公路養(yǎng)護中瀝青路面冷再生技術(shù)的應(yīng)用

李丁

（邯鄲市交通建設(shè)投資管理中心，河北 邯鄲 056000）

0 引言

隨著公路使用年限的延長和交通量的迅猛增加，部分公路已進入大中修養(yǎng)護期。大修養(yǎng)護會產(chǎn)生大量的舊瀝青混合廢料問題，而瀝青路面冷再生技術(shù)能夠全面利用原有路面的混合料，通過對銑刨料和新料的再加工處理，使其成為再生混合料，并利用這種混合料重新進行攤鋪，形成完整穩(wěn)定的路面結(jié)構(gòu)，最終完成公路的養(yǎng)護施工。

1 工程概況

某公路工程全長50.435km，全線采用二級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，路基寬8.5m，瀝青路面寬8.0m，設(shè)計速度60km/h。原路面結(jié)構(gòu)為：細粒式瀝青混凝土上面層（3cm）+中粒式瀝青混凝土下面層（5cm）+水泥穩(wěn)定碎石基層（20cm）+天然砂礫墊層（15cm）。本工程建成后投入使用15年，在瀝青面層上出現(xiàn)嚴(yán)重的車轍、裂縫、油包等病害，已經(jīng)影響到交通的安全性?；诖耍鑼Ρ竟こ蘇5+000—K25+000路段進行大修，在分析評估路面病害成因和交通量情況的基礎(chǔ)上，采用就地冷再生設(shè)備全深式冷再生面層和基層，再生后的新結(jié)構(gòu)作為下面層，在下面層上重新鋪筑厚度為4cm的中粒式混凝土上面層。

2 公路養(yǎng)護中瀝青路冷再生技術(shù)的應(yīng)用

2.1 路基病害處理方案

養(yǎng)護工程路段的交通量大，重型車輛所占通行車輛的比重較高，存在超限行駛的情況。舊路面基層摩擦系數(shù)較小，導(dǎo)致基層與面層的連接不密實，再加之瀝青面層結(jié)構(gòu)厚度較薄、抗剪強度較差，使得路面病害進一步發(fā)展[1]。針對病害種類及其嚴(yán)重程度，采用以下三種病害處置方案：方案一，原路面銑刨3cm，做下封層，鋪筑中粒式瀝青混凝土，厚度為4cm；方案二，將瀝青路面全部鏟除，銑刨基層，灑布黏層油，鋪筑瀝青混凝土下面層、上面層，厚度分別為5cm、3cm；方案三，原路面采用冷再生技術(shù)處理，厚度為10cm，處理后鋪筑中粒式瀝青混凝土，厚度為4cm。

2.2 冷再生技術(shù)方案

在本次養(yǎng)護工程中，不改變原路基寬度，采用冷再生全深式再生路基路面，改變原有的路面結(jié)構(gòu)。具體方案為：原路面結(jié)構(gòu)為3cm瀝青混凝土+5cm瀝青碎石+20cm半剛性基層+土基，養(yǎng)護后的再生路面結(jié)構(gòu)為4cm瀝青混凝土+10cm泡沫瀝青再生層+18cm半剛性基層+土基。

在冷再生路面施工中，采用再生機對舊路面強力銑刨，通過連接的管路由水車向銑刨層輸送水，噴灑到再生機的拌和腔內(nèi)。操作平臺精確控制水的輸送量，確?；旌狭蠅簩嵑筮_到密實度要求。同樣，泡沫瀝青也通過管道噴入再生機的拌和腔內(nèi)，由再生機的銑刨轉(zhuǎn)子充分攪拌銑刨料、泡沫瀝青、水泥、集料和水，在原路面上進行鋪筑，鋪筑后緊跟進行整平、碾壓施工，保證再生層整體質(zhì)量[2]。

2.3 冷再生技術(shù)施工準(zhǔn)備

2.3.1 施工機械配置

（1）本次養(yǎng)護工程配置1臺維特根2200CR冷再生機；2臺30t瀝青保溫罐車；1臺PY180平地機；2臺XSM220鋼輪振動壓路機；1臺261SXP26t膠輪壓路機；2輛東風(fēng)灑水車。

