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間后，會出現(xiàn)各種類型、不同程度的病害。針對這些病害，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。本項目主要闡述冷再生柔性基層設(shè)計方法，探索了水泥冷再生料作為基層或底基層的可行性，對于促進(jìn)我國城市道路建設(shè)和發(fā)展，創(chuàng)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】道路改造泡沫瀝青冷再生

隨著時間的推移，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。現(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

1）冷再生技術(shù)特點

我們利用冷再生施工技術(shù)來對瀝青混凝土路面進(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存和運輸問題，這兩點都突出的表現(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)來對舊路進(jìn)行處理還能夠保證在施工的期間實現(xiàn)半幅通車半幅施工，就不需要對交通實行封鎖，這就能夠保證不因為工程的建設(shè)問題而影響到道路的常規(guī)使用。最后一點就是利用冷再生技術(shù)來對舊路進(jìn)行處理時，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，這一點對于工程進(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)場的施工設(shè)施很少，對交通影響較少，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。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)計彎沉值，證明此工藝是切實可行的。

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，除了個別嚴(yán)重的坑槽需要簡單地預(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，充分利用了作業(yè)時間，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，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，同時水通過軟管從冷再生機(jī)連接的水車中運送過來，并在冷再生機(jī)的拌合倉中噴灑。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)計添加量事先灑布在再生機(jī)前的路面上；如遇再生層原級配不良的情況，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)場破碎加工；并根據(jù)級配需要加入一定量的新骨料或細(xì)集料，同時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)試驗資料確定。要對舊瀝青料進(jìn)行試驗檢測，以確定瀝青用量。

4 施工工藝

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

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

2）鋪放水泥及石屑，嚴(yán)格按照試驗結(jié)果，設(shè)計每平方米攤鋪水泥用量。水泥摻入量過多會產(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)場應(yīng)采取打格計量卸水泥，再用人工均勻攤鋪。根據(jù)對舊瀝青料進(jìn)行試驗檢測的結(jié)果，根據(jù)施工配合比計算，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，在碾壓過程中如冷再生表面風(fēng)干則應(yīng)噴灑補水。

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，但是兩輪之間的材料卻未被壓實。在刮平前，必須首先壓實未壓實的材料，防止產(chǎn)生差異壓實。②在壓路機(jī)的作用下，塑性較低的細(xì)粒級配材料容易發(fā)生剪切破壞，產(chǎn)生橫向位移。壓實這類材料，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)消除對碾壓所造成的擾動。在碾壓過程中如冷再生表面風(fēng)干，應(yīng)噴灑補水。③碾壓分3階段進(jìn)行。第一階段使用振動壓路機(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，碾壓至密實度符合設(shè)計要求。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間。要盡可能縮短從加水拌合到碾壓終了的延遲時間，此時間不應(yīng)≥3h，并應(yīng)少于水泥的終凝時間。施工中應(yīng)控制作業(yè)面長度，在規(guī)定的時間內(nèi)一次成型。

4）具體施工過程

（1）撒布、添料。我們用自動撒布機(jī)按照設(shè)計比例將石屑進(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)及時檢查銑刨深度、兩側(cè)拌合深度及混合料是否均勻并及時調(diào)整，同時要注意確定再生機(jī)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速和行速，注意檢測混合料級配的合理性，控制含水量在略大于最佳含水量的水平。

（3）整平、壓實。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，減少資源浪費和環(huán)境破壞，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此，此項“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）