公路瀝青混凝土路面應用冷再生的施工技術

梁娟

（北京北咨工程項目管理咨詢有限公司 北京 100124）

為更好地滿足我國各地區社會經濟發展的需求，應加大公路工程建設及高等公路的翻修、重建力度。眾所周知，公路工程建設階段施工工藝十分復雜，為使來往車輛運行的安全性、穩定性得到保障，通常會對施工工藝的科學性、可行性提出更高的要求。

1 工程概況

該工程是二級公路，全長28.5km，該公路建成于20世紀80年代，2001年進行局部大修，拓寬整改，改建以后的路面結構是“16cm 厚二灰碎石基層+5cm 厚中粒式瀝青砼+4cm 厚細粒式瀝青”。2010年時，該公路收費站被撤銷，車流量明顯增加，結合現場調查資料，發現瀝青路面存有縱橫向裂縫、龜裂、坑槽等質量病害，對道路使用安全構成一定威脅［1］。

2 處理方案

結合道路質量病害的調查狀況，結合不同路段編制相應的檢修方案，一共有10.17㎞路段應用了瀝青路面就地冷再生技術，具體處理方案如下：破損處理原瀝青路面、基層，摻入5%水泥，進行全深式就地冷再生施工，采用新基層作為再生層。新形成的路面結構如下：4cmAC-13C+5cmAC-16C+20cm 全深式就地冷再生。對于冷再生混合料做出如下要求：7d無側限抗壓強度2.5～3.0MPa，壓實度≥95%。

3 就地冷再生技術原理及特征

3.1 技術原理

冷再生的原理是在對原有路面的改建作業中，盡可能地使用原道路的面層瀝青物料，在不實施面層拆除、重塑的情況下，參考原道路瀝青結構層的設計比，加入適量的外加劑，如水泥物料、石灰物料等，同時，還可摻入一些穩定物料，如泡沫瀝青物料，安排專業技術人員就地實施混合料拌制、路面找平、路面碾壓等作業。采用冷再生技術方式，必須要應用專業的再生設備，其核心為一個組裝數個硬質合金鋼刀具的切削轉子構件。轉子運轉時，朝上方切削處理路面物料，轉子削切的同時，軟管將再生機前的水罐車內儲備的水輸送給再生機，配合機載計算機系統調控噴灑過程。在再生機微機控制系統的協助下，能實現對噴水量的準確劑量，拌和罩殼中和切削掉物料能實現充分混合，便于壓實后達到工程建設所需的最佳含水量［2］。

3.2 特征

3.2.1 連續攪拌

確保原路材料與穩定材料兩者充分拌和。利用微機系統，控制水與其他液態穩定材料，應用噴嘴，在轉子整個寬度范疇中實現均勻撒布［3］。

3.2.2 準確調控鋪層厚度

在設計好作業深度后，傳感器與控制系統協同控制轉子的切削深度，接觸方式獲得十分準確的再生鋪層厚度。

3.2.3 加快施工進度

再生機及其他設備的生產效率均較高，每天完成的任務量約5000㎡，和常規基層施作相比能減少10～15d。

3.2.4 氣候因素形成的影響較小

即便是在不確定的氣候條件下，就地冷再生技術也能實現連續施工，雨天時暫停施工，雨天過后即可恢復施工活動。

3.2.5 改善交通中斷狀況

由于就地冷再生工藝過程較簡單，不會投入較多的施工機械設備，在交通量不大的工況下，能實現半幅施工、半幅開放交通。

3.2.6 基層強度相對較高。

因為這種施工工藝應用階段顯著增強了基層承重能力，通過設計合理的配合比、嚴控施工過程等，進而能使再生層強度達13～15MPa。

4 再生混合料配比與施工技術

4.1 混合料配比

混合物料的配比需要參考原道路面層結構的實際情況，利用舊瀝青路面的物料，摻入再生劑、新物料，嚴格把控含水量。

第一，本工程需要對舊路的物料實施篩分，同時進行試驗，核實具體的配比數值。結合試驗數據，可以確定銑刨部位的物料配比情況，同時需要符合作業實施標準，全部物料采用加入銑刨料，進行再生作業。

第二，本項目使用P.042.5級普通硅酸鹽緩凝水泥當作再生物料的添加劑，參考原道路的設計配比，核實水泥的添加量為4.5%，通過擊實試驗之后，得到穩定的含水量，其最高的干密度值為8.8%、2.05g/cm3。綜合上述數據，參考作業道路的實際含水量，對應添加并調節冷再生設備的加水情況。

第三，綜合穩定含水量、干密度數據，實施試件的加工，最佳溫度在（20±2）℃的情況下，進行7d 的養護作業，后續浸水1d后，對其實施無側限抗壓的強度檢測，最終的試件強度為3.3MPa，滿足項目的設計標準［4］。

