全深式瀝青路面現(xiàn)場冷再生施工技術(shù)要點

陳釗

（中建路橋集團有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

某公路K2417+200—K2421+400標段原路面結(jié)構(gòu)層為：熱拌瀝青面層+水穩(wěn)砂礫基層，層厚分別為7cm和20cm。基層施工方法為路拌法，僅不超過13cm的厚度形成了水泥穩(wěn)定層，其他為天然砂礫，且還沒有進行墊層或底基層的施工。

該路段經(jīng)長時間通行，路面嚴重老化，出現(xiàn)坑槽、龜裂、塊裂與沉陷等現(xiàn)象，且有很多橫縱向裂縫。經(jīng)現(xiàn)場鉆芯取樣，多數(shù)基層芯樣已經(jīng)無法完整取出，說明部分基層出現(xiàn)了嚴重破壞?；诖?，根據(jù)實際路況，本次決定采用水泥穩(wěn)定全深式就地冷再生技術(shù)對路面予以維修改造。

1 現(xiàn)場冷再生技術(shù)簡介

現(xiàn)場冷再生實際上就是就地冷再生，即充分利用路面上現(xiàn)有的材料（可加入適量新骨料），按照一定比例添加適量水和添加劑，然后在現(xiàn)場通過銑刨、破碎、添加、拌和、攤鋪與碾壓形成新路面結(jié)構(gòu)，是一種常用的路面養(yǎng)護維修手段。其適用條件為：能對路面上的很多破壞類型實施結(jié)構(gòu)性處治；可實現(xiàn)路面拓寬，對行車質(zhì)量予以有效改善；可使路面恢復應(yīng)有的標高、線形與斷面；可銑除原路面存在的車轍、不平整處與不規(guī)則處；能從根本上消除橫縱向接縫與反射裂縫；施工時對交通的干擾與影響相對較小。然而，該技術(shù)也存在一些不足，如需要在比較溫暖和干燥的氣候條件下施工，即施工容易受到氣候條件因素的影響；再生完成后路面水穩(wěn)定性將不同程度地變差，容易受到水的作用而發(fā)生侵蝕或剝落；一般情況下都需對路面進行14d左右的養(yǎng)生。

就地冷再生主要具有以下特點：行駛驅(qū)動模式為全液壓閉式靜壓傳動，正常行駛時可實現(xiàn)無級調(diào)速；銑刨轉(zhuǎn)子利用機械進行傳動，傳動效率高于液壓傳動方式；行走速度可根據(jù)轉(zhuǎn)子負荷進行自動調(diào)節(jié)，進而使功率實現(xiàn)自動最優(yōu)分配；轉(zhuǎn)向機構(gòu)為全液壓系統(tǒng)；灑布系統(tǒng)能以行走速度為依據(jù)對灑布數(shù)量進行自動調(diào)節(jié)；采用動力強勁的發(fā)動機；相較于傳統(tǒng)施工方法能減少20%～46%的成本；基本上所有舊料都能實現(xiàn)就地利用，并兼顧強化基層的作用，減少材料消耗，保護資源；施工工期相對較短，不會對公共交通造成太大影響與干擾。另外，由于采用全液壓驅(qū)動和自動控制相結(jié)合的方式，所以實際效果更佳。

2 混合料要求

冷再生施工中所用的混合料應(yīng)達到以下技術(shù)要求：①15℃溫度條件下的劈裂試驗：劈裂強度需達到0.45MPa以上，實測結(jié)果為0.50MPa，符合要求；干濕劈裂強度比應(yīng)達到75%以上，實測結(jié)果為78%，符合要求；②7d無側(cè)限抗壓強度需達到2～3MPa，實測結(jié)果為2.8MPa，符合要求；③彈性模量需達到1 200MPa以上，實測結(jié)果符合要求?；旌狭吓浔扰c主要技術(shù)指標為：水泥采用PC·32.5水泥，其摻量按5%控制；瀝青面層和舊基層的比例為45∶55；混合料的最佳含水率確定為4.4%，最大干密度確定為2.160g/cm3；混合料7d齡期后無側(cè)限抗壓強度需達到3MPa以上；采用全深式就地冷再生的方式，再生厚度為20cm[1]。

3 施工準備

（1）將原路面上的雜物垃圾清掃干凈，并對沿線分布的各構(gòu)造物進行標記。

（2）為現(xiàn)場施工人員開展嚴格的安全及技術(shù)交底，根據(jù)設(shè)計路寬、現(xiàn)有冷再生設(shè)備可支持的作業(yè)寬度，并結(jié)合半幅施工相關(guān)要求對分幅施工次數(shù)進行確定，同時開展現(xiàn)場測放，確定橫縱坡的調(diào)整要求，確保再生后的基層各項指標均能達到設(shè)計要求[2]。

