瀝青路面冷再生技術在基層施工中的技術分析

于健

（德州市公路事業發展中心平原分中心，山東 德州 253100）

隨著交通量的增加，瀝青路面早期損壞嚴重，我國修建的許多高等級路面都陸續出現了車轍等病害，公路養護技術管理也因此受到關注。瀝青路面在已建成高等級路面中占比較大，舊瀝青路面材料廢氣量每年達200多萬噸，僅采用拋棄的處理方式會占用大量土地，造成材料浪費。采用再生技術利用舊路面材料符合可持續發展的理念，而且冷再生技術是新興的路面維修改造方法，具有節約自然資源，提高路面結構層質量等優點，研究瀝青路面冷再生施工技術應用對指導工程實踐具有重要意義。

一、瀝青路面冷再生技術概述

冷再生技術是綠色環保技術，可解決路面開裂等問題。冷再生技術將瀝青路面銑刨后組成新的路面，通過重新發揮膠凝材料功效恢復老化瀝青黏結性[1]，具有方便快捷的特點，因此得到大量應用。

路面基層冷再生技術原理是按設計要求加入水泥等外加材料，就地完成舊路破碎拌和碾壓等。現場冷再生可修復原有路面車轍導致的路面塊狀開裂等問題，瀝青路面現場冷再生施工把路面通過改造變成新的路基，把再生層作為底基層使用，導致改造后路面標高增加。相比傳統改造方法，冷再生技術對公路改造具有很多優勢，例如施工效率高、成本較低、有利于環保等方面。改造中就地利用原有路面建材，可以省略挖掘等工作，可使利用原有路面材料，再生層厚度增大、成本降低[2]。此外，現場冷再生在平常溫度下施工，對嚴重坑槽需預處理，確保現場冷再生一次性通過，提高施工生產效率。

20世紀70年代石油危機爆發，美國將瀝青再生技術列為重點研究項目，80年代美國回收瀝青混合料占路用材料的1/2。德國較早將瀝青混凝土再生料應用于公路維修，1998年我國引進首臺冷再生機，使用專用機械銑刨舊路面結構層，將新混合料攤鋪在路面形成新結構層，節約大量瀝青等原材料，獲得了較好的經濟社會效益。

二、瀝青路面冷再生技術工藝

瀝青混凝土冷再生技術需要符合施工規范要求。首先要準備路面冷再生材料，在再生路面上鋪蓋磨耗層，其次施工需根據路面損壞度取樣獲取級配曲線，最后計算水泥與舊路面可再生材料比值，確定瀝青路面最佳含水量。

瀝青混凝土路面冷再生材料準備完成后，確定路面再生幅數。要確定合理的再生幅數保證利用混合料完成再生。沿作業面縱向解封保證相接作業面接縫連續，利用再生機破碎要保證拌和灑水，利用平面地機刮平。需要用塑料薄膜覆蓋再生層，養生期大于7d，達到冷再生強度后開放交通[3]。應用瀝青路面冷再生技術分析舊路面情況，采用不同取料實驗測算數據。

圖1 施工工藝流程

冷再生技術能有效改善工程施工條件，利用再生機按比例加入定量膠結材料，可高效解決路面開裂問題，施工工藝簡單；施工中充分利用原路面材料，可節省工程成本，不必挖除原路面結構，降低施工人員勞動強度；能提高基層承載力，減少路面結構破壞，不會對周圍環境造成較大損害。

三、瀝青路面冷再生在基層施工中的應用

某段環城高速公路長15.3km，原路面結構上下為2cm細粒、20cm厚二灰碎石基層。路面出現龜裂現象，采用冷再生技術修補瀝青路面。為保證工程質量，工程應用工藝為：材料準備、基礎整平、攤鋪水泥、定型養生。冷再生結構骨料主要源于瀝青混凝土面層，工程要求骨料粒徑大于5mm。選取強度等級為32.5的硅酸鹽水泥[4]，配合比由現場實驗確定為5.8%。

表1 PO.32.5水泥指標

工程采用Wirtgen2500型冷再生機對路面銑刨處理，根據工程設計標準，在刨銑中安排專人實時監測，并采用掛線測量法控制高程。對舊路整平處理后需調整含水量，冷處理最佳含水量為9.5%。灑水量高于最佳含水量1.0%，灑水量為：

L=100T/w×h×(k+1-k0)×d

其中，w為路幅寬度(m)，T為灑水車載水量(kg)，d為最大干容重(kg/m)；k0為最佳含水量（%）。冷再生技術水泥添加方式包括利用再生機攤鋪、利用專用水泥攪拌車攤鋪；工程選擇二次拌和水泥與混合料結合方法攤鋪，將單位體積水泥導入畫出框線內，工序禁止在大風天氣作業，每袋水泥攤鋪面積為：

N=100G/h×d×（t+1）

其中，t為理論水泥用量；G為每袋水泥重量kg。

表2 配合比實驗結果

表3 冷再生混合料擊實試驗結果

水泥攤鋪利用方格網法，使用水泥劑量為25t/1000m，確定水泥擺放行數，最后均勻攤鋪水泥。碾壓中先輕后重，初步使用YZ18振動壓路機穩壓，最后使用20t胎壓路機碾壓兩遍，碾壓軸需從路邊向中間碾壓。終壓完成時間控制在水泥終凝時間內，測量壓實度，冷再生機平均速度控制在6m/min，路段作業時間控制在4.5h。利用潮濕帆布覆蓋路面養生，保證覆蓋材料潮濕度[5]。

水泥攤鋪后二次拌和，實時監測拌和深度，利用輕型膠輪壓路機穩壓，先使用耙子耙送表層5cm，去除混合料后整平。二次拌和時混合料含量少，應補充水分。不同作業段銜接采取合理搭接方法，橫向接縫平滑順治，上施工段預留5m不碾壓，最佳碾壓含水量應比最佳含水量大1%。利用灌砂法跟蹤檢測壓實度，攤鋪水泥前檢查舊路狀態，保證再生后路基強度符合要求。通過擊實試驗確定現場混合料干密度，通過方格網劃分標定水泥用量，壓實度采用點對點計算值。

四、結語

傳統舊路路面施工采用廢棄處理方式、浪費資源，冷再生作為新興施工技術，完全利用廢舊材料、減少環境污染，為舊路更新改造提供了新途徑。目前，瀝青路面再生技術可參考經驗較少，應對完成再生的公路實施跟蹤測試，深入分析再生劑選用，探討各種自然因素對再生瀝青路面質量影響，為冷再生技術的大面積推廣提供參考。