公路瀝青路面結(jié)構(gòu)層水穩(wěn)冷再生施工技術(shù)應(yīng)用探討

曲磊 劉剛 李艷

（山東宇通路橋集團有限公司，山東 東營 257300）

水穩(wěn)冷再生施工技術(shù)屬于新型瀝青路面結(jié)構(gòu)層修復(fù)技術(shù)，該項技術(shù)將舊瀝青路面水穩(wěn)碎石基層銑刨處理，并按照設(shè)計要求摻加水泥及粗細集料，經(jīng)充分拌和后形成全新混合再生料，用于舊瀝青路面修復(fù)。

一、工程概況

某起訖樁號k14+220～k53+650段公路全長39.437km，原路基寬25.5m，按雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，路面結(jié)構(gòu)為4cm厚中粒式瀝青混凝土+8cm厚粗粒式瀝青混凝土+20cm厚二灰穩(wěn)定砂礫石基層+22cm厚二灰穩(wěn)定土底基層，路面在長期運行過程中已出現(xiàn)大面積損壞，必須盡快修補。為改善路面基層整體質(zhì)量，充分利用舊路銑刨材料，應(yīng)用水穩(wěn)冷再生施工技術(shù)，在拌制水穩(wěn)碎石冷再生混合料時按25%的比例摻加破碎篩分后的舊路銑刨料，并按設(shè)計比摻加水泥、新集料。

水穩(wěn)冷再生施工技術(shù)主要利用舊瀝青路面現(xiàn)有水穩(wěn)碎石基層，將其徹底清洗和破碎并按設(shè)計比摻加水泥、粗細集料、添加劑后通過先進的冷再生設(shè)備，開展包括冷再生混合料拌制、攤鋪碾壓、養(yǎng)護等在內(nèi)的舊瀝青路面施工，最終形成全新的道路基層。

二、配合比設(shè)計

該舊瀝青路面結(jié)構(gòu)層水穩(wěn)冷再生施工使用P.C 32.5緩凝型水泥，初凝和終凝時間分別為290min和405min，雷氏夾法所測安定性為1.6min，3d和28d抗折強度均為4.9MPa，3d和28d抗壓強度分別為18.5MPa和37.5MPa，膠砂流動度為210mm，均符合規(guī)范要求。水泥用量分別為3%、4%、5%、6%和7%時的最佳含水量和最大干密度如圖1所示。當(dāng)水泥用量增加后冷再生混合料最大干密度和最佳含水量均呈增大趨勢；最大干密度隨水泥用量增加而增大，達到5%后，最大干密度增速減緩；隨水泥用量增加，水泥水化反映所需水量增大，導(dǎo)致混合料最佳含水量增大。水泥水化程度在早期較低，且產(chǎn)生的水化產(chǎn)物數(shù)量少，但水泥和水化產(chǎn)物仍對試件密實度有增大作用。出于對施工質(zhì)量和成本的綜合考慮，該舊瀝青路面水穩(wěn)冷再生混合料水泥用量應(yīng)定為5%[1]。

圖1 水泥含量與最佳含水量、最大干密度的關(guān)系

粗集料為粒徑9.5mm～4.75mm、19mm～9.5mm及31.5mm～19mm的破碎石灰?guī)r，壓碎值19.6%，針片狀顆粒含量15.7%，平均含泥量0.7%，均符合規(guī)范要求；細集料為粒徑0mm～5mm的石灰?guī)r磨制石屑，塑性指數(shù)4.3%，砂當(dāng)量66%，亞甲藍值1.48g/kg，均符合規(guī)范要求。

銑刨料主要來自舊路面銑刨回收料和水穩(wěn)基層碎石銑刨回收料，銑刨深度和速度根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果確定。路面及基層銑刨過程中每間隔6h和4h開展1次銑刨機性能檢測，破損刀頭應(yīng)及時更換。瀝青面層銑刨寬2m，銑刨速度6km/h，設(shè)計銑刨厚度9cm；基層銑刨寬2m，銑刨速度3km/h，設(shè)計銑刨厚度18cm。分級篩分瀝青路面銑刨混合料后得到的公稱粒徑最大值為20mm，且級配連續(xù)，可直接用于摻配，基層銑刨料公稱粒徑最大為31.5mm，必須按照不超過2m的高度分級堆放。