（2）本次養(yǎng)護工程中的關(guān)鍵施工機械為2200CR冷再生機，設(shè)備具體參數(shù)如下：工作寬幅2.2m，最大再生深度為20cm，具有精確控制切削深度功能；在工作寬幅范圍內(nèi)，均勻分布噴嘴，所有噴嘴可獨立啟停，具有精確調(diào)控噴灑計量功能；冷再生機械的工作速度為8～12m/min，滿足不同路面路況的行進速度調(diào)整需求；冷再生機械配置自動化銑刨、拌和、振動、攤鋪、熨平等操作裝置[3]。

（3）該養(yǎng)護工程采用的試驗檢測設(shè)備包括：1臺WLB10試驗室用瀝青發(fā)泡儀；1臺瀝青馬歇爾電動擊實儀；1臺瀝青馬歇爾穩(wěn)定度儀；1臺恒溫水??；1臺電動脫模器；1臺取芯機；1臺標(biāo)準(zhǔn)砂石篩；2個灌沙桶；2把3m直尺；2臺水準(zhǔn)儀；2把鋼尺。

2.3.2 施工人員配置

（1）本次養(yǎng)護工程配置項目經(jīng)理、技術(shù)負責(zé)人、測量人員、質(zhì)檢人員、內(nèi)業(yè)人員、機械管理員、冷再生機操作人員、安全管理人員、雙鋼輪壓路機操作人員、平地機操作人員、灑水車操作人員、材料檢驗人員。

（2）臨時工35人，分別負責(zé)水泥灑布、基層找平、廢料清理、夜間值班、測量、現(xiàn)場指揮等施工任務(wù)。

2.3.3 施工材料

本工程路面寬8.0m，根據(jù)冷再生機的最大作業(yè)寬度，將本次養(yǎng)護作業(yè)劃分為四幅施工，每幅作業(yè)面寬度為2m，搭接寬度為0.1m。

（1）瀝青。該工程采用90號B級瀝青，試驗檢測結(jié)果如下：針入度實測值95（0.1mm），符合規(guī)范要求的80～100（1.1mm）；軟化點實測值43℃，符合規(guī)范要求的不小于42℃；延度實測值110cm，符合規(guī)范要求的不小于100cm；蠟含量實測值2.1%，符合規(guī)范要求的不大于3.0%；溶解度實測值99.9%，符合規(guī)范要求的不小于99.5%；閃點實測值247℃，符合規(guī)范要求的不小于245℃；密度實測值1.003g/cm3。

（2）水泥。該工程采用32.5礦渣硅酸鹽水泥，試驗檢測結(jié)果如下：密度實測值2 850g/cm3，符合規(guī)范要求的2 600～3 000g/cm3；初凝時間為278min，終凝時間450min；抗壓強度28d實測值為33.5MPa，符合規(guī)范要求的不小于32.5MPa；抗折強度28d實測值為36.5MPa，符合規(guī)范要求的不小于5.5MPa。

（3）碎石。該工程采用工程所在地碎石加工廠生產(chǎn)的碎石，試驗檢測結(jié)果如下：石料壓碎值18%，符合規(guī)范要求的不大于30%；洛杉磯磨耗損失實測值22%，符合規(guī)范要求的不大于35%；吸水率實測值2.0%，符合規(guī)范要求的不大于3.0%；針片狀顆粒含量實測值11%，符合規(guī)范要求的不大于20%；小于0.075mm顆粒含量（水洗法）實測值為0.2%，符合規(guī)范要求的不大于1%；軟石含量3.0%，符合規(guī)范要求的不大于5%。

（4）石屑。該工程采用工程所在地碎石加工廠生產(chǎn)的石屑，試驗檢測結(jié)果如下：表觀相對密度為2.52，符合規(guī)范要求的不小于2.45；小于0.075mm的含量為2.1，符合規(guī)范要求的不大于5.0%；砂當(dāng)量為55%，符合規(guī)范要求不小于50%。

