水泥就地冷再生技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐探討

康利華

(廣西長興工程建設(shè)有限公司，廣西 南寧 530023)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，運(yùn)輸車輛增多，特別是許多超重車輛為躲避治超站及收費(fèi)站，繞道行走二級公路，加速了龜裂、網(wǎng)裂、沉陷、車轍等各種公路病害的出現(xiàn)，道路維修養(yǎng)護(hù)周期越來越短，成本越來越高，任務(wù)也越來越重。改進(jìn)傳統(tǒng)道路養(yǎng)護(hù)維修方法的要求越來越迫切，創(chuàng)新和推廣道路養(yǎng)護(hù)新工法已成為目前業(yè)內(nèi)專家學(xué)者關(guān)注的實(shí)際問題，追求減少工程施工成本、減少道路維修施工時間、減少環(huán)境破壞與污染等施工方法成了眾望所在。其中就地冷再生技術(shù)的研究與實(shí)踐，為舊路更新改造探索了新途徑。

1 工程概況

縣道187線K0+000～K16+300路面大修工程，建設(shè)里程16.3 km，工程造價2 500萬元。其中樁號為K8+000～K16+300，為連續(xù)性樁號，無間斷。為確保施工過程中的連續(xù)性，利于工程施工組織及管理，減少了多處分設(shè)料場、拌合站，降低施工成本。經(jīng)過對比，對大修方案進(jìn)行了優(yōu)化，由舊路面水泥穩(wěn)定碎石基層及瀝青面層進(jìn)行就地冷再生后，加鋪15 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+1 cm瀝青封油層+26 cm水泥混凝土面層。

2 方案對比

(1)該路段原來設(shè)計(jì)維修方案是在舊路面破損、需補(bǔ)強(qiáng)改善的路段，將舊結(jié)構(gòu)層全部挖除，然后再重新鋪筑做底基層、基層和水泥混凝土面層。原舊路特點(diǎn)為K0+000～K8+000段舊路面為水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)層，路面破損為間斷性裂縫、破碎板、板角斷裂等病害，破損情況一般，需全部挖除路段不多；K8+000～K16+300段舊路面為瀝青混凝土路面，路面無間斷破損，沉陷、裂縫、坑槽等病害嚴(yán)重，按設(shè)計(jì)施工需全部挖除，重新鋪筑。按原設(shè)計(jì)施工將存在增加投入、加重污染、耗時費(fèi)力等問題，整個施工過程建設(shè)與破壞并存。

(2)經(jīng)過對現(xiàn)場路段特點(diǎn)分析對比，K0+000～K8+000段維持原設(shè)計(jì)方法，修補(bǔ)破損路段。K8+000～K16+300段采用水泥就地冷再生基層后，加鋪上面層即可，可采用半幅通車半幅施工。水泥就地冷再生解決了原設(shè)計(jì)施工中存在的實(shí)際問題，既有節(jié)省工程費(fèi)用，加快施工進(jìn)度的優(yōu)點(diǎn)，又有減輕環(huán)境污染，降低能源消耗的特點(diǎn)，推動公路養(yǎng)護(hù)改建工作發(fā)生變革。

3 就地冷再生技術(shù)原理

就地冷再生技術(shù)，是在自然環(huán)境溫度下，在原舊路面結(jié)構(gòu)上通過特定機(jī)械、特定方法就地連續(xù)地將舊路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行銑刨，并按設(shè)計(jì)要求或試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果加入一定數(shù)量合格的水泥、再生劑、骨料和水等，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行混合處理后，完成整個施工工藝，以達(dá)到設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)層技術(shù)要求，即生成新的路面結(jié)構(gòu)層。本文所述就地冷再生技術(shù)就是通過銑刨機(jī)就地連續(xù)完成施工的技術(shù)方法應(yīng)用。

4 就地冷再生的施工順序

4.1 水泥的摻配

施工前，項(xiàng)目試驗(yàn)室應(yīng)提前做好混合料試配工作，確定水泥的最佳用量，并抽樣檢測現(xiàn)場所摻配的所有材料是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，確保材料合格才進(jìn)場施工，確保工程施工質(zhì)量。施工時水泥摻入采用專門撒布機(jī)均勻撒布，也可以用網(wǎng)格法均勻撒布。

