冷再生技術(shù)在公路養(yǎng)護中的應用

王鋒

（河北高速公路集團有限公司榮烏分公司，河北 保定 071000）

0 引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，公路里程不斷增加，但與此同時，許多老舊公路進入了大修養(yǎng)護階段，倘若不及時加以養(yǎng)護將出現(xiàn)各種病害。冷再生技術(shù)是針對舊路面實施冷再生處理的技術(shù)，在實際應用中，具有成本低、施工周期短、環(huán)境污染小等特點，目前已在公路養(yǎng)護中得以廣泛應用。

1 工程概況

某公路工程位于河北省境內(nèi)，路線全長3.9km。隨著當?shù)亟?jīng)濟的快速發(fā)展，該公路的車流量日益增大，路面破損嚴重，出現(xiàn)各種病害，主要表現(xiàn)為翻漿、龜裂、坑槽、裂縫、車轍等。采用鉆芯取樣法對該路面進行病害分析，結(jié)果顯示，該公路的路面和路基破壞嚴重，采用小修很難達到預期效果。因此，需要選取更為可靠、經(jīng)濟的養(yǎng)護技術(shù)。

2 瀝青路面養(yǎng)護方法的選擇

2.1 冷再生技術(shù)

采用現(xiàn)場冷再生技術(shù)進行施工時，需要應用功率大的路面銑刨拌和機對原瀝青路面實施銑刨、翻挖、破碎等處理，然后加入符合工程要求的骨料、水、水泥、瀝青再生劑等進行充分拌和處理，制作符合工程要求的施工材料，在現(xiàn)場完成攤鋪、碾壓等工序。冷再生技術(shù)具有生產(chǎn)成本低，設備要求不高等特點，但多用于低等級的公路施工，具體特點表現(xiàn)如下。

2.1.1 成本較低

在實際應用中，冷再生技術(shù)所用底料是舊的鋪層材料，避免了采購和運輸大量新材料，有效減少了工程開支與造價，施工成本大幅降低。一般情況下，不同的再生層厚度會產(chǎn)生不同的成本，例如，隨著厚度的增加，該技術(shù)可節(jié)約更多的成本。

2.1.2 施工效率較高

冷再生技術(shù)所用機械設備能夠一次性實現(xiàn)多道復雜工序，可有效節(jié)約人力、物力，提高施工效率，縮短工期。與此同時，該技術(shù)還能使施工現(xiàn)場各種施工器械開展密集施工，從而減小施工對交通帶來的影響。

2.1.3 施工質(zhì)量較高

冷再生技術(shù)對鋪層材料和添加劑具有較高要求，確保添加劑與混合料配比合理、再生材料性能符合要求，促使路面養(yǎng)護質(zhì)量得到提升。

2.1.4 污染小

傳統(tǒng)的公路養(yǎng)護技術(shù)往往會對環(huán)境造成污染，路面廢棄物、施工材料與塵土會給周邊環(huán)境帶來影響。與此同時，傳統(tǒng)技術(shù)主要使用新材料，需要對開采大量新材料，倘若不能夠充分利用就會導致資源浪費。相比而言，冷再生技術(shù)能有效防止資源浪費，減少環(huán)境污染。

2.2 熱再生技術(shù)

采用現(xiàn)場熱再生技術(shù)施工時，首先根據(jù)要求對原損壞路面進行修復，然后應用加熱設備對各個路面結(jié)構(gòu)進行軟化處理，將廢料鏟出后，加入一定量的新骨料、瀝青等組合成為新的施工材料，再進行攤鋪施工作業(yè)。在具體實施環(huán)節(jié)，通過對瀝青路面再生機械進行加熱處理，對路面進行軟化，然后再將清理之后所形成的瀝青廢料傳輸?shù)綌嚢柙O備內(nèi)，在材料中加入再生劑、新瀝青、骨料等，進行拌和處理，形成新的混合料。按照要求運輸?shù)浆F(xiàn)場進行攤鋪、壓實等。