2.3.4 施工準(zhǔn)備

（1）在施工前清理干凈舊路面，去除雜草、泥土、建筑垃圾、石塊等雜物，清除路面上的積水；修剪掉路面正上方4m以下的行道樹樹枝，避免冷再生機械在施工過程中受到繁茂樹枝的干擾，影響施工效果[4]。

（2）施工前檢查養(yǎng)護路段預(yù)埋水管的布設(shè)情況，防止施工中造成管網(wǎng)破壞；施工前修復(fù)已經(jīng)損壞的原有路肩墻，保證再生結(jié)構(gòu)層與路肩結(jié)合緊密；對曾用大塊片石或混凝土處理過的原沉陷部位進行清除換填，將超過再生深度的部位全部清除，避免冷再生機械作業(yè)時損壞刀具。

（3）準(zhǔn)備就位再生機組，規(guī)范連接再生機的所有管道，在計算機操作系統(tǒng)內(nèi)輸入施工數(shù)據(jù)；檢查再生機械各閥門所處于的位置，以及配套設(shè)備是否處于良好的技術(shù)狀態(tài)。

（4）精確計量水泥用量，根據(jù)每袋水泥重量對攤鋪面積進行推算，確定縱橫間距，用石灰做出標(biāo)記，將水泥運輸?shù)较鄳?yīng)的標(biāo)記圈內(nèi)，保證無遺漏處；在圈內(nèi)均勻刮平水泥，水泥外延部位不允許壓線圈，攤鋪后進行檢查，不得出現(xiàn)空白或過于集中的情況；在水泥攤鋪時，要根據(jù)再生機的工作速度控制水泥攤鋪速度，保持適當(dāng)?shù)臄備伨嚯x[5]。

2.4 施工工藝

本次養(yǎng)護工程的施工工藝流程為：舊路面病害處理→撒布石屑、碎石、水泥→再生機銑刨再生→壓路機碾壓→平地機→壓路機振壓→灑水→膠輪壓路機→養(yǎng)生→施工質(zhì)量檢測。

2.4.1 布料

在原瀝青路面上撒布新集料、水泥，精確控制施工材料用量。碎石、石屑的布料厚度分別為3cm、2cm，水泥用量為1.5%；布料后，除再生機組外不允許其他車輛進入布料區(qū)域。

2.4.2 再生

（1）在施工起始位置，按照水罐車、瀝青罐車、冷再生機、壓路機、平地機、膠輪壓路機的順序首尾相連，形成再生機組，檢查連接管路是否密實；再生機沿著路幅外側(cè)施工，安排施工技術(shù)人員檢查再生后拌和材料的質(zhì)量情況，及時清除結(jié)塊的混合料[6]。

（2）預(yù)熱施工機械，對路面銑刨，自動拌和混合料，控制再生施工速度，保證連續(xù)不間斷施工，速度控制在2～10m/min；瀝青發(fā)泡溫度為160℃，發(fā)泡瀝青用量為3%，發(fā)泡用水量為1.5%，膨脹率為16倍，半衰期為11s。

（3）再生機組行進時不允許中途停頓，嚴(yán)格控制再生混合料質(zhì)量，不得出現(xiàn)混合料離析現(xiàn)象；當(dāng)再生機行進到轉(zhuǎn)彎陡坡路段時，施工現(xiàn)場派專人指揮，保證施工安全。

（4）在每幅攤鋪水泥30～40m后，冷再生機進入作業(yè)狀態(tài)，緩慢下刀，下刀深度不得超過10cm；再生機推動水車行進，在施工中分派人員檢測再生深度，根據(jù)實際再生情況調(diào)整含水量。

（5）在多幅施工時，加強搭接寬度控制，根據(jù)水泥初凝前后作業(yè)全部完成情況確定再生長度，將其控制在150～250m范圍內(nèi)，盡量減少橫向接縫。

（7）在每幅冷再生作業(yè)后，水車與再生機的連接脫離，指揮施工機械倒車到起始作業(yè)位置，重新連接再生機組進入下一幅的再生作業(yè)中；在路段全部完成再生后，檢查再生機銑刨鼓的刀頭、刀架是否完好，及時更換已損壞的部件。

