高速公路全深式就地冷再生底基層施工技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制

摘要 我國交通基礎(chǔ)設(shè)施已逐漸進入養(yǎng)護高峰期，高速公路施工主要內(nèi)容是道路維修和改造，全深式就地冷再生底基層技術(shù)符合道路綠色養(yǎng)護理念，不僅可以重新利用舊路面材料，還減少了施工成本和對生態(tài)環(huán)境的影響。該文以G30連霍高速公路永山段路面養(yǎng)護工程為例，分析了該項目應(yīng)用全深式就地冷再生底基層技術(shù)的工藝流程、施工技術(shù)要點以及質(zhì)量控制措施，希望可以為同類項目施工提供理論參考。

關(guān)鍵詞 高速公路；全深式就地冷再生技術(shù)；底基層施工；質(zhì)量控制

中圖分類號 U416 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）18-0088-03

0 引言

我國高速公路建設(shè)施工技術(shù)發(fā)展迅速，由于就地冷再生技術(shù)具有施工效率高、材料成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)勢，該技術(shù)在路面養(yǎng)護工程中應(yīng)用廣泛。高速公路路面維修和改造時應(yīng)用就地冷再生技術(shù)，通過開挖或銑刨舊路面，充分利用舊路面材料，節(jié)約了大量施工材料，同時還解決了廢棄瀝青混合料對環(huán)境的污染問題。高速公路路面養(yǎng)護采用全深式就地冷再生底基層技術(shù)可以重新改造舊路面，保證底基層質(zhì)量穩(wěn)定可靠，研究該技術(shù)應(yīng)用理論，并加強質(zhì)量控制措施，對提高路面養(yǎng)護工程底基層施工質(zhì)量具有重要作用。

1 工程概況

工程名稱為G30連霍高速公路永山段路面養(yǎng)護工程，起始樁號為SK2 080+690～SK2 088+450段，全長7.76 km，項目采用高速公路標準設(shè)計，全深式就地冷再生底基層設(shè)計厚度20 cm，寬度11.25 m。

2 試驗段施工

為確定標準施工工藝及各項參數(shù)，該項目試驗路段為SK2 080+690～SK2 081+000，進行全深式就地冷再生底基層試驗施工。通過試驗段施工不僅可以確定再生混合料與水泥的質(zhì)量比、混合料的松鋪系數(shù)、水泥撒布量，還可以明確碾壓機械設(shè)備組合、作業(yè)順序、施工速度以及碾壓遍數(shù)等。同時，驗證水泥初凝前能否完成混合料拌和到碾壓成型的作業(yè)，并確定每天的施工進度及材料消耗，在試驗段施工完畢及時做好文字性總結(jié)報告，并上報監(jiān)理工程師審批，然后根據(jù)試驗段施工總結(jié)指導(dǎo)全深式就地冷再生底基層的正式施工。

3 工藝流程

項目工藝流程：施工準備→施工放樣→水泥撒布（水泥撒布車）→冷再生作業(yè)（嚴格控制水泥劑量、含水率）→初壓（羊角碾）→初平（平地機、嚴格控制高程）→復(fù)壓（壓路機）→精平（平地機、人工）→壓實（壓路機）→灑水養(yǎng)生（透水土工布）。

4 施工技術(shù)應(yīng)用要點

4.1 施工放樣

測量放樣采用水準儀，對高速公路舊路面進行準確測量放樣，以保證混合料銑刨、拌和深度的合理性，同時嚴格控制冷再生底基層高程、寬度測量的精確度，并將誤差控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)，通常高速公路施工測量放樣的主線允許偏差±30 mm，匝道允許偏差±50 mm。

4.2 撒布水泥

撒布水泥采用水泥撒布車進行施工，施工前調(diào)整撒布車微處理器，將第1施工段的水泥計量設(shè)為4.1％，并以每幅2 m每次100 m嚴格控制撒布水泥過程，撒布車應(yīng)保持勻速通過。將1塊鐵板設(shè)在撒布車的前面中間，鐵板規(guī)格1 m×1 m，并收集鐵板上的水泥進行稱重，然后鐵板上水泥與微處理器設(shè)定的數(shù)值進行對比，確保誤差≤3%即符合要求；第2施工段，微處理器上的水泥劑量為4.2%，水泥計量、允許誤差等其他要求不變；第3施工段，微處理器上的水泥劑量為4.4%，水泥計量、允許誤差等要求不變。