4.2 混合料的拌合

通過銑刨的舊路面材料與摻入的水泥、骨料和水現(xiàn)場均勻地拌合，然后從再生設(shè)備的破碎鏟口均勻輸出，出來的材料混合均勻，大致平整。

4.3 混合材料的攤鋪

通過再生設(shè)備輸出的材料因整平板的緣故，攤鋪的混合料大致均勻平整，局部平整度不夠可人工配合機(jī)械整平，如平整度滿足要求可以直接碾壓；如果路面坡度較大，平整度要求高，可使用平地機(jī)精平，效果會更好。

4.4 壓實(shí)與養(yǎng)生

再生材料攤鋪平整后，采用適當(dāng)重量級的輪胎或鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓遵循先輕后重，先慢后快的原則，碾壓完成后采用灌砂法測定壓實(shí)度，保證密實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。完成碾壓后進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)生，養(yǎng)生滿足設(shè)計(jì)要求后，便可開放交通。

5 就地冷再生對工程設(shè)備的要求

就地冷再生施工銑刨機(jī)、水車配合完成再生攤鋪，挖掘機(jī)、人工配合平整，壓路機(jī)壓實(shí)完成工作，較傳統(tǒng)方法減少了鏟車與自卸汽車的配合作業(yè)。舊路銑刨采用450 kW以上且銑刨寬度2 m以上的銑刨機(jī)，再生設(shè)備行走速度宜控制在6 m/min左右，水車配合在前面用水帶與其相連，并同步進(jìn)行，一邊行駛一邊為再生設(shè)備加水。在施工過程中，試驗(yàn)人員需跟進(jìn)現(xiàn)場檢測控制冷再生混合料的含水量，既能彌補(bǔ)施工過程水分蒸發(fā)，又能保證水泥水化作用的充分，確?；旌狭习韬虾?，施工能達(dá)到最佳效果。

6 就地冷再生對工程材料的要求

(1)工程所在地垠南鎮(zhèn)距離橫縣約30 km，項(xiàng)目料場(K9+500左側(cè))距離平南石場約55 km，距離宕兒沖石場約28 km，材料運(yùn)輸成本較高。當(dāng)?shù)厝藗兘?jīng)濟(jì)意識強(qiáng)，哄抬工價、物價，使得地材價格不斷走高，盡管石場開采力度加大，材料依然供應(yīng)緊張，項(xiàng)目施工成本不斷增高，按傳統(tǒng)的做法，重新做底基層、基層，材料對施工成本的影響非常大。

(2)現(xiàn)場施工方案經(jīng)過變更優(yōu)化后，舊路面結(jié)構(gòu)不需全部挖除，而采用水泥就地冷再生的施工方法，利用原舊路面材料再生做基層，經(jīng)過冷再生施工工藝，生成新的路面基層結(jié)構(gòu)，待強(qiáng)度達(dá)到要求后，接著施工上面層。該技術(shù)舊料全部得到利用，節(jié)省了新材料的投入，緩解了材料供應(yīng)緊張的局面，既很好地解決了原舊路段的路面病害，又能使路面功能得到恢復(fù)，結(jié)構(gòu)得到補(bǔ)強(qiáng)，是一種節(jié)能減排的新技術(shù)。

7 施工質(zhì)量

就地冷再生施工，程序簡單易控，按設(shè)計(jì)選擇水泥添加，配比準(zhǔn)確，施工過程易控，可做到隨時施工隨時檢測各項(xiàng)指標(biāo)。作為養(yǎng)護(hù)大修項(xiàng)目，項(xiàng)目配備管理人員較少，在項(xiàng)目經(jīng)營過程中，工程費(fèi)用及質(zhì)量監(jiān)控是本工程管理的難點(diǎn)。采用就地冷再生技術(shù)，減少了新材料管理及檢測環(huán)節(jié)，以及車輛運(yùn)輸?shù)膲毫?，更減少了施工現(xiàn)場管理投入，不需要龐大的人員隊(duì)伍。只要按要求組織相應(yīng)資質(zhì)的主要技術(shù)管理人員、相應(yīng)配套的施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)場開展施工即可，確保施工質(zhì)量及工期。