2.3 方案比選

從設計方案可以發(fā)現(xiàn)，原計劃采用傳統(tǒng)施工工藝，將瀝青混合料全部清除，然后鋪設新的瀝青路面以滿足交通運行需求。但技術(shù)人員研究指出，由于該公路長度較短，采用冷再生施工工藝更加簡單，成本也更低。因此，在綜合考慮多種因素的基礎上，該工程決定采用冷再生施工方案，銑刨厚度為21.5cm，即將瀝青面層（6.5cm）與水泥穩(wěn)定砂礫基層（15cm）銑刨去除。

3 冷再生技術(shù)施工原理

冷再生技術(shù)通過再生機把舊路面層打碎后，在其中摻入適當?shù)慕Y(jié)合料，經(jīng)碾壓成型后形成路面結(jié)構(gòu)層，實現(xiàn)舊路面材料的就地再利用。具體而言，冷再生施工工藝依托于既有舊公路路面來實現(xiàn)，根據(jù)具體的設計要求及施工配合比，將骨料、水泥、乳化瀝青等外加材料摻入其中，之后通過冷再生機在確保施工溫度符合要求的條件下，就地連續(xù)實施對舊路面的銑刨、破碎、添加料、拌和、攤鋪、碾壓等工序，從而使路面結(jié)構(gòu)層滿足相關要求。

4 冷再生技術(shù)施工工藝

4.1 施工準備

4.1.1 確定合適的配合比參數(shù)

舊料再利用環(huán)節(jié)，對銑刨材料要進行合理的篩分處理，保證各種材料的顆粒級配滿足工程要求。從實際情況分析，骨料粒徑超過4mm的占比應達到65%，也可根據(jù)工程要求做出必要的調(diào)整。瀝青路面冷再生施工中，水泥材料的選擇比較重要，本次工程選擇強度為C25的普通硅酸鹽水泥。將新舊料的比例初定為1∶9,2∶8,3∶7。新舊料篩分結(jié)果如表1所示。

篩孔尺寸26.5mm,19mm,9.5mm,4.75mm,2.36mm,0.3mm,0.075mm對應的混合料級配上下限值分別為：100%,90%～100%,60%～80%,35%～65%,20%～50%,3%～21%,2%～8%。對表1篩分結(jié)果進行分析可知，按照3∶7和1∶9新舊料比例的篩分結(jié)果雖處于規(guī)范級配上下限范圍內(nèi)，但與級配中值存在較大偏差，而2∶8的新舊料比例篩分結(jié)果與級配中值基本吻合，表明該級配可以形成嵌擠密實結(jié)構(gòu)。因此，本文選擇2∶8的新舊料配比。

4.1.2 配備充足的施工人員、機械設備

對于機械設備，施工單位應根據(jù)具體情況來選擇，在投入使用前要進行調(diào)試，保證機械運行滿足工程要求。施工機械設備數(shù)量多，種類多，要組織多個技術(shù)人員同時進行設備管理，確?？梢园凑展に嚭蜆藴室筮M行施工。以本工程冷再生施工為例，所用機械設備有就地冷再生機1臺，灑水車3臺，攤鋪機1臺、振動碾壓機1臺、光輪壓路機1臺等。

4.1.3 選擇試驗路段鋪設施工

在工程開始實施前，要進行試驗路段的鋪設施工，一般會選擇長度為200m的路段，試驗完成后進行技術(shù)參數(shù)檢測，保證工程質(zhì)量滿足要求。

4.1.4 確定合理的施工溫度

瀝青路面對環(huán)境溫度非常敏感，冷再生技術(shù)所用混合料同樣對環(huán)境和氣候比較敏感，施工溫度直接影響到冷再生技術(shù)公路養(yǎng)護效果。倘若在高溫天氣進行施工，冷再生機對于路面破碎效果會較差；如果在氣溫較低的情況下施工，則會對水泥水化造成影響，導致施工質(zhì)量降低。

