摘要：冷再生技術(shù)是在現(xiàn)場對原路面混合料銑刨破碎后，拌合碾壓形成新的路面結(jié)構(gòu)層，這種新型施工工藝?yán)脧U棄材料作為筑路材料，避免了舊路面挖除，環(huán)保節(jié)能，工藝簡單。通過在黃土地區(qū)瀝青路面養(yǎng)護(hù)時，以水泥作為添加劑，采用就地冷再生技術(shù)，從具體工程實際應(yīng)用方面，對施工過程中的詳細(xì)施工工藝提出要求，對施工結(jié)果進(jìn)行檢測分析，并結(jié)合工程應(yīng)用，闡明了質(zhì)量控制應(yīng)注意的問題，公路就地冷再生技術(shù)在公路工程的路面維修養(yǎng)護(hù)改造中，能夠很好的處理瀝青路面結(jié)構(gòu)層損壞的問題，利用了原路面結(jié)構(gòu)層材料，降低了公路養(yǎng)護(hù)造價并保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，對技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重大意義。

關(guān)鍵詞：就地冷再生;基層;養(yǎng)護(hù);應(yīng)用

中圖分類號：U416 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

就地冷再生底基層技術(shù)為銑刨加工瀝青路面面層及基層，必要時添加部分新骨料，并混合一定比例穩(wěn)定劑（水泥等）和適量的水，按照試驗配合比在現(xiàn)場就地銑刨﹑破碎﹑拌合﹑攤鋪及碾壓成型[1]，形成滿足路面所需性能要求的新的結(jié)構(gòu)層，作為路面新基層或底基層的一種施工過程[2]。

在公路養(yǎng)護(hù)工程中，冷再生技術(shù)是充分利用原道路面層結(jié)構(gòu)材料，通過運用水泥穩(wěn)定原路面混合料形成新的路面結(jié)構(gòu)層，應(yīng)用原路面材料從而避免了對舊路面的挖除，并解決了材料廢棄對環(huán)境污染、空間占用等環(huán)境保護(hù)方面面臨的難題。并且工藝簡單，加快了工期，節(jié)省了投資，有很好的社會及經(jīng)濟(jì)效益，是一項利用廢棄材料作為筑路材料、環(huán)保節(jié)能、利國利民的施工新技術(shù)[3]。

但是，在目前公路路面重鋪的養(yǎng)護(hù)路段，冷再生技術(shù)在應(yīng)用過程中，工藝的控制不同，導(dǎo)致工程質(zhì)量有差異，對形成的新的路面結(jié)構(gòu)層的路用性能有較大的影響[4]?，F(xiàn)根據(jù)隴東黃土地區(qū)就地冷再生底基層在養(yǎng)護(hù)工程中施工應(yīng)用，以實例闡明施工工藝及質(zhì)量控制過程及要點。

1 工程應(yīng)用

1.1工程施工工藝

甘肅省首次在 G211線K321+800～K331+300段實施冷再生施工技術(shù)，全長8.2KM，為18cm厚就地冷再生底基層94300㎡，該工程位于隴東黃土地區(qū)慶城縣，施工工藝見圖1。

1.2原材料性能分析及質(zhì)量要求

本工程為公路養(yǎng)護(hù)工程基層冷再生，需要利用原公路路面材料進(jìn)行新水泥穩(wěn)定基層施工。為確定原道路基層銑刨后的碎石級配情況，確保滿足冷再生基層設(shè)計級配的要求，需要進(jìn)行舊道路基層材料篩分試驗。取舊道路基層銑刨后的混合料進(jìn)行室內(nèi)篩分試驗，把試樣烘干直至達(dá)到恒重，按篩孔大小順序?qū)⒉牧现饌€過篩。先用干篩法準(zhǔn)確稱取4.75mm篩孔以上每個篩上的剩余量，再利用水洗法確定4.75mm篩孔以下每個篩上的剩余量，從而確定銑刨料的材料級配組成。

