淺談公路養(yǎng)護(hù)工程中瀝青路面冷再生技術(shù)的應(yīng)用

張海源

【內(nèi)容摘要】目前，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，瀝青路面冷再生技術(shù)是國外20世紀(jì)80年代后期迅速發(fā)展起來的一門新的技術(shù)，并且在國外被廣泛應(yīng)用于舊路的維修、改造和升級?，F(xiàn)在冷再生技術(shù)在國內(nèi)很多工程上也開始運用。本文針對如何保證瀝青路面冷再生基層的施工質(zhì)量談?wù)効捶ǎ怨﹨⒖肌?/p>

【關(guān)鍵詞】瀝青路面；冷再生技術(shù)；穩(wěn)定；施工質(zhì)量

目前，在我國高速公路和普通公路的建設(shè)中，多采用瀝青混凝土路面，雖然高等級公路瀝青混凝土路面的設(shè)計使用年限為15年，但是在實際運營中由于通行能力的需求、施工技術(shù)水平的限制和超限車輛日益增加等因素的影響，新建成的公路經(jīng)常發(fā)生早期破壞，需要及時的養(yǎng)護(hù)維修。在這個過程中間廢棄大量的瀝青混合料造成環(huán)境的污染，另一方面對于我國這樣一個優(yōu)質(zhì)瀝青比較匱乏的國家來說也是一種資源的浪費。同時工程施工中大量的開采石料會破壞森林植被造成水土流失，破壞生態(tài)環(huán)境。因此，在當(dāng)前的國情下，對舊瀝青路面進(jìn)行再生利用，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益將是非常顯著的。從已完工的冷再生路面的使用情況看效果相當(dāng)好，因此，舊瀝青路面冷再生技術(shù)的推廣和應(yīng)用的前景十分廣闊。

冷再生技術(shù)和傳統(tǒng)的瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程施工技術(shù)相比較具有以下幾方面的優(yōu)勢（1）瀝青混凝土路面冷再生投入的成本低，經(jīng)過再生后能夠顯著提高舊路的使用功能。（2）用于公路養(yǎng)護(hù)改建，冷再生技術(shù)施工進(jìn)度快，開放交通早，可以保障公路暢通。（3）應(yīng)用冷再生技術(shù)改造的路段標(biāo)高增加很小，對橋涵荷載影響很小。（4）傳統(tǒng)的施工方式將舊路材料刨除后扔掉。會造成環(huán)境的嚴(yán)重污染；瀝青再生技術(shù)能夠節(jié)約土地礦產(chǎn)資源減少廢料對環(huán)境的污染，有利于環(huán)境保護(hù)。

1舊瀝青路面就地冷再生技術(shù)

根據(jù)施工工藝的不同，瀝青路面冷再生主要分為兩種類型；一種是廠拌冷再生，另一種是就地冷再生，本文主要討論就地冷再生。

就地瀝青路面冷再生是通過專用的再生設(shè)備，在瀝青路面現(xiàn)場將舊瀝青路面銑刨、破碎，加入穩(wěn)定劑進(jìn)行拌合、攤鋪和壓實完成再生層的鋪筑。近年來，由于出現(xiàn)了大功率再生機(jī)，如德國的維特根公司生產(chǎn)的系列再生設(shè)備和相關(guān)施工機(jī)械，使得就地冷再生方法比其他再生工藝更具優(yōu)勢。因此，就地冷再生施工應(yīng)用越來越廣泛。

2冷再生穩(wěn)定劑

目前冷再生工藝中使用的穩(wěn)定劑有兩大類：化學(xué)類穩(wěn)定劑和瀝青類穩(wěn)定劑?；瘜W(xué)類穩(wěn)定劑主要有水泥、石灰以及它們與粉煤灰、爐石粉等的混合物，其主要作用是提高再生混合料的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性。瀝青類穩(wěn)定劑主要有乳化瀝青和泡沫瀝青，其主要作用是提高材料的強(qiáng)度和抗水損壞能力，而且使再生瀝青混合料保持柔性，具備良好的耐久性。實際冷再生工程應(yīng)用過程中，主要是采用水泥、乳化瀝青或者泡沫瀝青三種穩(wěn)定劑。

普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可用于冷再生基層，應(yīng)選用初凝時間3h以上和終凝時間較長（宜在6h以上）的水泥。宜采用標(biāo)號為32.5級的水泥。

3水泥就地冷再生適用條件

就地冷再生技術(shù)適用于各等級公路路面及基層破損嚴(yán)重，路面強(qiáng)度不足，需要大修的路面；所有路面標(biāo)高受到限制的道路、一般公路、等外公路及其它場地的維修改造。

冷再生混合料級配的確定應(yīng)根據(jù)再生機(jī)取樣后對樣品進(jìn)行篩分，得出級配曲線，所得級配曲線應(yīng)在《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）中水泥穩(wěn)定（見表1）土級配范圍內(nèi)，若不符合，應(yīng)根據(jù)差別情況，確定需要添加的集料范圍。

表1水泥穩(wěn)定土顆粒組成范圍

4冷再生施工

4.1工藝原理

道路就地冷再生工藝屬于道路翻修的范疇。主要包括四道工序；首先是準(zhǔn)備就路面的再生材料包括破碎和翻松舊路；其次是加入添加劑和水并加以拌合；第三是成型和壓實；最后是再生路面上加鋪磨耗層或路面面層。

