科特迪瓦西部地區(qū)公路改造項(xiàng)目（一期）冷再生施工技術(shù)總結(jié)

霍闖

（中國(guó)土木工程集團(tuán)有限公司，北京100038）

1 項(xiàng)目概況

科特迪瓦西部地區(qū)公路改造項(xiàng)目（一期）屬于EPC+F工程總承包項(xiàng)目，工作內(nèi)容是對(duì)非洲科特迪瓦西部地區(qū)現(xiàn)有雙向雙車道瀝青道路進(jìn)行現(xiàn)代化升級(jí)改造，將該國(guó)南北5個(gè)城市連接起來(lái)，線路總長(zhǎng)304 km。

2 研究目的

路面結(jié)構(gòu)形式經(jīng)過(guò)多方論證、相關(guān)軟件計(jì)算以及參考相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，重新設(shè)計(jì)為5 cm瀝青混凝土+8 cm瀝青碎石+25 cm水泥冷再生。在西非熱帶雨林氣候的條件下沒(méi)有成熟的施工工藝、經(jīng)驗(yàn)可循，一切都是摸著石頭過(guò)河。該項(xiàng)目的重難點(diǎn)在于水泥就地冷再生的施工，項(xiàng)目部通過(guò)進(jìn)行試驗(yàn)段施工，來(lái)驗(yàn)證冷再生施工的施工工藝流程、設(shè)備及人員配置、混合料水泥摻量、質(zhì)量控制要點(diǎn)等。

3 冷再生施工工藝及資源配置、水泥摻量、質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 施工工藝

項(xiàng)目部選取100 m施工試驗(yàn)段進(jìn)行施工，選定的工藝流程如下：

根據(jù)導(dǎo)行方案（見(jiàn)圖1）進(jìn)行半幅封路，同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算每袋水泥的撒布面積，測(cè)量人員于既有路面勾畫方格網(wǎng)（見(jiàn)圖2），人工撒布水泥→采用冷再生機(jī)對(duì)既有路面進(jìn)行冷再生施工，過(guò)程中隨時(shí)檢測(cè)冷再生銑刨深度，并將含水量控制為最佳含水量（見(jiàn)圖3）。隨時(shí)觀察銑刨后混合料的粒徑及級(jí)配狀況，并根據(jù)冷再生機(jī)的行走速度進(jìn)行調(diào)整→采用單鋼輪壓路機(jī)，首先靜壓1遍，隨后震動(dòng)壓實(shí)5遍，靜壓時(shí)行走速度為1.4 km/h，震動(dòng)碾壓時(shí)行走速度2.1 km/h→采用平地機(jī)對(duì)初壓后的表面進(jìn)行整平調(diào)坡→采用膠輪壓路機(jī)碾壓4遍收面。

圖1 導(dǎo)行方案

圖2 方格網(wǎng)布置水泥

圖3 冷再生機(jī)銑刨裝置工作原理

3.2 設(shè)備與人員配置

根據(jù)冷再生機(jī)廠家的建議，冷再生現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械設(shè)備組合如圖4所示。

圖4 冷再生現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械配置

根據(jù)廠家售后人員指導(dǎo)，對(duì)于25 cm的冷再生混合料進(jìn)行壓實(shí)需要至少25 t以上的壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。鑒于項(xiàng)目部缺少25 t壓路機(jī)，但22 t的壓路機(jī)富余，且考慮到25 t壓路機(jī)的購(gòu)置成本較大，原值約為65萬(wàn)人民幣，且需海運(yùn)入關(guān)、陸運(yùn)到場(chǎng)，也需投入大量的時(shí)間。故項(xiàng)目部決定通過(guò)此次試驗(yàn)段施工驗(yàn)證22 t壓路機(jī)是否可用于25 cm冷再生層的壓實(shí)。另外，鑒于項(xiàng)目部現(xiàn)有設(shè)備水泥撒布車暫未到場(chǎng)，故采用人工撒布代替，但又缺少雙鋼輪壓路機(jī)。根據(jù)項(xiàng)目部技術(shù)與施工人員論證，認(rèn)為雙鋼輪壓路機(jī)作用是進(jìn)行復(fù)壓，完全可以用單鋼輪進(jìn)行代替，同時(shí)考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)雙鋼輪壓路機(jī)暫未到場(chǎng)，故決定在試驗(yàn)段施工過(guò)程中取消雙鋼輪壓路機(jī)的使用，增加單鋼輪壓路機(jī)壓實(shí)遍數(shù)看是否能達(dá)到壓實(shí)效果。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況，使用的設(shè)備如表1所示。