4.3 就地冷再生

高速公路舊路面就地冷再生底基層施工采用冷再生機，根據(jù)舊路面實際情況、再生深度合理調(diào)整設(shè)備行進速度。冷再生機行進速度通常為3～5 m/min，注意避免速度變更，以保證冷再生機作業(yè)的均勻性和連續(xù)性，裂紋情況嚴重的舊路面施工時，可適當調(diào)整銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，這是有效控制設(shè)備作業(yè)速度的方法。冷再生機應(yīng)由專人負責，隨時檢查混合料級配，嚴格控制再生深度、含水率、水泥用量等各種指標，同時規(guī)范設(shè)備操作流程。底基層再生深度檢查采用鋼釬，將其插入土中準確測量進入的深度，確保深度檢查符合舊路面質(zhì)量標準，并滿足再生路面底基層設(shè)計要求。就地冷再生施工過程應(yīng)充分重視施工組織，加強質(zhì)量控制以預(yù)防橫向裂縫，嚴格控制水泥用量和水泥攤鋪均勻度等，確保每段再生長度施工質(zhì)量和施工進度。每段再生長度通常為80～100 m，應(yīng)連續(xù)施工，并在施工結(jié)束認真檢查銑刨刀架和刀頭，防止設(shè)備出現(xiàn)損壞影響施工進度。就地冷再生施工采用多刀施工時，應(yīng)嚴格控制搭接寬度，確保搭接寬度≥10 cm，為減少底基層接縫，提高路面再生材料的平整度和密實性，應(yīng)清理干凈混合料雜質(zhì)和施工起始位置的余料，同時加強路面邊緣處理措施[1]。

4.4 碾壓整形

4.4.1 試驗段施工確定碾壓方法

通過試驗段施工，結(jié)合項目路寬和壓路機規(guī)格，對比選擇最佳碾壓方案。

試驗段施工方法一：（1）初壓采用22 t羊角碾，靜壓1遍之后強震碾壓3遍；（2）進行初平，采用平地機進行作業(yè)；（3）進行復(fù)壓，復(fù)壓采用26 t壓路機，靜壓1遍之后強震碾壓3遍；（4）采用平地機進行精平；（5）采用26 t壓路機進行作業(yè)，強震碾壓2遍之后繼續(xù)靜壓2遍；（6）收光作業(yè)，采用30 t膠輪壓路機進行碾壓，碾壓遍數(shù)4遍。

試驗段施工方法二：（1）采用22 t羊角碾進行1遍靜壓和2遍強震碾壓；（2）利用平地機進行初平作業(yè)；（3）采用26 t壓路機進行復(fù)壓，靜壓之后繼續(xù)強震碾壓；（4）精平作業(yè)；（5）再次采用26 t壓路機進行作業(yè)，先強震碾壓后再靜壓作業(yè)；（6）收光作業(yè)，采用30 t膠輪壓路機碾壓4遍。

碾壓結(jié)束后檢測底基層再生混合料的壓實度和厚度，確保項目碾壓方法滿足底基層施工質(zhì)量要求，同時結(jié)合項目路寬、壓路機輪寬、輪距等，確定方法一為該項目最佳碾壓方案，應(yīng)保證各部分碾壓次數(shù)的一致性，為提高碾壓整形效果，路面兩側(cè)碾壓次數(shù)可適當增加2～3遍[2]。

4.4.2 碾壓

再生作業(yè)結(jié)束后立即進行初壓，初壓采用22 t羊角碾振動壓路機，嚴格控制初壓工作速度≤2.5 km/h。碾壓時先靜壓1遍，再以高幅低頻的方式進行強震碾壓，碾壓遍數(shù)3遍，保證再生混合料底部壓實度符合規(guī)范要求，初壓完畢緊跟著進行整形，整形采用平地機。直線路段刮平時，平地機施工順序應(yīng)由邊緣向路中心進行作業(yè)，曲線路段刮平時，平地機施工順序由內(nèi)向外進行作業(yè)。平地機整形時應(yīng)隨時進行測量，檢查縱橫坡，確保整形符合設(shè)計要求，為預(yù)防整形過程出現(xiàn)薄層貼補現(xiàn)象，應(yīng)直接刮出高處混合料。整形作業(yè)期間不允許通行車輛，以免外界車輛影響施工質(zhì)量，同時注意預(yù)防粗細集料離析問題。

