就地冷再生技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用分析

周道斌

（郎溪縣交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽宣城242100）

1 工程概況

S203 公路位于宣城市郎溪縣境內(nèi)，起點位于定埠黃泥墩（與江蘇省境內(nèi)S246 公路連接），沿途經(jīng)梅渚、郎溪縣開發(fā)區(qū)、郎溪縣城區(qū)，跨新老郎川河進入十字鋪工業(yè)園區(qū)，與X018 公路相交，跨宣廣高速、商合杭鐵路，經(jīng)楊家邊隧道，終點位于姚村鄉(xiāng)，線路全長為54.103km。

該省道于2019年12月交工通車，實現(xiàn)了全線貫通。由于不同路段的車流量不同，部分車流量大的路段容易出現(xiàn)病害，此外，公路使用年限的增加，也會對路面造成一定的損害，若不及時有效地進行養(yǎng)護維修，則會縮短公路的使用壽命。如果養(yǎng)護修復(fù)工程中采用的材料、技術(shù)等不能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，也會影響公路交通安全。

而就地冷再生技術(shù)是一種既節(jié)約能源又保護環(huán)境的公路養(yǎng)護技術(shù)，該技術(shù)的施工組織較為簡單，對交通產(chǎn)生的干擾也較小，比較適合使用在大交通量、不間斷施工的項目中。此外，在維修過程中能對舊路面的材料重新利用，可有效減少對石料的浪費，也能降低對周圍環(huán)境產(chǎn)生的污染。

2 原路面狀況調(diào)研及目標(biāo)配合比設(shè)計

2.1 公路原結(jié)構(gòu)形式

S203 建平大道的路面結(jié)構(gòu)是最為常見的公路結(jié)構(gòu)，其路面適合使用就地冷再生施工技術(shù)進行養(yǎng)護維修。

2.2 路面病害情況概述

S203 建平大道段投入營運幾年來，從未進行過大范圍的修補，其表面質(zhì)量較好，但整個路段出現(xiàn)了不同程度的裂紋、坑槽及沉陷等病害問題，對行車舒適性及路段使用都產(chǎn)生了一定的影響。

2.3 維修方案

在對S203 建平大道路段進行養(yǎng)護的過程中，需要采取不同的施工技術(shù)，在制定維修方案的過程中經(jīng)過對各種施工工藝進行對比，以及對該路段的實際情況及病害程度進行分析，同時出于節(jié)約施工成本、避免資源、縮短工期等方面的考慮，確定使用就地冷再生技術(shù)進行施工。在施工過程中，可以對路面進行銑刨、攤鋪、碾壓等作業(yè)，并保證一次成型，這樣不會提高原路的標(biāo)高，若使用其他施工工藝開展施工，有可能提高原路的標(biāo)高，也會造成資源和資金的浪費。此外，采用該技術(shù)不會對道路兩側(cè)的環(huán)境產(chǎn)生較大的影響，能夠有效保護環(huán)境。結(jié)合該路段的實際情況，所制定的具體維修方案主要有以下幾點：

第一，在維修過程中，對原路面表面結(jié)構(gòu)進行銑刨處理，刨除15cm，銑刨工作結(jié)束后，再將刨除的瀝青運輸?shù)綖r青廠，進行瀝青拌和工作，充分發(fā)揮就地冷再生技術(shù)的作用。拌和再生的瀝青材料，不能再用于表層結(jié)構(gòu)的施工，只能用于底層結(jié)構(gòu)的施工。

第二，將原有的水泥進行刨除碎石處理，然后采用就地冷再生技術(shù)進行重新制作。

2.4 目標(biāo)配合比設(shè)計

2.4.1 就地冷再生混凝土的組成

就地冷再生混凝土主要由經(jīng)破碎、清洗、分級的廢棄混凝土塊和新混凝土材料組成，添加水泥砂漿等進行攪拌。完成后經(jīng)現(xiàn)場采樣和檢測，達到施工需要，可用于S203 建平大道路段的養(yǎng)護施工。