將國道211線K321+000～K322+200處原路面銑刨后料料取樣進(jìn)行篩分試驗，路面銑刨舊料天然含水量為4.1%，塑性指數(shù)為7.8，結(jié)果詳見表1。根據(jù)篩分結(jié)果，對比規(guī)范規(guī)定通過率，顯示原路面銑刨料級配良好，各類顆粒組成均在規(guī)范規(guī)定水泥穩(wěn)定材料的范圍內(nèi)，冷再生施工時可以直接利用原路面基層銑刨料，不需要再添加新級配碎石。重鋪工程實行全深式冷再生方式，不對級配調(diào)整。

本工程采用平?jīng)龊Ｂ菟鄰S生產(chǎn)的水泥，為保證工程施工質(zhì)量，進(jìn)場水泥抽樣做強(qiáng)度、細(xì)度等試驗，檢測確保其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。對于邊通車、邊施工路段一般采用P.C32.5普通硅酸鹽水泥，運輸和堆放應(yīng)注意防水及防潮，水泥入庫時保存整齊。水采用清潔、無污染、可飲用水。

本工程使用德國原裝進(jìn)口2000型維特根冷再生機(jī)一臺，灑水車三輛，18-21噸壓路機(jī)一臺，22噸以上振動壓路機(jī)兩臺，180型平地機(jī)一臺。

1.3 施工準(zhǔn)備

1.3.1測量、放線與原路面整形

對于冷再生的路段做中線測量、放線。沿邊線每200m設(shè)置一個便于控制高程的水準(zhǔn)點，水準(zhǔn)點固定在不易遭人、車損壞的位置。施工前，原路面如有病害，應(yīng)進(jìn)行處治，達(dá)到路面要求的高程或符合設(shè)計要求。翻漿、沉陷、坑槽等病害，處理時可用符合要求的水泥穩(wěn)定碎石或水泥礫石進(jìn)行處治，整修碾壓密實。對于進(jìn)行冷再生底基層施工的路段，路面高程控制比較困難，一般只對原路面低洼部分進(jìn)行材料回填。

1.3.2冷再生混合料的配合比設(shè)計

在冷再生施工前對原路面銑刨，選擇4組摻有不同劑量水泥的銑刨料進(jìn)行材料篩分試驗、擊實試驗，確定混合料配合比。按照水泥劑量2%、3%、4%、5%、和6%，分別將水泥和冷再生的混合料按照比例混合均勻，擊實試驗確定出混合料的最佳含水量和最大干密度。按照不同水泥劑量，制作出對應(yīng)的不同最大干密度和最佳含水量的試件，在養(yǎng)生6天并浸水1天后測再生混合料的強(qiáng)度。試驗結(jié)果見表2、表3。

2 試驗段冷再生底基層施工

2.1施工前的培訓(xùn)工作

冷再生技術(shù)是一項新工藝，所以在施工開始前對參與施工的施工人員及民工隊、機(jī)械操作人員進(jìn)行了崗前培訓(xùn)教育。經(jīng)過培訓(xùn)，使每個人做到心中有數(shù)，并對各個環(huán)節(jié)安排專人負(fù)責(zé)，從施工開始至結(jié)束等均固定專人操作。

2.2試驗段總結(jié)

根據(jù)要求，本工程按不同添加劑比例分別做了4個試驗段：3%水泥、3%石灰150m長;4%水泥150m長;4.5%水泥150m長;5%水泥150m長，共計600m長的試驗段。經(jīng)過7天養(yǎng)生期后，確定4.5%水泥含量其強(qiáng)度符合設(shè)計要求。按照經(jīng)濟(jì)、合理及施工難易程度想比較，本工程選用4.5%水泥含量作為施工冷再生底基層水泥劑量。試驗段施工結(jié)果總結(jié)如下：

2.2.1含水量

最終確定最佳含水量為7.1%，最大干密度2.283g/cm3，施工時應(yīng)略大于最佳含水量1-2%，原路面天然含水量4.5%-5%之間。

2.2.2銑刨深度

試驗段施工中發(fā)現(xiàn)，銑刨深度為18cm，舊路面結(jié)構(gòu)層為厚度只有15cm的礫石摻灰基層，銑刨后混合料級配不符合設(shè)計要求，混合料含土量過大，是因為銑刨混合料中混入了一部分路基土，本標(biāo)段與項目辦及監(jiān)理單位協(xié)商將銑刨厚度修改為15cm。冷再生機(jī)每次銑刨時，兩刀搭接10cm才能將兩刀之間保證無遺漏。

