水泥穩(wěn)定就地冷再生在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

【摘 要】本文是筆者結(jié)合實(shí)際工程，通過介紹就地冷再生工藝技術(shù)及應(yīng)用檢測結(jié)果，闡明了就地冷再生具體施工工藝的應(yīng)用情況，并指出冷再生技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：可充分利用原路銑刨的廢棄料，同時又節(jié)約了大量建筑材料；在公路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定；就地冷再生；基層

1、前言

目前，瀝青路面基層結(jié)構(gòu)基本上都是采用水泥穩(wěn)定集料等半剛性基層，在重載作用下基層很多已出現(xiàn)開裂、破碎等破壞，在路面維修、改造時需要一并予以處理。瀝青路面改造如繼續(xù)采用傳統(tǒng)方式，不僅增加了重修路面所需的材料，易造成環(huán)境污染，而且隨著基層的加鋪，不斷提高的路面標(biāo)高使路面寬度變得越來越窄，周邊的道路高度也隨之提高。采用冷再生技術(shù)，將瀝青面層和基層舊料加以再生利用，恢復(fù)和提高舊路強(qiáng)度，有利于節(jié)約能源，避免環(huán)境污染，降低工程造價。

2、水泥穩(wěn)定就地冷再生概念

2.1 就地冷再生定義

水泥穩(wěn)定就地冷再生，就是在冷再生機(jī)按規(guī)定的深度、行進(jìn)速度銑刨后得到的具有一定級配的水穩(wěn)混合料中，加入一定劑量的水泥，在最佳含水量狀態(tài)下拌和形成再生混合料，通過整形、碾壓、養(yǎng)生形成符合設(shè)計(jì)要求的道路基層或底基層的工藝技術(shù)。與其他傳統(tǒng)再生技術(shù)過程是近似的，是需要經(jīng)過回收、破碎，要有一定的級配，并加入適量的穩(wěn)定劑（水泥、瀝青等），在常溫情況下重新拌和，形成具有一定路用性能的再生混合料。但在施工工藝方面卻有較大的區(qū)別，就地冷再生是基于特別的施工機(jī)械及組合，在舊路再生現(xiàn)場集銑刨、破碎、摻配、拌和、攤鋪、整平、壓實(shí)等工序于一體的工藝方式，工序上節(jié)約了時間，提高了再生效益。

2.2 施工工藝

水泥穩(wěn)定就地冷再生的工藝流程：施工放樣→原道路特殊處治→準(zhǔn)備新加石料（若需要）→再生機(jī)組就位→擺放及撒布水泥→冷再生機(jī)銑刨及拌合→碾壓整形→接縫及掉頭處的處理→養(yǎng)生。

3、水泥穩(wěn)定就地冷再生工藝應(yīng)用結(jié)果分析

3.1 舊路狀況調(diào)查

舊瀝青路面的彎沉值對試驗(yàn)路段的冷再生設(shè)計(jì)影響至關(guān)重要，根據(jù)舊路實(shí)測值計(jì)算代表彎沉。對原路結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明土基頂面結(jié)構(gòu)層厚度約30cm，在長期交通荷載作用下已經(jīng)松散，因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時近似認(rèn)為該層為級配碎石。根據(jù)各路段的代表彎沉值反算土基頂面回彈模量。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，認(rèn)為30cm結(jié)構(gòu)層的模量從上而下為線性變化，再生層設(shè)計(jì)厚度為20cm。

3.2 試驗(yàn)路施工工藝組織

3.2.1 擺放和攤鋪水泥

該示范路水泥就地冷再生基層采用人工擺放和撒布水泥，將粉狀水泥撤布在再生機(jī)前的被再生路面上，再生機(jī)經(jīng)過時可將水泥與被統(tǒng)刨下來的舊混合料進(jìn)行拌和。①水泥劑量按5%添加，根據(jù)計(jì)算出的每袋水泥的縱橫間距（2.5m×0.8m），在已鋪筑好細(xì)砂的路面上做好安放標(biāo)記。②用刮板將水泥均勻攤開，水泥攤鋪完后，表面應(yīng)沒有空白位置，也沒有水泥過分集中的地點(diǎn)。

3.2.2 新集料的添加

若需要添加新集料，應(yīng)根據(jù)室內(nèi)設(shè)計(jì)結(jié)果和原道路再生深度范圍內(nèi)的平均密度，計(jì)算每平米新料的添加量。根據(jù)每車料的質(zhì)量或體積，計(jì)算每車料的堆放距離，將新加料均勻地撤布在舊路面上，并檢查新加料撤布是否均勻。

本項(xiàng)目在施工過程中，為增加銑刨料中細(xì)料的不足，利用攤鋪機(jī)在原路面表面攤鋪了一層5cm的碎石。

3.2.3 冷再生機(jī)施工

(l)冷再生機(jī)推動水車在原路面上行進(jìn)；(2)再生機(jī)后有專人跟隨，隨時檢查再生深度、水泥含量和含水量，并配合再生機(jī)操作員進(jìn)行調(diào)整；(3)每刀再生結(jié)束后，檢查銑刨轂的刀架、刀頭，發(fā)現(xiàn)損壞立即更換。