三、水穩(wěn)冷再生施工技術(shù)要點

（一）施工準(zhǔn)備

施工前1周封閉半幅交通，并在路口增設(shè)指示牌和減速標(biāo)志，用錐形桶隔離，杜絕安全隱患。在公路兩側(cè)按照20m的間距設(shè)置標(biāo)樁并作為施工基準(zhǔn)線，同時徹底清除舊瀝青路面基層雜物、積水。綜合考慮施工條件、施工季節(jié)、氣候溫度、再生段寬度、水泥材料初凝時間等確定作業(yè)段長度，該工程每個作業(yè)段長200m。

（二）舊路面銑刨

采用運輸車輛直接銑刨舊路面，再將銑刨料直接運輸至拌和廠再生利用，在堆放過程中采用分類堆放方式，堆放高度不應(yīng)超過2m，并適量摻水以清洗并避免發(fā)生銑刨料結(jié)塊。在料倉內(nèi)設(shè)置拱色板，待結(jié)束拌和后及時將料倉放空。銑刨料運輸至拌和廠后必須采用10mm和37.5mm兩種規(guī)格的篩網(wǎng)集中篩分，粒徑在10mm以下的銑刨料為細集料，粒徑在10mm～37.5mm的銑刨料為粗集料，粒徑37.5mm以上的銑刨料繼續(xù)破碎后使用。

（三）冷再生混合料制備及運輸

舊瀝青路面銑刨料篩選和處理后通過水穩(wěn)碎石施工工藝配制，水泥用量5%，水泥和銑刨料的配合比為5∶100，粗、細集料分別從兩個料倉同時進料，并通過控制進料流量嚴(yán)控進料比。

在干凈清潔的車廂內(nèi)部均勻噴灑防黏結(jié)溶液，按照車廂“前部→尾部→中部”的次序分堆裝料，防止冷再生混合料黏結(jié)和離析。根據(jù)設(shè)計攤鋪速度確定混合料運輸車輛[2]，按照設(shè)計攤鋪速度，運料車數(shù)量為6輛～8輛。運輸過程中用篷布全面覆蓋，防止水分過度散失，確保在混合料初凝前到達施工現(xiàn)場，不符合要求的混合料應(yīng)棄置不用。

（四）攤鋪及碾壓

施工采用一層攤鋪壓實技術(shù)，含水量控制在0.5%～1%。在攤鋪前徹底清理下承層，灑水潤濕，并根據(jù)工程實際條件確定并調(diào)整冷再生拌和機生產(chǎn)能力和攤鋪機攤鋪能力，確保兩者協(xié)調(diào)配合，避免運料車長時間等待卸料。攤鋪完成后及時檢查是否存在集料成窩現(xiàn)象，對于成窩集料清除后補填混合料。為保證施工質(zhì)量，攤鋪過程應(yīng)連續(xù)開展，對于特殊情況難以連續(xù)攤鋪中斷且時間在2h以上的，必須增設(shè)橫向接縫。

碾壓采用重型輪胎振動壓路機碾壓，且壓路機行駛速度控制在2.5km/h以下，若施工過程中氣候干燥，則應(yīng)及時灑水。為保證碾壓效果，采用弧形碾壓法，如圖2所示。一般情況下，碾壓結(jié)束后應(yīng)養(yǎng)護7d，并在每段施工結(jié)束后覆蓋土工布灑水養(yǎng)生。

圖2 弧形碾壓法

四、結(jié)語

舊瀝青路面采用水穩(wěn)冷再生施工技術(shù)大修后路表彎沉值明顯降低，結(jié)構(gòu)強度、路面荷載承受能力及路用性能均明顯改善，水穩(wěn)冷再生材料強度符合規(guī)范要求。水穩(wěn)冷再生施工后路面基層壓實度和平整度均顯著提升，施工質(zhì)量較好，舊銑刨料的二次利用降低了施工成本，符合綠色環(huán)保施工理念。