2.2.3隨機(jī)檢測頻率

每個施工段在150m-200m，每刀（50m長），檢查刀頭1次，檢查銑刨深度1次（取3點位置之平均值），冷再生機(jī)兩刀施工搭接完成后（或半幅路面寬度），工程施工過程中應(yīng)至少測混合料含水量一次。

2.2.4壓實遍數(shù)

冷再生機(jī)起刀后工作行走50m后，18-22噸振動壓路機(jī)（2臺）緊跟靜壓1遍后再振動碾壓1遍，冷再生機(jī)搭接施工，可在路面施工完成兩刀或半幅后，平地機(jī)整平，在這之前根據(jù)實際混合料表面水分散失情況，水分缺失較大時需要灑水后進(jìn)行，整平后采用18-21噸三鋼輪壓路機(jī)靜壓5遍，也可用膠輪壓路機(jī)靜壓3遍，以達(dá)到表面密實平整。在兩刀搭接完成或半幅路面完成后，進(jìn)行壓實度測量，壓實度合格后進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生，否則需復(fù)壓以便使其滿足壓實度要求，控制在97%以上。試驗段施工控制指標(biāo)見下表4、所用機(jī)械見表5。

3 施工工藝及質(zhì)量控制

3.1 打格放線

根據(jù)混合料最大干密度，對每平方米路面混合料所需要攤鋪的水泥用量進(jìn)行計算。半幅施工時，由于冷再生機(jī)工作寬度為2m，所以放線時從路中線開始，向路邊每2m寬，依據(jù)每一袋水泥在施工路段上按規(guī)定的用量可進(jìn)行攤鋪之后所占用的面積，可計算冷再生混合料在本工程施工路段上每平方米攤鋪量，將2m寬的距離在橫向打成網(wǎng)格狀，我們采用了2m×5m方格，每格攤鋪水泥3袋。

3.2攤鋪水泥

根據(jù)用石灰打出的方格計算每個方格內(nèi)應(yīng)攤鋪的水泥袋數(shù)，采用工具將每方格內(nèi)運輸卸下的水泥的攤鋪在方格內(nèi)，施工攤鋪時應(yīng)均勻，不得攤鋪在格線外。

3.3冷再生機(jī)作業(yè)

冷再生機(jī)作業(yè)，在水泥攤鋪50m后開始，當(dāng)冷再生機(jī)走出20m后，一名技術(shù)員在混合料兩邊三個位置各取三個點測量深度，對銑刨深度進(jìn)行控制，防止過深或深度不夠出現(xiàn)夾層。當(dāng)超過設(shè)計值1cm時，需及時報告操作人員進(jìn)行厚度調(diào)整，之后按照上述方法繼續(xù)檢查直至合格。拌合后松鋪系數(shù)為1.5-1.6，松鋪厚度在23cm-25cm之間，當(dāng)?shù)诙堕_始搭接工作時，需要1人專門對第一刀沿搭接線每5m鏟除混合料，以保證再生機(jī)準(zhǔn)確搭接。

3.4含水量的調(diào)整

在施工現(xiàn)場應(yīng)注意對混合料含水量進(jìn)行控制，根據(jù)開工前試驗所確定混合料的最佳含水量，一般情況下，含水量在冷再生施工時壓路機(jī)現(xiàn)場碾壓中，大于最佳含水量1%-2%時能夠達(dá)到較好的壓實效果。冷再生完成一個工作面后，需要對現(xiàn)場含水量進(jìn)行檢測，含水量在最佳含水量左右無需調(diào)整，如果檢測小于或大于最佳含水量時，應(yīng)及時通知操作人員進(jìn)行調(diào)整，直至達(dá)到或接近最佳為止。銑刨用水量應(yīng)均勻，銑刨過程中采用適宜速度勻速行進(jìn)，側(cè)面干凈整潔，無顆粒松動。