4.2 水泥撒布

在做好各項施工準備工作后，根據(jù)設計圖紙的相關要求在施工現(xiàn)場進行測量放樣。確定瀝青混合料的配合比。將計算好的水泥均勻攤鋪到舊路面上。撒布水泥的過程中，要結(jié)合拌和機的正常運行要求來確定預布長度。本工程項目將預布長度確定為80～100m。通常而言，在水泥攤鋪完成后，隔0.5～1h要及時進行冷再生施工。

4.3 舊路面破碎與拌和施工

在公路工程冷再生養(yǎng)護施工中，舊路面破碎施工非常關鍵。在這一過程中，要通過冷再生機對路面實施破碎和拌和處理。在冷再生施工過程中，必須要結(jié)合工程具體情況來確定冷再生機的行走速度，通常而言，將其速度保持在4～10m/min范圍內(nèi)。配備1臺水車給舊路面破碎的冷再生料加水，并結(jié)合舊路材料實際含水量確定具體的用水量，盡可能地把材料含水量調(diào)整到最佳范圍內(nèi)。

在拌和過程中，要配備專人針對施工質(zhì)量展開定期檢查。倘若發(fā)現(xiàn)離析等問題，需盡快對拌和方案實施調(diào)整，同時拌和設備始終處于良好的運行狀態(tài)，保證混合料攪拌均勻、無花白、離析等現(xiàn)象。此外，要指派專人緊跟再生機，及時對拌和情況進行檢查，保證質(zhì)量滿足施工要求。

4.4 攤鋪與碾壓

通過攤鋪機來實施對于路面冷再生混合料的攤鋪。在攤鋪施工過程中，要結(jié)合相關的坡度要求對冷再生結(jié)構(gòu)層的坡度進行調(diào)整。在完成攤鋪后，開始進行碾壓施工，在此之前要結(jié)合再生層的厚度確定壓路機的數(shù)量和噸位。碾壓施工時，要確保碾壓速度均勻緩慢，先通過振動壓路機以強振的方式實施3次碾壓，之后以弱振的方式實施2次碾壓，最后通過光輪壓路機再實施1次碾壓，并做好路面收光處理。在進行碾壓施工時，要配備專人檢查碾壓質(zhì)量，倘若在檢查過程中發(fā)現(xiàn)松散或起坡等問題，則須挖除重新攤鋪與碾壓，針對再生層重新拌和處理，以保證施工質(zhì)量滿足相關要求。

4.5 接縫處理

在完成碾壓施工后，路面很可能會出現(xiàn)各種裂縫。為此要提前進行接縫處理，在合理范圍內(nèi)對裂縫寬度進行控制。

4.6 養(yǎng)生

在完成冷再生結(jié)構(gòu)層碾壓施工后，路面進入至少7d的養(yǎng)生期。在養(yǎng)生的過程中，要采用潮濕的布料或其他符合要求的物品覆蓋路面，以保證路面在養(yǎng)生階段始終處于保濕狀態(tài)，同時避免受到陽光暴曬。通過灑水車定時進行灑水，封鎖道路，禁止車輛隨意通行。

5 結(jié)語

隨著我國交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展，公路路面修復工作變得更加繁重，在公路養(yǎng)護中合理運用冷再生技術(shù)可保證公路質(zhì)量，延長使用壽命。冷再生技術(shù)經(jīng)濟性、環(huán)保性良好，相較于傳統(tǒng)養(yǎng)護技術(shù)，其不但可節(jié)約施工材料，而且能減少施工費用，在原路面的基礎上實現(xiàn)廢物再利用，在生態(tài)環(huán)境保護上具有重要意義。利用冷再生技術(shù)進行公路養(yǎng)護的過程中，須結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況和舊路面的損壞程度，制定科學、合理的施工方案，同時安排更加專業(yè)的人員進行現(xiàn)場施工，確保公路養(yǎng)護工作順利進行。