2.4.2 水泥添加量的確定

確定水泥添加量的過程中，應(yīng)該根據(jù)其濕度條件、養(yǎng)護時間及浸水時間進行測試，通過數(shù)據(jù)對比，確定合適的水泥添加量，保證建筑材料的質(zhì)量，進而保證整體施工質(zhì)量。

3 再生施工方案介紹及就地冷再生技術(shù)的施工原理

3.1 機械設(shè)備配備

在施工中使用的設(shè)備為就地冷再生機、水泥稀漿噴灑車、攤鋪機、水罐車、瀝青罐車等各1 臺，壓路機需要準(zhǔn)備3 臺。在施工前，應(yīng)提前將這些設(shè)備運到施工現(xiàn)場，利用就地冷再生技術(shù)進行施工。在施工過程中，要嚴(yán)格控制再生機的施工速度，速度要控制在每分鐘2.5～3m，還要隨時對再生料的濕度進行檢查，確保其濕度處于工程建設(shè)的要求范圍內(nèi)。另外，要對原料的含水量進行檢查，從而確定合適的噴水量，確保材料的含水量符合工程施工的要求標(biāo)準(zhǔn)，進而保證整體施工質(zhì)量。

3.2 攤鋪

在公路工程中，應(yīng)做好攤鋪工作，攤鋪工作完成后，需要采用機械設(shè)備，對路面進行平整處理。在攤鋪過程中，需要重視攤鋪工作的速度以及再生機速度的一致性，則需要在攤鋪10m 后，對前面攤鋪完畢的路面進行質(zhì)量檢查，確保已攤鋪工作的質(zhì)量后，然后進行下一步的攤鋪。如果在鋪設(shè)過程中發(fā)現(xiàn)公路工程中截面與設(shè)計規(guī)范不符，或部分混凝土產(chǎn)生了較大的分散性，則要對其表面進行修復(fù)處理，以保證道路結(jié)構(gòu)的質(zhì)量滿足工程要求。

3.3 壓實

在公路工程中，壓實施工過程的開展是極為重要的，應(yīng)該以靜壓的方法為主，且施工過程中不能存在漏壓的情況[1]。碾壓施工中碾壓設(shè)備應(yīng)勻速、緩慢地行駛。初壓階段，速度要控制在1.5～1.5km/h，碾壓次數(shù)4 遍；復(fù)壓階段，速度要控制在0.2～2.5km/h，復(fù)壓的次數(shù)為4 遍以上；終壓的速度與復(fù)壓的速度一致，確保路面表面的平整性達到施工要求，且路面上不能留有輪跡。

3.4 養(yǎng)護與交通管制

碾壓施工結(jié)束之后，要對路面表面的壓實度進行檢測，若各項檢測數(shù)據(jù)都符合施工建設(shè)的要求，就可以開展養(yǎng)護工作，養(yǎng)護時間應(yīng)該在七天以上，養(yǎng)護方式以覆蓋薄膜為主，在養(yǎng)護時間段要進行交通管制，所有車輛和行人都不可以在路面上行走。

3.5 就地冷再生技術(shù)的施工原理

就地冷再生技術(shù)主要是以一次性粉碎的方法，對原有路面上的混合料進行翻挖、銑刨、破碎，之后按照該技術(shù)的使用要求，在其中增加一定計量的再生劑或者水、水泥、骨料等材料，然后使用冷再生機將其規(guī)整到一定的厚度，對其進行碾壓成型，進而保證路基結(jié)構(gòu)層的質(zhì)量。

4 就地冷再生技術(shù)的優(yōu)點和缺點

4.1 優(yōu)點

其一，使用就地冷再生技術(shù)能夠有效節(jié)約施工成本。該技術(shù)主要是對舊的鋪層材料進行重新加工，實現(xiàn)再利用，施工過程中能夠節(jié)約更多的建筑材料，在道路維修工程中能夠有效減少材料挖掘、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的開支，進而降低公路工程的施工成本。

其二，能夠減少對環(huán)境的污染及破壞。該技術(shù)能充分利用原有的材料，使舊材料成為新的施工建設(shè)材料，不用對其進行廢棄處理，能夠有效減少材料的使用量，能夠更好地保護環(huán)境。

