瀝青路面維修和改造中就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用

【摘 要】作為我國(guó)城市道路的一種主要路面結(jié)構(gòu)類型，瀝青混凝土路面得到了廣泛應(yīng)用。瀝青混凝土道路在使用一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)各種類型、不同程度的病害。針對(duì)這些病害，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行維修。水泥穩(wěn)定就地冷再生技術(shù)作為這些維修措施中的一種，近年來得到了普遍的重視和廣泛的應(yīng)用。本項(xiàng)目主要闡述冷再生柔性基層設(shè)計(jì)方法，探索了水泥冷再生料作為基層或底基層的可行性，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)城市道路建設(shè)和發(fā)展，創(chuàng)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】道路改造泡沫瀝青冷再生

隨著時(shí)間的推移，瀝青路面在交通荷載與氣候因素的雙重影響下，路面狀況、服務(wù)能力逐漸惡化，需要進(jìn)行翻修。在傳統(tǒng)的道路維修、改造中，一般對(duì)大量的病害采用翻挖、銑刨，結(jié)果造成原路面瀝青混合料的舊料被廢棄?，F(xiàn)在普遍推廣應(yīng)用一種環(huán)保節(jié)能的新技術(shù)，即道路就地冷再生技術(shù)――綠色技術(shù)。

1 瀝青路面就地冷再生技術(shù)的特點(diǎn)

1）冷再生技術(shù)特點(diǎn)

我們利用冷再生施工技術(shù)來對(duì)瀝青混凝土路面進(jìn)行改造施工，一方面是能夠?qū)⒃信f路的路面材料實(shí)現(xiàn)充分的利用，另一方面就是這樣一種處理技術(shù)能夠保證在施工的過程中不涉及原材料或者是廢料的儲(chǔ)存和運(yùn)輸問題，這兩點(diǎn)都突出的表現(xiàn)出了冷再生技術(shù)在舊路處理中的資源節(jié)約型。除此之外，利用冷再生技術(shù)來對(duì)舊路進(jìn)行處理還能夠保證在施工的期間實(shí)現(xiàn)半幅通車半幅施工，就不需要對(duì)交通實(shí)行封鎖，這就能夠保證不因?yàn)楣こ痰慕ㄔO(shè)問題而影響到道路的常規(guī)使用。最后一點(diǎn)就是利用冷再生技術(shù)來對(duì)舊路進(jìn)行處理時(shí)，由于舊路本身是沒有遭到破壞的，因此我們就不需要重新來建設(shè)地基，這一點(diǎn)對(duì)于工程進(jìn)度的推進(jìn)是極有成效的。由此我們就可以總結(jié)出就地冷再生技術(shù)的一系列優(yōu)勢(shì)所在，資金投入少、施工效率高且環(huán)境污染小。

2）不需封閉交通。投入現(xiàn)場(chǎng)的施工設(shè)施很少，對(duì)交通影響較少，可以半幅通車，半幅施工。

3）結(jié)構(gòu)完整、彎沉值符合設(shè)計(jì)。冷再生施工生產(chǎn)均勻的較厚加鋪層內(nèi)，不存在傳統(tǒng)施工方法中有時(shí)出現(xiàn)的較薄攤鋪層間的薄弱界面。改造加鋪中粒式瀝青下面層+細(xì)粒式瀝青上面層后，路面彎沉代表值明顯小于設(shè)計(jì)彎沉值，證明此工藝是切實(shí)可行的。

4）成本較低。冷再生新技術(shù)進(jìn)行舊路改造能夠避免傳統(tǒng)施工方法的缺陷，成本大約降低50%左右，施工工期提前，功效大大提高。

5）效率高。就地冷再生是在自然條件下進(jìn)行的，除了個(gè)別嚴(yán)重的坑槽需要簡(jiǎn)單地預(yù)處理外，其余路面均不需要任何處理。再加上一次性通過的施工特點(diǎn)，充分利用了作業(yè)時(shí)間，因此大大地提高了生產(chǎn)效率。