表1 機(jī)械配置表

結(jié)合設(shè)備配置情況，人員配置如表2所示。

表2 人員配置表

3.3 水泥摻量確定

由于在科特迪瓦當(dāng)?shù)乩湓偕┕](méi)有經(jīng)驗(yàn)可循，只知道大致的混合料水泥摻比范圍為3%左右，故試驗(yàn)段施工過(guò)程中分別做了水泥摻量為2%、2.5%、3%、3.5%4個(gè)區(qū)段，每25 m一個(gè)區(qū)段。同時(shí)采用灌砂法進(jìn)行壓實(shí)度測(cè)定，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 灌砂法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表

3.4 質(zhì)量控制要點(diǎn)

1）水泥攤鋪后，立即采用冷再生機(jī)推動(dòng)水車按照設(shè)計(jì)的冷再生深度進(jìn)行銑刨拌和，冷再生機(jī)行進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)路面損壞狀況和再生深度進(jìn)行調(diào)整，速度為6~8 m/min，使得銑刨后料的級(jí)配波動(dòng)范圍不大。但網(wǎng)裂嚴(yán)重地段應(yīng)采用較慢速度，宜為3~5 m/min。

2）專人跟機(jī)隨時(shí)檢查再生深度和均勻情況，應(yīng)根據(jù)道路兩側(cè)設(shè)置的水平控制樁，定期核查再生深度是否正確，如再生深度超過(guò)設(shè)計(jì)再生深度±1 cm，應(yīng)查明原因后再繼續(xù)施工。

3）冷再生機(jī)后刮板橫坡大于1%時(shí)左側(cè)會(huì)出現(xiàn)離析缺料現(xiàn)象，因此，施工時(shí)冷再生機(jī)后的刮平板橫坡控制在1%以內(nèi)，設(shè)計(jì)路拱的2.5%的橫坡需平地機(jī)整平時(shí)進(jìn)行調(diào)整。考慮銑刨后混合料的粒徑及級(jí)配，冷再生機(jī)行走速度宜控制在6~8 m/min。

4）單鋼輪壓路機(jī)初壓速度控制在1.4~1.6 km/h，復(fù)壓速度控制在2.0~2.5 km/h，碾壓時(shí)壓路機(jī)應(yīng)重疊1/2輪寬，禁止壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上掉頭或急剎車，膠輪壓路機(jī)收面時(shí)，應(yīng)時(shí)刻注意冷再生表層的含水量狀況，如含水量不足，可加水碾壓。

5）禁止再生機(jī)以＜2 m/min的行進(jìn)速度進(jìn)行施工。如原路面強(qiáng)度過(guò)高導(dǎo)致再生機(jī)速度無(wú)法保證，建議采用預(yù)銑刨的方法處理。

6）縱向接縫的處理：路面材料越厚、材料越粗，重疊量應(yīng)越大。在縱向接縫上，根據(jù)已建再生層的完成時(shí)間，改變水的噴入量，縱向接縫的位置應(yīng)盡量避開(kāi)慢行、重型車輛的輪跡位置。

7）橫向接縫的處理：施工中應(yīng)盡量減少停機(jī)現(xiàn)象，且操作員應(yīng)盡快加速達(dá)到正常的施工速度，并注意檢查水的噴入量，不能對(duì)前后兩段相鄰的2~3 m進(jìn)行碾壓，在下一段施工時(shí)再重新拌和該段的水泥后進(jìn)行碾壓。

4 試驗(yàn)段施工總結(jié)

本次冷再生試驗(yàn)段的實(shí)施，對(duì)整個(gè)冷再生施工工藝進(jìn)行了充分的驗(yàn)證，且通過(guò)對(duì)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析得出如下結(jié)論：（1）施工工藝能夠滿足各項(xiàng)施工指標(biāo)的要求；（2）人員、機(jī)械設(shè)備配置滿足技術(shù)要求；（3）若冷再生深度確定為25 cm，采用22 t單鋼輪壓路機(jī)碾壓完全可以滿足施工需要；（4）單鋼輪壓路機(jī)可代替雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓；（5）通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)可知，冷再生后的頂面高程高于既有路面高程約0.013 m；（6）通過(guò)對(duì)4個(gè)不同水泥摻量(2%、2.5%、3%、3.5%)的段落的試驗(yàn)檢測(cè)可知，4種水泥摻量的段落的壓實(shí)度均可達(dá)到法標(biāo)最低要求的95%。