（3）開工前對各類施工材料的具體用量進行標定，并核實現(xiàn)場所用的計量與檢測方式。

（4）在本次冷再生施工過程中，主要配備以下機械設(shè)備：1臺WR2500S型維特根就地冷再生機；2臺不小于20t的乳化瀝青運輸罐車；1臺不小于20t的單鋼輪壓路機；1臺不小于20t的振動壓路機；1臺不小于26t的膠輪壓路機；1臺平地機與養(yǎng)足碾；3輛灑水車與1臺裝載機。

4 施工工藝流程與操作要點

4.1 施工工藝流程

本次再生施工嚴格按照以下工藝流程進行：封閉交通→施工放樣→原道路準備→新加料準備→冷再生設(shè)備就位→撒布集料與水泥→冷再生設(shè)備銑刨和拌和并噴灑乳化瀝青→碾壓整形→接縫與掉頭部位處理→養(yǎng)生。相較于傳統(tǒng)的水泥乳化瀝青就地冷再生，本次再生施工的工藝流程無需添加乳化瀝青，操作更加簡單，施工更快捷。

4.2 操作要點

4.2.1 病害調(diào)查與處治

在本次再生施工開始前，應(yīng)先對舊路面上存在的各類病害進行細致的調(diào)查，對于調(diào)查發(fā)現(xiàn)的較嚴重病害，如坑槽、網(wǎng)裂及沉陷，需通過挖補和換填來處治，以免在再生結(jié)束后再次產(chǎn)生沉陷等問題。

4.2.2 再生長度確定

通過對機械設(shè)備組合方式與工作時間進行連續(xù)觀測，需對水泥的預布長度進行適當調(diào)整。采用循環(huán)試驗的方法進行驗證，得出再生施工前的水泥攤鋪長度要控制在100m以內(nèi)，而在較為平緩的曲線段中，水泥攤鋪長度要求可放寬至150m。

4.2.3 水泥和乳化瀝青實際添加量的確定與控制

按照混合料生產(chǎn)配合比與舊路銑刨深度對單位面積上各材料的用量進行計算。

（1）可借助人工通過撒布網(wǎng)格的方法根據(jù)設(shè)計要求的劑量對水泥實施撒布，先計算得出單位面積所需水泥數(shù)量。在確定單位面積所需水泥數(shù)量后，計算出網(wǎng)格面積，得出網(wǎng)格面積后，按照再生的寬度對其尺寸進行現(xiàn)場標記。

（2）乳化瀝青可直接按照設(shè)計確定的劑量在現(xiàn)場拌和過程中進行噴灑。

4.2.4 再生設(shè)備作業(yè)

再生設(shè)備行進時速一般按照6～8m/min控制，對原路面的銑刨深度需達到18cm，完成再生之后高度可能因膨脹增加約10%；再生設(shè)備的含水量需按4.3%控制，現(xiàn)場實測值為6.0%。作業(yè)中需注意，在龜裂較為嚴重的段落，需減小再生設(shè)備的行進時速，并適當提高銑刨力度[3]。

4.2.5 碾壓和整形

（1）由于再生寬度、碾壓所用壓路機的作業(yè)寬度及碾壓輪之間的距離不同，所以要編制合理的碾壓方案，以確保不同部位的碾壓遍數(shù)盡可能一致，并在路面兩側(cè)酌情多碾壓一定遍數(shù)。

（2）再生設(shè)備后方需組織鋼輪振動壓路機予以緊跟，并按照高頻低幅原則實施碾壓，壓路機行進時速需控制在3km/h以內(nèi)。

（3）初步碾壓到位后，開始用平地機進行整形，對于直線段的再生施工區(qū)域，直接從兩側(cè)刮平至中心即可，而對于平曲線段的再生施工區(qū)域，需從內(nèi)側(cè)刮至外側(cè)，并在必要情況下返回再刮一次。

（4）當發(fā)現(xiàn)局部低洼時，需使用齒耙對其表面至少5cm的深度進行耙松，然后填補新拌混合料；如有高處，可將其直接刮出，以免產(chǎn)生薄層貼補。實際整形時，應(yīng)禁止所有車輛進入，同時應(yīng)確?；旌狭蠜]有離析等問題。

（5）完成整形且混合料實際含水量接近最佳含水量后，開始正式碾壓，此時的碾壓與初壓相同都要按照高頻低幅的原則進行。在直線段的碾壓區(qū)域與未設(shè)置標高的平曲線段，都可以從路肩處持續(xù)碾壓到中心，并保持輪寬一半的重疊，待壓路機的后輪從兩段接縫部位超過后，且將路面全寬均碾壓完成后，視為完成一遍碾壓，通常要持續(xù)碾壓至少6遍。不同碾壓遍數(shù)的壓路機行進時速有所不同，如第一和第二遍要緩慢，速度不能超過1.5～1.7km/h，之后幾遍可加快至2.0～2.5km/h。