6）保護(hù)環(huán)境和資源。冷再生技術(shù)可以使用舊料充分再生利用，從而大大減少了新筑路材料的開采量，也不存在舊料的運(yùn)輸與存放問題，不僅可以節(jié)約大量投資，更有利與環(huán)境保護(hù)，因此被稱之為“綠色技術(shù)”。

2 冷再生機(jī)的工作原理及前景

冷再生機(jī)是該技術(shù)的主要機(jī)具，核心是裝有大量專用刀頭的銑刨與拌合轉(zhuǎn)子。冷再生機(jī)向前行進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)水通過軟管從冷再生機(jī)連接的水車中運(yùn)送過來，并在冷再生機(jī)的拌合倉(cāng)中噴灑。水的輸送量通過微處理器控制的泵送系統(tǒng)可以精確控制。如加拌水泥，需按設(shè)計(jì)添加量事先灑布在再生機(jī)前的路面上；如遇再生層原級(jí)配不良的情況，可在再生前將所缺少的部分集料撒布在路面上，通過與舊料拌合來改善原路面材料的級(jí)配。

3 瀝青路面就地冷再生

道路冷再生是一種利用舊瀝青路面材料以及部分基層材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)破碎加工；并根據(jù)級(jí)配需要加入一定量的新骨料或細(xì)集料，同時(shí)加入一定劑量的添加劑和適量的水；在冷再生機(jī)的作業(yè)下，連續(xù)完成材料的銑刨、破碎、添加、拌合、攤鋪及壓實(shí)成型的作業(yè)過程，最終重新形成半剛性結(jié)構(gòu)層。

其主要材料為舊瀝青混合料、再升劑、乳化瀝青或泡沫瀝青、水泥和水。水泥撒布量根據(jù)試驗(yàn)資料確定。要對(duì)舊瀝青料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，以確定瀝青用量。

4 施工工藝

在我國(guó)市政瀝青路面就地冷再生施工時(shí)，一般采用加水泥進(jìn)行就地冷再生，也有同時(shí)添加水泥和泡沫瀝青的冷再生技術(shù)。下面結(jié)合一個(gè)工程實(shí)例，介紹加拌水泥及泡沫瀝青的施工工藝。

1）原路面清理，冷再生施工前對(duì)舊路路面實(shí)施清理，清除路面垃圾、拆除舊路側(cè)石，由測(cè)量人員根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行高程測(cè)量標(biāo)線，確保規(guī)定銑刨寬度及深度。

2）鋪放水泥及石屑，嚴(yán)格按照試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)每平方米攤鋪水泥用量。水泥摻入量過多會(huì)產(chǎn)生較大的干縮導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂；水泥摻入量偏小則不利于再生結(jié)構(gòu)的成形，強(qiáng)度也達(dá)不到規(guī)定的要求?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)采取打格計(jì)量卸水泥，再用人工均勻攤鋪。根據(jù)對(duì)舊瀝青料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)的結(jié)果，根據(jù)施工配合比計(jì)算，泡沫瀝青用量為2.5%，每平米石屑0.054t，用攤鋪機(jī)攤鋪控制攤鋪厚度為2.6cm左右。然后將每袋水泥按預(yù)先打好的方格，用人工擺放到攤鋪完成的石屑上，檢查無誤后均勻撒開，每平方米4.41kg，經(jīng)過標(biāo)定后的每袋50kg水泥散布面積11.33m2。

3）冷再生破碎與速度的控制。冷再生機(jī)銑刨使舊路路面及基層破碎后混合料能均勻。速度應(yīng)根據(jù)舊路結(jié)構(gòu)狀況及混合料破碎后配合比確定，一般為6-7m/min。冷再生機(jī)銑刨過程中應(yīng)有質(zhì)檢人員隨時(shí)檢查深度及速度，以保證冷再生銑刨深度及破碎的混合料級(jí)配合理。因冷再生摻入材料為水泥及泡沫瀝青，所以應(yīng)保持混合料濕潤(rùn)，在碾壓過程中如冷再生表面風(fēng)干則應(yīng)噴灑補(bǔ)水。