就地在生機(jī)的銑刨深度為22cm～26cm，行駛速度為5m/min， 銑刨轂的轉(zhuǎn)速為150r/min，加水量為3.3%，但根據(jù)天氣情況略有差別，在0.1%～0.2%之間。

3.2.4 碾壓成型

根據(jù)試驗(yàn)路得到的結(jié)果，確定碾壓工藝組合為:靜壓1遍，振壓8遍。

(1)在再生機(jī)后緊跟一臺YZ12型單鋼輪振動壓路進(jìn)行初壓，先靜壓一遍后采用高幅低頻進(jìn)行壓實(shí)，然后采用XSM220型單鋼輪壓路機(jī)再振壓兩遍。鋼輪壓路機(jī)的工作速度為2.36km/h。

(2)整形后，立即用22T單鋼輪壓路機(jī)先以高幅低頻振動模式后以低頻高幅模式進(jìn)行壓實(shí)。直線和不設(shè)超高的平曲線段，由路肩向路中心碾壓時重疊1/2輪寬，后輪必須超過兩段的接縫處，后輪壓完路面全寬時，即為一遍。

(3)碾壓過程中，再生層的表面應(yīng)始終保持濕潤，如水分蒸發(fā)過快，及時補(bǔ)灑少量的水分。

(4)碾壓過程中，如有\(zhòng)"彈簧\"、松散、起皮等現(xiàn)象，及時翻開重新拌和。每一段碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢查合格后，立即開始養(yǎng)生。

4、工藝應(yīng)用優(yōu)勢

（1）充分利用原路面銑刨的廢棄料，避免廢棄料占地，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境；同時又節(jié)約了大量建筑材料，既節(jié)約了資源，又減少了投資，降低了成本。

（2）舊路上加鋪基層是公路養(yǎng)護(hù)傳統(tǒng)的處理方式，這導(dǎo)致不斷提高的路面標(biāo)高使路面寬度變得越來越窄，且周邊與之搭接的道路高度也隨之提高，給沿線村莊出行及排水帶來難于解決的問題。就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用較大程度的避免了上述現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）就地冷再生技術(shù)施工工藝簡單，施工進(jìn)度快，開放交通早，保證道路的暢通；再生后可以明顯提高路面基層的強(qiáng)度，改善路面使用性能，使投資效益得以充分發(fā)揮。

（4）使用該技術(shù)可減輕對環(huán)境的污染，減少能源的消耗。

5、工藝存在的問題

（1）不合格的材料無法剔除，難以控制再生材料的質(zhì)量；原老路基層舊有材料含泥量高，吸水率高，液塑限指標(biāo)超標(biāo)，材料不能滿足規(guī)范的要求。但由于采用就地再生工藝，將無法對不合格的材料進(jìn)行控制。

（2）混合料級配不易控制；就地再生的集料的級配完全依賴于原有材料的狀況，受再生機(jī)行進(jìn)速度的影響較大。再生后的級配很難控制。

（3）施工后平整度不好，橫向接縫多；就地再生機(jī)是以銑削拌和為主的機(jī)械，再生攤鋪完成后的松鋪材料被再生機(jī)械碾壓過的路面較為緊密，其他部位較為松散，導(dǎo)致施工后的平整度較差。

（4）水穩(wěn)層施工延遲時間長，再生機(jī)每次再生施工的寬度為2.5m，全幅施工完成需要四輪，按照正常的施工工序一百米長的段落，從再生開始到碾壓完成至少需要約3小時左右。導(dǎo)致水穩(wěn)層施工的延遲時間過長，水穩(wěn)層的強(qiáng)度損失較大。

（5）水泥分布不均勻，就地再生過程中，水泥的添加是通過人工表面撒布，由再生機(jī)的銑刨鼓拌和完成，受銑刨鼓本身的功能和再生速度的影響，水泥分布不均勻。表現(xiàn)為下面多，上面少，中間多，兩邊少，局部質(zhì)量無法保證。

（6）由于受碾壓厚度、級配不穩(wěn)定等因素的影響不能獲得較高的壓實(shí)度；再生厚度受所施工原結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度的影響嚴(yán)重，甚至存在由于原基層強(qiáng)度較高，無法施工的情況。

隨著油田專用道路瀝青路面維修養(yǎng)護(hù)量的不斷增加，水泥穩(wěn)定就地冷再生技術(shù)的理論研究有必要加強(qiáng)，對冷再生技術(shù)的施工工藝、施工過程中質(zhì)量控制及竣工驗(yàn)收相關(guān)控制指標(biāo)進(jìn)行研究，在降低公路建設(shè)及養(yǎng)護(hù)成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面都有極大的意義。