4.2 準備工作

首先，依照工程設計要求，準備好各種施工材料，把集料堆放在干凈、干燥、排水狀態良好的場區內，規格不同的集料要做到分類堆放。

其次，清理掉原路上存在的雜物，結合再生層厚度、寬度、干密度等指標測算出單位面積新集料用量，均勻撒布。試驗路段設定成100m，通過試驗路的鋪筑施工情況，確定施工工藝、質控、施工管理等內容，現場施工作業設計成2.3m。

4.3 再生作業

第一，在位于作業實施的起步點，將作業所需的機械進行收尾相接排序，將需要的傳輸管道、水車、冷再生設備連接好。

第二，打開再生設備，實施系統的預熱作業，持續1～1.5h。結合試驗段的詳細數據，進行再生部位的銑刨作業，拌和原有面層的二灰碎石，大約深度為15cm。作業實施環節，再生設備務必要勻稱、緩慢且不間斷地實施再生攤鋪（見圖1），設備的前進速度要把控在5～6m/min。再生設備的拌和環節，需要安排專業技術人員對拌和的深度進行檢查，保障其拌和的范圍滿足作業實施標準。

圖1 舊路銑刨

第三，單幅道路再生作業實施結束之后（100m），需要將再生設備與傳輸管道、水車等運送到下一個作業起步位置，實施第二路段的作業，直到所有路段的再生作業全部完成。

第四，接縫的設施點需要避開快車道的部分，橫向接縫處的相鄰作業區域需要讓其重疊大約100mm，不能低于該數據，水平接縫的重疊鋪設需要把控在2.0m左右，同時，在重疊鋪設的部位撒上適量的水泥物料。該項目兩個路段的作業，其接縫的銜接處理方式都使用了上述的重疊鋪設方式，上一層與作業一側鋪設后，分別留出5～8cm、10～20cm 的縫隙，加入一定量的水泥物料后，再實施攪拌，然后與下一層及另一邊的道路一同壓實［5］。

4.4 碾壓與修整

物料鋪設勻稱后（見圖2），需要緊跟碾壓工序，采用輪胎壓路設備，在鋪設作業結束后的道路面層快速壓實1 次，這一步的操作是為了把控路面的總體平整程度。第一遍的壓實作業完成后，需要使用壓路設備進行面層的修正（見圖3）。倘若修正的路段是直線形態，那么應該從路面的兩邊同時向中間實施壓實作業；倘若修正的路段是彎曲形態的，那么應該從道路的中間向兩邊實施壓實作業。修正的環節需要循序漸進，直到總體路面的平整度、壓實性能符合設計的標準。在對路面修正的期間，該路段需要封閉處理，不能出現行車。需要參考道路項目的實際情況與天氣溫度，合理地把控壓實作業流程，同時，壓實作業的標準要根據道路的實際狀況進行調整。對于特殊路段，有需要的情況下，應該實施2～3遍的壓實作業。壓實環節中，需要對路面進行含水量的檢測工作，當含水量的檢測符合設計要求時，應該選擇輕型和重型的壓路設備，實施交替式作業。如果發現路面凸起、松散的狀況，需要安排專業技術人員挖開問題路面，然后實施再次鋪設、壓實的作業，同時搭配協助方式，避免出現再次的病害問題，進一步確保道路項目的總體質量［6］。

圖2 攤鋪施工

圖3 碾壓施工

4.5 養護

面層的冷再生壓實作業完成后，需要安排7d的養護時間，在此時期，作業實施單位需要選取尺寸、類型合適的布料，將作業實施路段覆蓋處理，并且按時灑水（見圖4），保障該路段在總體養護期間可以保持很好的含水量，防止出現暴曬的情況，同時，需要封閉該路段的交通，禁止車輛行駛。瀝青結構面會對氣溫的變化呈現出極高的敏感度，因此，在冷再生作業實施期間，需要把控好物料的溫度［7］。如果在氣溫較高的天氣作業，就會不好把控再生面層的物料性質，氣溫過低同樣會改變物料的性能狀況，所以，需要綜合天氣的溫度狀況，選擇氣溫適宜的情況下作業，同時完善瀝青結構層的養護作業環節［8］。

圖4 灑水養護

5 結語

近些年中，我國道路養護事業持續發展，更多精細化施工標準與新理念融合至水泥冷再生施工活動中，這就要求施工方應綜合多方面因素，制訂科學、合理的就地冷再生施工方案，加強各工序規范化指導及質控，在確保工程質量達標的基礎上，減少資源用量，更好地落實節能、環保理念，實現文明、高效率施工。