3.5碾壓及整平

第一臺單鋼輪振動壓路機(jī)在冷再生拌合機(jī)施工距離20m后，緊跟其后第一遍靜壓，第二臺單鋼輪振動壓路機(jī)在距離30m后開始振動碾壓。冷再生機(jī)兩刀搭接完成，碾壓遍數(shù)達(dá)到規(guī)定，灑水補充混合料表面散失較大水分后，平地機(jī)行進(jìn)過程中應(yīng)平穩(wěn)，精平整修出橫坡，作業(yè)時一次成型，不能中斷。當(dāng)平整完成后，三鋼輪壓路機(jī)隨即進(jìn)行碾壓，在直線段上由路線中心向路邊，曲線段上由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行碾壓。壓路機(jī)行進(jìn)要平穩(wěn)，前進(jìn)、后退時要注意控制方向，嚴(yán)禁壓路機(jī)在施工路段上猛打方向或原地調(diào)頭。壓實度在碾壓5遍后每50m測量一處，符合設(shè)計要求后覆蓋養(yǎng)生，不合格時繼續(xù)碾壓至合格為止。

3.6養(yǎng)生

終壓結(jié)束后，灑水進(jìn)行養(yǎng)生。養(yǎng)生方法有兩種，一種是終壓結(jié)束后灑水，用土工布覆蓋養(yǎng)生，養(yǎng)生期間要嚴(yán)格控制車輛在施工后的冷再生底基層行駛，保證底基層形成并符合設(shè)計要求強(qiáng)度;另一種是在冷再生施工同時進(jìn)行水泥穩(wěn)定基層施工，當(dāng)天完成冷再生與基層同時成型，只對基層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這樣做就節(jié)省了冷再生底基層的養(yǎng)護(hù)費用，也提高了工程進(jìn)度。

4 就地冷再生應(yīng)用分析

4.1冷再生底基層經(jīng)濟(jì)分析

使用冷再生技術(shù)鋪筑的底基層與同厚度的礫石摻灰相比較，每平方米礫石摻灰費用：挖除舊油皮（包外運）1.50元/㎡，人工費1.82元/㎡，機(jī)械費5.04元/㎡，砂礫石16.20元/㎡，水泥7.40元/㎡，合計為31.96元/㎡;每平方米冷再生底基層費用合計為24.60元/㎡（經(jīng)工程實際計算得到）;經(jīng)比較米冷再生底基層比砂礫摻灰底基層每平方節(jié)約7.36元。如果使用智能水泥散布車施工，費用會更低。

4.2應(yīng)注意的事項

4.2.1可廣泛應(yīng)用于不同道路的結(jié)構(gòu)層

正常情形下，就地冷再生技術(shù)對于5cm以上骨料含量≧40%且≦80%原路面結(jié)構(gòu)層材料就能加以利用。若材料中5cm以上骨料含量過低，為提高混合料的強(qiáng)度，則需要根據(jù)篩分試驗加入適宜的細(xì)骨料，以形成良好級配的骨架、密實結(jié)構(gòu)。

4.2.2可運用于不中斷交通施工

可根據(jù)原有路面情況，采取半幅通車，避免造成道路長時間中斷。施工前在公共媒體發(fā)布公告，并且制定半幅通車安全方案，設(shè)置專職安全人員負(fù)責(zé)行車及施工安全工作。

4.2.3可根據(jù)具體情況使用多種穩(wěn)定劑

施工時可根據(jù)具體工程，穩(wěn)定劑可單獨應(yīng)用，也可多種進(jìn)行混合使用，如水泥、粉煤灰、石灰等。

5 結(jié)語

公路就地冷再生技術(shù)，目前在公路工程的路面工程維修改造中，作為養(yǎng)護(hù)工程施工工藝，能夠很好的處理瀝青路面結(jié)構(gòu)層損壞的問題，此工藝不僅能減少資源的浪費，并且環(huán)保節(jié)約成本，使用了再生機(jī)一體化施工，大提高了機(jī)械化程度及工作效率。隨著目前公路工程中每年的養(yǎng)護(hù)工作量逐年增加，對水泥穩(wěn)定就地冷再生技術(shù)在養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用時具體的施工過程、質(zhì)量控制進(jìn)行探討，在推廣技術(shù)應(yīng)用、減小公路養(yǎng)護(hù)成本、環(huán)保等方面都有很大的意義。

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作者簡介：魏世棟（1981—），男，甘肅西峰人，工程師。主要研究方向：公路工程的施工與管理。