2.4.3 壓實

（1）冷再生機施工時，鋼輪壓路機緊跟著先靜壓1遍，再振壓5遍，啟動高頻振壓模式，壓實行進速度控制在2km/h。

（2）壓實后利用平地機進行找平，檢查再生路面平整度、路拱橫坡度是否達到相關(guān)技術(shù)要求；在平地機作業(yè)時，直線段的找平順序為由道路兩側(cè)向中心，曲線段的找平順序為由道路內(nèi)側(cè)向外側(cè)。

（3）找平后繼續(xù)碾壓2遍，采用鋼輪壓路機振壓，碾壓后檢查路面是否存在質(zhì)量缺陷，人工修補凹陷處、明顯輪跡處。

（4）壓實后灑水，現(xiàn)場測定混合料含水量，實測含水量應(yīng)略高于最佳含水量1%；灑水后利用輪胎壓路機碾壓8遍，碾壓速度控制在4km/h。

2.4.4 接縫處理

（1）縱向接縫。為保證再生層的平整度達到相關(guān)規(guī)范要求，相鄰作業(yè)面的縱向接縫要做到良好銜接，不得有骨料離析、松散現(xiàn)象；在施工中，相互搭接的相鄰作業(yè)面寬度控制在10～15cm；縱向接縫位置要避開行車道車輪輪跡，當(dāng)相鄰作業(yè)面的時間間隔較長時，要將水泥、細骨料、水撒布到接縫處，保證接縫處施工質(zhì)量。

（2）橫向接縫。在每幅作業(yè)結(jié)束后，施工人員要及時整平處理施工作業(yè)區(qū)域上堆積的物料。在后幅施工后、前幅施工時，相鄰兩幅的重疊寬度控制在1.5m左右。

2.4.5 養(yǎng)生

在加鋪上面層之前，冷再生層的養(yǎng)生時間為6d，養(yǎng)生方式為灑水養(yǎng)生；在冷再生處理后的路段鋪蓋土工布，保證再生層在養(yǎng)護期間的濕潤度；養(yǎng)生期間采取車輛限行限速管理措施，不允許超載車輛通行，車輛通行時速限制在40km/h，并且及時做好再生層的清理工作。

2.4.6 質(zhì)量檢測

（1）壓實度。每車道每公里檢測1次壓實度，實測值為99%，符合規(guī)范值不小于97%的要求。

（2）干濕劈裂強度比。實測值為78%，符合規(guī)范值不小于75%的要求。

（3）馬歇爾穩(wěn)定度。實測值為5.5kN，符合規(guī)范值不小于5.0kN的要求。

（4）殘留穩(wěn)定度。實測值為76%，符合規(guī)范值不小于75%的要求。

（5）凍融劈裂強度比。每3個工作日試驗檢測1次，實測值為75.4%，符合規(guī)范值不小于70%的要求。

（6）含水率。在施工過程中發(fā)現(xiàn)含水量異?，F(xiàn)象時進行隨時檢測，實測值7.1%，符合設(shè)計要求。

（7）平整度。每200m2設(shè)10處檢測點，實測值為5mm，符合規(guī)范值10mm以內(nèi)的要求。

（8）縱斷面高程。每20延米設(shè)1處檢測點，實測值均符合規(guī)范值-15～+20mm的要求。

（9）厚度。每車間隔10m設(shè)1處檢測點，實測值為100mm，符合設(shè)計要求。

（10）寬度。每40延米設(shè)1處檢測點，實測值為800mm，符合不小于設(shè)計值的要求。

（11）橫坡度。每100延米設(shè)3處檢測點，實測值為1.5%，符合規(guī)范允許偏差在±0.5%內(nèi)的要求。

（12）外觀。表面平整密實，未出現(xiàn)碾壓輪跡，符合外觀質(zhì)量驗收要求。

3 結(jié)語

在公路養(yǎng)護工程中，應(yīng)合理利用冷再生技術(shù)，保證再生層壓實度、強度等各項指標(biāo)符合質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)，從而在恢復(fù)路面性能的基礎(chǔ)上有效降低工程造價，提高養(yǎng)護施工質(zhì)量。