整形后檢查混合料含水率，含水率檢查合格立即采用26 t鋼輪壓路機進行復(fù)壓，復(fù)壓時設(shè)備工作速度控制在25～33 m/min為宜。復(fù)壓作業(yè)采用先低頻高幅振動再高幅高頻振動的施工方式。直線路段和沒有超高的曲線路段壓實，應(yīng)由路肩向中心進行作業(yè)，復(fù)壓時應(yīng)重疊1/2輪寬進行碾壓，并特別注意后輪應(yīng)超過兩段接縫處，同時保證后輪壓完路面全寬。施工過程壓路機的調(diào)頭、急剎車應(yīng)選在未作業(yè)的路段，以保護再生層表面，碾壓過程路面再生層表面應(yīng)保持濕潤狀態(tài)，為解決水分蒸發(fā)過快的問題，可采取補灑少量水的措施，但灑水過多將影響碾壓施工質(zhì)量。冷再生底基層碾壓作業(yè)應(yīng)在水泥初凝前完成，密實度應(yīng)滿足設(shè)計要求，再生層的表面要求無明顯輪跡，復(fù)壓之后采用平地機進行終平，確保橫坡、標高符合設(shè)計要求。終平作業(yè)過程，注意刮除底基層局部高出的部分，并清理干凈表面，使其平整密實，最后收光，采用30 t膠輪壓路機，碾壓4遍進行收光，使底基層表面平整度符合設(shè)計和規(guī)范要求，注意就地冷再生碾壓施工現(xiàn)場要求技術(shù)人員跟班作業(yè)，隨時檢測標高、橫坡、混合料厚度、密實度、平整度等，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋、處理。

4.5 養(yǎng)生

施工結(jié)束的路段壓實度檢查合格后，應(yīng)立即進行養(yǎng)生，該項目基底層施工養(yǎng)生時間要求至少一周。為保證高速公路底基層施工質(zhì)量，應(yīng)覆蓋透水土工布，并灑水進行保濕養(yǎng)生，使再生層保持濕潤狀態(tài)，養(yǎng)生期間透水土工布應(yīng)始終覆蓋在底基層上，并嚴格控制灑水量，同時采取封閉交通措施，以保證養(yǎng)生效果，就地冷再生底基層灑水養(yǎng)生結(jié)束，清理干凈表面的覆蓋物。

5 質(zhì)量控制措施

5.1 施工準備階段質(zhì)量控制

全深式就地冷再生正式施工前，組織項目質(zhì)檢領(lǐng)導(dǎo)小組做好施工技術(shù)交底工作，保證施工人員熟練掌握就地冷再生施工技術(shù)要求；技術(shù)方案編制應(yīng)嚴格遵循相關(guān)規(guī)范要求，同時制定可行的質(zhì)量控制措施；特種作業(yè)人員應(yīng)持證上崗，并遵守項目人員管理要求，防止違章作業(yè)；施工機械設(shè)備入場前做好全面保養(yǎng)，確保施工過程中機械設(shè)備處于最佳狀態(tài)；機械設(shè)備應(yīng)定期進行保養(yǎng)和檢修，以免施工過程因設(shè)備故障影響施工進度；施工機械設(shè)備入場前安排專人負責設(shè)備驗收，認真檢查機械設(shè)備的工作性能、液壓系統(tǒng)等，無法滿足項目施工要求的機械設(shè)備應(yīng)將其退出施工現(xiàn)場；控制原材料質(zhì)量，原材料質(zhì)量是項目施工的基礎(chǔ)保障。

5.2 優(yōu)化施工參數(shù)