其三，能提高公路工程的施工效率。就地冷再生技術(shù)能夠有效簡化施工工序，提高施工效率，進而縮短工期。使用該技術(shù)能同時對舊路面開展銑刨、破碎、拌和、攤鋪等作業(yè)，進而提高公路施工效率。

其四，能夠有效降低對施工路段周圍環(huán)境及周圍居民出行的影響。該技術(shù)在施工中使用的機械設(shè)備都具有封閉式的自動控制系統(tǒng)，能夠避免施工現(xiàn)場的粉塵隨意飄散，能夠保證施工路段周圍居民的身體健康，更有利于文明城市的建設(shè)。并且，就地冷再生技術(shù)的施工區(qū)域相對密集，所有機械組合都能在一條車道內(nèi)進行施工，不會對其他車道的正常運行產(chǎn)生影響。若施工場地處于交通量較大或者公路較窄的場所，該技術(shù)也可以進行開放性施工。

4.2 缺點

就地冷再生技術(shù)也存在一些缺點。

第一，路面水穩(wěn)定性較差，施工后要在路面上攤鋪一層熱拌瀝青混凝土罩層。

第二，施工效果一定程度上受舊路面材料質(zhì)量的影響，若是舊路面材料的質(zhì)量較差，會影響整體施工質(zhì)量。

第三，混合料配比設(shè)計較難把握。

第四，就地冷再生技術(shù)對施工環(huán)境的要求較高，比較適合在較為溫暖、干燥的環(huán)境中使用。對此，需要結(jié)合不同的施工要求和施工環(huán)境，合理選擇并使用就地冷再生技術(shù)，以充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，同時有效規(guī)避其不足。

5 就地冷再生技術(shù)在公路工程應(yīng)用時的施工準(zhǔn)備工作

5.1 參數(shù)確定

應(yīng)用該技術(shù)開展施工之前應(yīng)該做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備工作，為后續(xù)施工的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)。施工要對舊路路況進行實際勘探，也要對路表彎沉情況進行測試，通過測試確定其彎沉情況后，合理使用就地冷再生技術(shù)，以有效提高路基的承載力。開展挖探作業(yè)時，在挖探過程中需要計算舊路路面結(jié)構(gòu)層的厚度，對材料質(zhì)量等進行一定的檢驗，還要對回彈模量值進行相應(yīng)的測試，這些數(shù)據(jù)對計算路面結(jié)構(gòu)有重要參考作用。在大規(guī)模養(yǎng)護維修的公路項目中，應(yīng)對其設(shè)計年限和年限內(nèi)的交通量進行計算，全面掌握路面結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確確定路面的厚度和強度，實現(xiàn)精準(zhǔn)施工。

5.2 配合比設(shè)計

在施工設(shè)計過程中要對舊路路段的結(jié)構(gòu)材料進行鉆芯取樣施工，還要對原有路面、基層厚度和施工材料的性能、質(zhì)量等進行檢測，在使用就地冷再生技術(shù)的過程中也要對舊路混合材料進行破碎取樣，并對樣品進行篩分，嚴(yán)格遵循該技術(shù)的使用規(guī)范，選擇合適的材料進行配比。另外，在配比過程中要按照級配的需求選擇適宜的方式進行配料，常用方法有圖解法、試算法等。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡M行配合比設(shè)計，能為后續(xù)施工的開展奠定良好的基礎(chǔ)，進而保證施工質(zhì)量。

5.3 機械設(shè)備選擇

公路工程的施工環(huán)境一般較為復(fù)雜，且施工工期也較長，要想有效提高施工效率同時保證施工質(zhì)量，就要對機械設(shè)備進行合理的選擇。采用就地冷再生施工技術(shù)時，應(yīng)該選用冷再生機、平地機、灑水車等。在合理配置機械設(shè)備之后，還要對設(shè)備進行調(diào)試與維修，保證其使用性能，為提高施工效率作保障。

