寬度為2m，第二道施工時搭接10～20cm，以保證連續(xù)不間斷。再生時按規(guī)定調(diào)整轉(zhuǎn)子的速度，以便保證混合料的均勻性。拌和速度決定拌和顆粒的大小，速度越慢，拌和顆粒越細(xì)。③整平碾壓：拌和完成后，平地機整平，整平過程由測量人員測量布點，檢查標(biāo)高和橫坡。整平過程中灑水車噴灑水1～2遍，使水分接近最佳含水量，然后用振動壓路機由路側(cè)向中線由弱振、強振、再到靜壓進行壓實，達到規(guī)范要求的密實度。④橫縫處理：兩作業(yè)段的橫向搭接處，應(yīng)保證銜接良好，下一段落施工時，前一施工段應(yīng)銑刨至少1～2m，銑刨深度20cm。⑤養(yǎng)護：碾壓成型的底基層在通車期間不間斷的灑水養(yǎng)生，避免揚塵和出現(xiàn)坑槽。

5 結(jié)束語

冷再生技術(shù)可以充分利用舊路材料，減少因開采土料場或開挖路基所造成的生態(tài)破壞，還可以減少材料運輸量，降低運輸成本。與傳統(tǒng)的施工工藝相比，冷再生技術(shù)能有效利用破碎舊路面，形成新的更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)層，對舊路基起到加固作用，同時能有效均勻拌和新混合料，對新路面結(jié)構(gòu)層起到更好的承重作用。冷再生技術(shù)大有推廣前景，特別是在經(jīng)濟欠發(fā)達的非洲國家，冷再生可以有效利用舊路原材料，變廢為寶，節(jié)約成本，同時冷再生施工可以快速成型，避免了路面開挖造成的不利影響。