8 施工工期

本次路面大修工程均在原舊路進(jìn)行施工，合同工期僅為6個月，時間緊，任務(wù)重，施工過程中存在較多糾紛，原舊路存在的各種問題也將在施工中突顯，一旦未能提前解決，將影響整個項(xiàng)目施工進(jìn)展，拖延工期。所以挖除舊路，重新做基層、底基層受較多因素的影響，而就地冷再生充分利用原舊路材料，就地取材，減少了影響因素，簡化了施工程序，進(jìn)度快，效率高，縮短了15%的工期。

9 施工安全

路面大修工程采用邊通車邊施工的施工方案，沿線交叉路口多，鄉(xiāng)村及人員密集，施工中容易造成交通車輛及行人安全事故。如何保證施工質(zhì)量和施工交通通行安全和車輛保通問題是極為重要的。采用就地冷再生施工，就是在施工區(qū)域內(nèi)的密集型施工，將施工設(shè)備組織在同一特定范圍內(nèi)開展施工，不施工的區(qū)域交通通行不受施工影響，施工對交通干擾較少，整個施工過程可以開放交通，車輛行人照常通行，如遇特殊情況可以適當(dāng)采用交通管制，確保施工及通行安全。所以，縣道187線的就地冷再生施工對當(dāng)?shù)鼐用窈屯鶃碥囕v行人未帶來不利影響。

10 環(huán)境保護(hù)

在就地冷再生技術(shù)的實(shí)施過程中，極大程度搞好工程周圍的環(huán)境保護(hù)，使生態(tài)環(huán)境的受損減至最低程度。在傳統(tǒng)的公路養(yǎng)護(hù)維修方法中，開挖的舊路面、舊基層廢棄材料及施工垃圾的處理，容易造成材料浪費(fèi)和環(huán)境污染。如今公路事業(yè)快速發(fā)展，提倡節(jié)能減排，重視環(huán)境保護(hù)，那種過度開采天然筑路材料、嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境、耗資費(fèi)時的施工方法終究會被淘汰，工程建設(shè)要敢于嘗試新的技術(shù)方法，研究新型材料，改進(jìn)傳統(tǒng)施工工藝。道路維修工程采用水泥就地冷再生技術(shù)施工，充分利用原舊路材料，減少新材料的開采，減少環(huán)境污染與破壞，是一種節(jié)能減排的施工方法，是一種在保護(hù)環(huán)境的前提下，大量地節(jié)約工程費(fèi)用的“綠色”施工技術(shù)。

11 總體施工費(fèi)用

路面維修養(yǎng)護(hù)工程采用合適的施工方法，科學(xué)組織、精心管理，可確保路面施工質(zhì)量和建設(shè)工期。通過施工現(xiàn)場就地冷再生技術(shù)的研究、應(yīng)用與實(shí)踐，總結(jié)出該技術(shù)方法既減少了重新鋪筑底基層、基層所需的材料、人工、機(jī)械等費(fèi)用，又降低了挖、運(yùn)舊路廢料及交通管制等過程管理費(fèi)用。該技術(shù)方法施工組織簡單，質(zhì)量易控，工期易控，費(fèi)用易控，既能獲得時間效益，又能獲得經(jīng)濟(jì)效益。就地冷再生材料用作中下面層，含銑刨、攤鋪、碾壓一系列費(fèi)用，減少了沒有必要的消耗，施工完成即可開放交通，工序簡單，費(fèi)用節(jié)省近30%，與傳統(tǒng)維修方式在造價上形成鮮明對比，其經(jīng)濟(jì)性是非常具有吸引力的。

12 結(jié)語

隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路行駛車輛不斷增加，重型車輛越來越多，原設(shè)計(jì)道路路面面臨嚴(yán)峻壓力。我國大部分地區(qū)的許多公路進(jìn)入大修階段，部分公路需進(jìn)行拓寬改造建設(shè)。實(shí)踐證明就地冷再生技術(shù)不僅有降低成本、提高效率、節(jié)能減排等優(yōu)點(diǎn)，還有施工方便、工藝簡單、質(zhì)量易控，減少環(huán)境污染和破壞等諸多施工優(yōu)點(diǎn)，正適合當(dāng)前市場發(fā)展的要求，為舊路更新改造探索了新途徑，積累了新經(jīng)驗(yàn)。