5.4 材料準(zhǔn)備

冷再生結(jié)構(gòu)中選擇的骨料以及填料，通常選用破碎之后的原有瀝青面層、基層材料等。在材料選擇的過程中要對其用量進行有效控制，特殊情況下可以適當(dāng)增加骨料或者填料。通常情況下以硅酸鹽水泥為主要材料，水泥的初凝時間要超過4h，終凝時間控制在6h 左右，也可根據(jù)實際施工情況使用緩凝水泥。在水的選擇上，要選擇無有害物質(zhì)的水。

5.5 就地冷再生技術(shù)在公路工程施工中的質(zhì)量控制

其一，在公路工程施工中使用就地冷再生技術(shù)時，對再生材料的拌和均勻度是影響施工質(zhì)量的重要因素。為此，在施工過程中要嚴(yán)格控制冷再生機拌和的形式和速度，速度應(yīng)控制在8m/min，這樣速度才能更好地保證拌和的均勻度[2]。另外，要對水泥的添加使用量進行合理控制，并做好拌和深度的測試工作。

其二，就地冷再生施工中的含水量也會影響路面的壓實質(zhì)量，對此，在施工過程中要嚴(yán)格控制再生材料的含水量，若含水量不符合施工建設(shè)的要求，應(yīng)該及時對其進行調(diào)節(jié)，并結(jié)合相關(guān)試驗數(shù)據(jù)進行壓實施工，確保壓實度符合工程建設(shè)的質(zhì)量要求。

其三，就地冷再生技術(shù)施工的長度應(yīng)合理控制在120～150m 之間，在水泥初凝之前也應(yīng)該有效控制施工速度，為整體工程的建設(shè)質(zhì)量提供有力保障。

6 就地冷再生技術(shù)施工注意事項

在應(yīng)用就地冷再生技術(shù)之前要全面了解原路面的實際情況，確保原路面的實際情況符合該技術(shù)的應(yīng)用條件。另外，在施工之前要對相應(yīng)的機械設(shè)備等進行檢驗，確保其運行狀態(tài)滿足施工需要[3]。在施工過程中要嚴(yán)格控制冷再生機的運行速度，在使用期間，要由專業(yè)的技術(shù)人員跟隨在冷再生機后面，確保能夠隨時對其速度和施工質(zhì)量進行檢驗，同時合理控制再生深度及水泥含量。若冷再生機在使用過程中出現(xiàn)故障，要及時上報，同時制定有效的應(yīng)對方案。在現(xiàn)場施工過程中也要對混合料中的含水量進行檢驗，若含水量較少就需要安排灑水車跟隨，以保證其含水量處于最佳狀態(tài)。再生機在施工過程中可以實現(xiàn)再生作業(yè)和初壓同時進行，初壓完成之后要利用平地機對高出的材料進行刮除，之后進行振動壓實，保障施工質(zhì)量，提高路面的堅實程度。

7 質(zhì)量控制與檢測

7.1 再生層檢測

工程完工后要在現(xiàn)場進行取芯檢測，并對其強度進行重點檢測，確保工程建設(shè)質(zhì)量符合再生技術(shù)的要求標(biāo)準(zhǔn)，從而保證工程建設(shè)的整體質(zhì)量。

7.2 彎沉值檢測

項目完工通車之后的三十天，要使用專業(yè)設(shè)備對彎道和瀝青路面的沉降數(shù)據(jù)進行檢測，在檢測過程中應(yīng)盡量使用新技術(shù)和新工藝，更好地保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。

8 結(jié)語

綜上所述，利用就地冷再生技術(shù)對公路進行養(yǎng)護維修，不僅能提高施工效率、保證施工質(zhì)量，還能更好地節(jié)約能源、保護環(huán)境。為更好地發(fā)揮該技術(shù)在公路工程中的作用，在應(yīng)用該技術(shù)時，施工人員要遵循相關(guān)規(guī)范進行施工，同時，相關(guān)領(lǐng)域的科研人員要加強對該技術(shù)的研究，規(guī)范每一個施工細節(jié)，以更好地加強公路工程的養(yǎng)護效果。