全深式就地冷再生底基層的混合料施工采用就地冷再生機，底基層施工混合料應(yīng)先進行配合比試驗，配合比試驗要求7 d浸水抗壓強度達到3～5 MPa。碾壓作業(yè)時，集料處于嵌擠式狀態(tài)，密實度應(yīng)符合設(shè)計要求，正式施工前，確定再生混合料配合比，以保證原材料質(zhì)量。具體施工參數(shù)如下：水泥材料選擇金泥集團有限公司的P.F32.5R水泥；水為飲水標準；再生混合料質(zhì)量應(yīng)滿足原舊路面基層的材料要求。項目再生混合料配比：水泥∶集料=4.1∶100；水泥∶集料=4.2∶100或水泥∶集料=4.4∶100。底基層混合料最佳含水率為5.5%，最大干密度2.132 g/cm3，項目底基層混合料壓實厚度20 cm。全深式就地冷再生底基層的壓實度≥98%，項目中的再生層是底基層，其混合料級配≤37.5 mm，全深式就地冷再生混合料的級配要求應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計要求，如表1所示。全深式就地冷再生底基層施工需要嚴格控制水泥劑量和含水率，試驗段水泥劑量按4.1%、4.2%、4.4%進行施工，然后現(xiàn)場取樣進行EDTA水泥滴定試驗，確定水泥含量和混合料拌和均勻度，并根據(jù)滴定試驗結(jié)果調(diào)整水泥劑量。全深式就地冷再生作業(yè)后的現(xiàn)場含水率試驗采用酒精燃燒法，計算確定含水率和用水量，將現(xiàn)場試驗最佳含水率和試驗室設(shè)計最佳含水率進行對比，確定最佳含水率，并嚴格控制原材料含水率以滿足碾壓要求。

5.3 施工過程質(zhì)量控制

全深式就地冷再生底基層施工過程，應(yīng)嚴格規(guī)范施工流程，嚴把施工質(zhì)量關(guān)，加強施工質(zhì)量控制措施，并確保施工過程的連續(xù)性，同時采取有效措施消除質(zhì)量隱患，預(yù)防施工過程常見質(zhì)量問題。施工過程質(zhì)量控制是該項目質(zhì)量控制的關(guān)鍵，施工流程應(yīng)嚴格遵循相關(guān)規(guī)范要求，施工過程質(zhì)量控制標準應(yīng)科學(xué)可行，并在施工實踐中嚴格控制壓實度、平整度、縱斷高程、厚度、寬度、橫坡等指標，并隨時檢查底基層外觀，如表2所示。

5.4 接縫處理措施

就地冷再生作業(yè)過程需要一定的重疊量，一般情況下重疊寬度10～20 cm，但重疊量受路面混合料厚度、原材料粒度影響較大，原材料粒度越粗、混合料越厚，重疊量數(shù)值越大。當中斷作業(yè)時間超過0.5 d時，重疊量可進行適當調(diào)整，通常重疊寬度應(yīng)增加5～10 cm，縱向接縫處理通常采用增加水泥劑量的方式，同時該處應(yīng)避免重型車輛輪跡。接縫處理應(yīng)重點處理橫向接縫，橫向接縫處理通常為平接縫，相鄰兩幅、上下層的橫向接縫應(yīng)錯位至少1 m。橫向接縫處理應(yīng)盡量減少設(shè)備故障，完善機械設(shè)備管理措施，施工前做好機械設(shè)備檢修和養(yǎng)護，防止機械設(shè)備故障停機，當設(shè)備故障中斷作業(yè)時間超過120 min時，應(yīng)按要求設(shè)置橫向接縫，而且每天開工接頭斷面處應(yīng)科學(xué)設(shè)置橫縫，當?shù)谆鶎邮┕ぶ袛鄷r間超過水泥初凝時間時，再次施工前應(yīng)在已施工路段后退1.5～2.0 m，并進行搭接施工。

6 結(jié)語

全深式就地冷再生底基層施工技術(shù)應(yīng)用應(yīng)結(jié)合舊路面再生材料性能，先進行試驗段施工優(yōu)化混合料配合比，確定水泥用量、最佳含水率等指標和施工技術(shù)應(yīng)用要點，從而提高工程施工質(zhì)量。通過高速公路改造工程底基層施工實踐，提出了施工準備階段質(zhì)量控制、優(yōu)化施工參數(shù)、施工過程質(zhì)量控制、接縫處理等有效的質(zhì)量控制措施，并取得了理想的質(zhì)量控制效果。

參考文獻

[1]陳海明.舊路全深式就地冷再生底基層施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].黑龍江交通科技，2019（7）：51-52.

[2]陳鵬仁.水泥就地冷再生基層施工技術(shù)應(yīng)用分析[J].科技視界，2019（13）：166-167.