3）整形及碾壓。

①使用推土機(jī)找粗平，并均勻排壓，然后使用平地機(jī)找中平、細(xì)平至設(shè)計(jì)高程，橫坡、平整度符合規(guī)范要求。在平地機(jī)刮平之前，均勻壓實(shí)全幅的再生材料。由于冷再生機(jī)的后輪胎在再生材料的表面行走，輪跡處的材料被部分壓實(shí)，但是兩輪之間的材料卻未被壓實(shí)。在刮平前，必須首先壓實(shí)未壓實(shí)的材料，防止產(chǎn)生差異壓實(shí)。②在壓路機(jī)的作用下，塑性較低的細(xì)粒級(jí)配材料容易發(fā)生剪切破壞，產(chǎn)生橫向位移。壓實(shí)這類材料，關(guān)鍵是控制好加水量，但即使在最佳含水量下施工，也很難獲得令人滿意的表面質(zhì)量，故需要用平地機(jī)消除對(duì)碾壓所造成的擾動(dòng)。在碾壓過程中如冷再生表面風(fēng)干，應(yīng)噴灑補(bǔ)水。③碾壓分3階段進(jìn)行。第一階段使用振動(dòng)壓路機(jī)，碾壓原則先輕后重，自路邊向路中依次碾壓。第二階段使用三輪壓路機(jī)。第三階段使用膠輪壓路機(jī)碾壓，碾壓至密實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求。④水泥系水硬性材料，在其硬化過程中需要掌握初凝和終凝時(shí)間。要盡可能縮短從加水拌合到碾壓終了的延遲時(shí)間，此時(shí)間不應(yīng)≥3h，并應(yīng)少于水泥的終凝時(shí)間。施工中應(yīng)控制作業(yè)面長(zhǎng)度，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)一次成型。

4）具體施工過程

（1）撒布、添料。我們用自動(dòng)撒布機(jī)按照設(shè)計(jì)比例將石屑進(jìn)行撒布，不均勻處用人工撒布，確保撒布范圍、用量符合質(zhì)量要求并且厚度均勻。水泥撒布時(shí)一般采用人工撒布，首先在已撒布添加料的原路面上打上方格，以便根據(jù)撒布區(qū)域的面積來確定水泥填料的用量，水泥的撒布須均勻，施工工區(qū)域內(nèi)不得出現(xiàn)水泥漏撒布的情況。一旦完成水泥撒布工作，除再生機(jī)以外的任何車輛不得進(jìn)出該施工區(qū)域。

（2）銑刨與拌合。再生集料攤鋪完成后，冷再生機(jī)開始工作進(jìn)行銑刨、破碎與拌合的工作。應(yīng)及時(shí)檢查銑刨深度、兩側(cè)拌合深度及混合料是否均勻并及時(shí)調(diào)整，同時(shí)要注意確定再生機(jī)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速和行速，注意檢測(cè)混合料級(jí)配的合理性，控制含水量在略大于最佳含水量的水平。

（3）整平、壓實(shí)。初壓、整平：再生混合料經(jīng)再生機(jī)拌合均勻后，開始用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行初壓，而后用平地機(jī)依根據(jù)測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行初平，直線段由外側(cè)向中心刮平，曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)刮平，并適當(dāng)進(jìn)行調(diào)拱處理。

結(jié)束語

總之，由于瀝青路面冷再生技術(shù)可節(jié)約大量建設(shè)和養(yǎng)護(hù)資金，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境破壞，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，此項(xiàng)“綠色技術(shù)”具有更加廣泛的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范（JTG F41-2008）

[2]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）