（6）完成上述碾壓過程后，改用輪胎壓路機連續(xù)碾壓至少8遍。

（7）壓路機不可在作業(yè)路段緊急制動和調(diào)頭，否則將使再生面遭到破壞。在整個碾壓期間，再生面都要保持良好濕潤，若水分蒸發(fā)速度較快，應(yīng)及時做好補水，但注意不可大面積大量灑水。

（8）碾壓時若發(fā)現(xiàn)起皮、彈簧和松散等異常，應(yīng)在停止碾壓的同時將其翻開，并重新進行拌和，也可采用其他方式進行處理，以免影響施工后的質(zhì)量。

（9）在結(jié)束拌和與整形之后，需在水泥達到初凝狀態(tài)之前完成碾壓，這是達到良好密實度的關(guān)鍵，而且還能防止輪跡的產(chǎn)生[4]。

4.2.6接縫部位處理

4.2.6 .1縱向接縫

當縱向有很多重疊時，其寬度需控制在50～150mm以內(nèi)；當相鄰兩次作業(yè)的時間間隔達到12h以上時，要適當增加重疊數(shù)量；對于縱向接縫部位的搭接處，需結(jié)合再生基層具體完成時間對水泥稀漿實際噴入量進行適當更改；所有縱向接縫都應(yīng)盡可能避開車轍帶。

4.2.6 .2橫向接縫

施工中必須對所有橫向接縫進行認真處理，并在施工中盡量避免停機，保證施工的連續(xù)性是減少橫向接縫的關(guān)鍵；如果停機的時間超出水泥自身初凝時間，則恢復施工前需將再生設(shè)備后退到完成再生的部分1.5m處。

4.2.7 抗壓強度

對于抗壓強度，可從以下兩方面入手控制：①取當天施工所用混合料于室內(nèi)通過靜壓成型，然后在7d后對其抗壓強度進行測試；②施工7d后在現(xiàn)場進行取芯，然后對其抗壓強度進行測定。現(xiàn)場取芯發(fā)現(xiàn)芯樣的上下面未能達到平整，要采取其他措施將其補平，但這樣會對強度的測定造成很大影響，故檢驗采用第一種方法來測定和控制。

4.2.8 養(yǎng)生與交通管制

再生完成后連續(xù)養(yǎng)生7d即可開始上部面層的施工。施工中每完成一段再生層的碾壓都要進行一次壓實度檢查，經(jīng)檢查確認合格后，方可開始養(yǎng)生，具體的養(yǎng)生方法為采用吸水土工布等材料進行覆蓋。另外，在養(yǎng)生過程中應(yīng)設(shè)法確保再生層的表面始終保持濕潤，并隨時留意基層表面實際情況，若有必要，可借助壓實機具適當補壓。養(yǎng)生過程中應(yīng)封閉交通，若無法封閉，需對重載車輛進行限制，同時其他允許進入的車輛，其時速不能超出30km/h。

4.3 施工質(zhì)量控制要點

（1）對于就地冷再生機，應(yīng)達到以下要求：工作時切削深度應(yīng)能實現(xiàn)精確控制；實際工作寬度達到2m以上。

（2）再生施工時應(yīng)達到以下要求：按照要求的再生深度完成銑刨與拌和；再生機的行駛應(yīng)保持連續(xù)、緩慢和均勻，中途不可隨意改變行駛速度或停車，行駛速度應(yīng)始終處在允許的范圍內(nèi)。對于縱向接縫，盡量避開車輪行駛軌跡，而縱向接縫部位兩個相鄰的作業(yè)面，應(yīng)保持100mm以上的重疊寬度。

（3）壓實施工中應(yīng)注意以下要點：冷再生施工應(yīng)實現(xiàn)流水作業(yè)，確保各工序之間能夠緊密銜接，盡可能縮短拌和到碾壓結(jié)束的時間；在初壓的過程中，混合料實際含水率要比最佳值大1%～2%；碾壓施工中，再生層的表面應(yīng)始終保持濕潤，若水分蒸發(fā)速度過快，應(yīng)立即灑水；如果在碾壓時產(chǎn)生起皮、彈簧和松散，應(yīng)立即將再生層翻開，并重新進行拌和，直到滿足各項質(zhì)量要求；碾壓正式結(jié)束前應(yīng)使用平地機進行一次終平，確保再生層縱向保持順適，超高與標高都能達到設(shè)計要求；壓路機行駛速度應(yīng)緩慢且均勻，初壓速度相對較慢，建議控制在1.5～3.0km/h，而復壓與終壓的速度可加快至2.0～4.0km/h。

5 結(jié)語

綜上所述，相較于傳統(tǒng)維修方式，如鏟除重鋪等，采用全深式就地冷再生技術(shù)可節(jié)省大量原材料，降低工程費用，并且還對環(huán)境保護十分有利，具有顯著的社會與經(jīng)濟效益，值得進一步的推廣應(yīng)用。