4.2施工工藝

⑴取料試驗

將原瀝青路面及基層用再生機(jī)取樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗，確定最佳含水量、最大干密度。由于人工取料和再生機(jī)取料試驗結(jié)果差別很大，應(yīng)采用再生機(jī)取料。

⑵確定水及再生劑用量

根據(jù)設(shè)計要求的水泥與原路面的可再生料的比值,通過擊實試驗確定最佳含水量、最大干密度。將數(shù)據(jù)輸入水泥稀漿車電腦中，用電腦系統(tǒng)控制水泥及水的添加量。

（3）確定再生幅數(shù)

再生幅數(shù)的劃分與再生機(jī)的工作寬度、需再生的原路面寬度、相鄰兩幅的搭接寬度等有關(guān)。合理的再生幅數(shù)可以保證再生機(jī)的工作效率，同時應(yīng)最大限度的保證混合料為一次性再生，以確保其實際配合比滿足設(shè)計配合比的要求。

（4）再生層破碎拌和與縱縫的處理

再生機(jī)的工作寬度一般小于道路或行車道的寬度，因此，全幅路的再生需多次作業(yè)，從而導(dǎo)致數(shù)條相鄰作業(yè)面間的縱向接縫。需要沿整條縱縫有一定的重疊量以保證相鄰作業(yè)面間接縫的連續(xù)性。一般的相鄰作業(yè)面間的重疊量不小于10cm。路面越厚，重疊量越大；材料的粒度越粗，重疊量越大。良好的重疊接縫對再生層的最終性能有重要影響。再生機(jī)對路面進(jìn)行破碎拌合時，冷再生機(jī)需1輛灑水車緊跟作業(yè),并且要有2-3輛灑水車配合保證拌和用水?？紤]到水泥的初凝時間，以及各道工序的銜接問題，以100m施工長度為限，當(dāng)冷再生機(jī)單幅破碎拌和100m后，返回準(zhǔn)備第二幅進(jìn)行的當(dāng)中，對剛完成的100m進(jìn)行保濕穩(wěn)壓，然后平地機(jī)刮平，26T振動壓路機(jī)進(jìn)行振動壓實，直至達(dá)到規(guī)定的壓實度，平整度按規(guī)范要求嚴(yán)格控制。

⑸再生層養(yǎng)生

碾壓后及時采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)生，養(yǎng)生期內(nèi)中斷所有交通，養(yǎng)生期不少于7d，要使冷再生基層表面始終保持濕潤，做到每天專人看管，確保再生層不因養(yǎng)生不當(dāng)產(chǎn)生損壞。

⑹開放交通

達(dá)到齡期和強(qiáng)度要求的路段可以適時開放交通。

⑺施工工藝及流程圖

5施工注意事項

5.1試驗

由于原路面情況復(fù)雜，在以往施工中基層主要有二灰碎石基層及水泥穩(wěn)定基層兩種情況。針對此情況應(yīng)分別對二灰碎石基層段及水泥穩(wěn)定基層段取料進(jìn)行試驗得出數(shù)據(jù)用以指導(dǎo)施工。

5.2級配分析與調(diào)整

冷再生工程施工時，原路況對施工的影響較大，而原路況級配的不同使我們在施工時必須根據(jù)情況適時調(diào)整冷再生機(jī)器的行走速度及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)。

5.3壓實度檢測

壓實度檢測采用規(guī)范推薦的灌砂法。核子密度儀檢測雖然速度快，但是需要用灌砂法來標(biāo)定，而舊路面的級配情況變異很大，很難標(biāo)定，因此就地冷再生路面不適合采用核子密度儀檢測壓實度。

5.4施工控制

①施工過程

冷再生基層施工過程中必須派有經(jīng)驗的工長和試驗員對含水量進(jìn)行跟蹤檢測，還應(yīng)根據(jù)天氣情況及時調(diào)整。

根據(jù)以往施工經(jīng)驗，原路面基層為水泥穩(wěn)定砂礫時，因砂礫吸水率小，含水量在施工過程中不宜做過大調(diào)整。而原路面是二灰碎石的則含水量較易控制，但在再生二灰碎石作為基層路面時，因有可能產(chǎn)生較多的大粒徑石料，因此碾壓遍數(shù)要適當(dāng)增加，增加光輪壓路機(jī)的碾壓遍數(shù)對壓實效果有較大的提升。

在施工中產(chǎn)生的橫縫因相臨兩段壓實效果不同，在壓路機(jī)壓實新再生基層時會將粒料帶入已壓實成型路面上，對平整度產(chǎn)生不好的影響，這時應(yīng)派人工對此地段進(jìn)行精平處理，以保證平整度。

②養(yǎng)生控制

冷再生層的養(yǎng)生也很重要，在碾壓完畢灑水的過程中，要均勻，平穩(wěn)的噴灑，不要有過大的水流，要及時苫蓋養(yǎng)生膜。

在養(yǎng)生結(jié)束開放交通的地段，應(yīng)盡早施工面層，若長時間將基層暴露在外，經(jīng)過重車，超載車碾壓后，容易出現(xiàn)上層粒料破損、縱裂甚至網(wǎng)裂等情況。

在施工過程中，我們感到，傳統(tǒng)的道路維修或者改建存在能源浪費，污染環(huán)境，工程造價高等諸多問題。瀝青路面冷再生技術(shù)既達(dá)到了無害化，又變廢為寶，大大節(jié)省了建筑材料，實現(xiàn)了循環(huán)利用資源，促進(jìn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，其發(fā)展空間廣闊，前景看好，在今后的道路工程中可大力推廣應(yīng)用。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。