全深式就地冷再生基層施工技術(shù)分析

張啟東 張東謀

(1.陜西省寶雞公路管理局，陜西寶雞 721006;2.寶雞公路管理局岐山公路管理段，陜西寶雞 721006)

1 工程概況

某公路等級為三級公路，路面類型為瀝青混凝土。大修路段:K141+770～K143+770，K190+600～K194+000，兩段全長共5.4 km;對該公路大修采用20 cm全深式就地冷再生基層，4 cm AC-16瀝青混凝土路面面層。具體實施步驟為首先用水泥穩(wěn)定碎石修補基層病害，再采取全深式就地冷再生基層以及瀝青混凝土面層施工，最后施工其他構(gòu)造物。水泥再生基層混合料的拌和采用就地再生施工法，根據(jù)生產(chǎn)配合比的要求，預(yù)先在工作面上攤鋪規(guī)定數(shù)量的碎石、水泥，采用基層再生機銑刨、復拌，壓路機靜壓后，平地機找平，重型振動壓路機進行碾壓。

2 施工準備技術(shù)實施

根據(jù)前期調(diào)查的道路情況，采用基層再生機在試驗段內(nèi)取樣，以確定實際道路結(jié)構(gòu)情況;根據(jù)取樣做生產(chǎn)配合比，確定最佳的水泥含量和碎石含量以及最佳含水量。試驗室所做的室內(nèi)試驗強度應(yīng)滿足設(shè)計文件規(guī)定的7 d無側(cè)限抗壓強度大于3.0 MPa的要求。結(jié)合工程實踐經(jīng)驗來看，適宜選取120 m～150 m試驗段，確定再生機的工作速度、銑刨拌和深度、碾壓工藝等工序，符合設(shè)計文件要求的各項技術(shù)指標。本工程在監(jiān)理工程師的監(jiān)督下鋪筑長度為150 m的水泥再生基層試驗段。通過試驗路鋪筑，驗證混合料的質(zhì)量和穩(wěn)定性，檢驗施工機械的最佳組合，合理地碾壓工藝，論證施工組織和施工工藝的合理性和適應(yīng)性。

通過試驗路確定用于施工的混合料配合比;水泥再生基層的松鋪厚度和壓實厚度;水泥再生基層的施工工序;壓實機械的類型、壓實方法、壓實的順序、組合及遍數(shù)。另外，通過試驗路段確認的壓實方法、壓實機械類型、工序、壓實系數(shù)、碾壓遍數(shù)和壓實厚度、最佳含水量等均作為后續(xù)施工現(xiàn)場控制的依據(jù)。

在整個水泥穩(wěn)定再生基層碾壓的過程中，必須進行密度檢測，確保在碾壓完成時可以達到要求的不小于97%的壓實度。最終要求壓實后的水穩(wěn)基層混合料的最小干密度為實驗室設(shè)計中的最佳含水量時的最大干密度的98%，而且要求7 d后的無側(cè)限強度應(yīng)滿足不少于3.0 MPa。

3 施工實施

1)碎石攤鋪施工。碎石按規(guī)定的種類和數(shù)量進行撒布。先計算單位面積碎石用量，以15 cm壓實厚度、壓實度為97%，30%的碎石添加量為例，碎石用量為52 kg/m2。實際單位碎石用量要根據(jù)舊路級配及試驗數(shù)據(jù)進行調(diào)整，上述數(shù)據(jù)僅作為碎石攤鋪工藝的說明。料車到現(xiàn)場工作面后，人工實測碎石方量，以理論計算的單位用量確定實際的攤鋪長度。料車卸料后由裝載機推開料堆，平地機刮平，人工修整，以攤鋪厚度控制碎石用量。

2)水泥的攤鋪。結(jié)合設(shè)計要求，攤鋪水泥用量為21 kg(15 cm壓實厚度)，實際水泥用量要依照設(shè)計文件的要求，以生產(chǎn)配合比確定的最佳用量為準，上述數(shù)據(jù)僅作為水泥攤鋪工藝的說明。碎石攤鋪后采取壓路機靜壓一遍，然后人工采用白灰打上2.3 m×1.0 m的方格，放入1袋水泥，人工攤鋪均勻。一臺重型壓路機緊跟在再生機后進行穩(wěn)壓，然后采用平地機評定橫坡和縱坡進行整平作業(yè)。2臺重型振動壓路機振動碾壓，碾壓施工時要求對于直線段應(yīng)當采取由路外邊向路中間碾壓，對于超高段則采取由內(nèi)側(cè)往外側(cè)碾壓的順序，同時要取碾壓方向平行于路的中心線，而且后輪碾壓應(yīng)當重疊前輪1/3的輪寬面積。對于路面應(yīng)當及時采取壓實施工處理，如有“彈簧”或松散現(xiàn)象時，應(yīng)及時進行挖除置換處理，不得留有任何隱患。

3)接縫處理。接縫處理是攤鋪施工處理完成后的施工環(huán)節(jié)，其主要分為縱向接縫和橫向接縫處理。為了有效地確保公路中線接縫平直，對于后半幅接縫處理施工應(yīng)當采取確保搭接寬度超過中線15 cm～20 cm，而前半幅施工則應(yīng)確保其大于半幅寬度15 cm～20 cm。針對橫向接縫處理應(yīng)采取對接方式搭接，而且對于每段接縫處理施工前應(yīng)清除前段接縫處理所留下的部分，在搭接部位前1.5 m～3 m段應(yīng)挖除粗集料，同時再布水泥后碾壓密實，應(yīng)減小接縫數(shù)量。

4 同步碎石下封層

在進行下封層施工時，應(yīng)首先進行相關(guān)實驗以測定瀝青與骨料之間的性能，而且選取材料相適應(yīng)的配套機械設(shè)備，從而確保下封層施工效果。

4.1 合理選取瀝青以及設(shè)備

從工程實踐效果來看，對于下封層施工材料中的瀝青種類選取并不能決定施工效果質(zhì)量，較多實驗結(jié)果表明不同種類的瀝青也可以很好地確保施工效果，其關(guān)鍵的前提是合理地選取瀝青灑布溫度以及瀝青用量，尤其是對于瀝青用量的不合理選取將是決定下封層質(zhì)量的關(guān)鍵因素。施工中瀝青用量過多將導致出現(xiàn)瀝青泛油，而用量過少又會導致碎石脫粒。同時瀝青用量的合理選取還應(yīng)當結(jié)合公路路面狀況、交通量以及施工氣候等因素采取合理的調(diào)整，結(jié)合實踐經(jīng)驗，對于選取秋季進行下封層施工，則瀝青用量適宜增加5%左右，對于交通量少的路面，則瀝青用量適宜增加5%～10%。結(jié)合施工情況選取合理的下封層施工設(shè)備是確保施工質(zhì)量及其效率的關(guān)鍵因素。針對下封層施工的主要設(shè)備為同步碎石封層機，本工程選取凱撒路霸連續(xù)式，同時配套輪胎壓路機等施工設(shè)備。

4.2 施工注意事項

結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，合理地選取同步碎石封層機以及瀝青用量是確保同步碎石下封層施工質(zhì)量及其效率的關(guān)鍵要素，因此應(yīng)當選取瀝青噴灑設(shè)備以確保瀝青噴灑量及其均勻性。噴嘴高度不同時噴灑后形成的瀝青膜厚度不同(各個噴嘴噴出的扇形霧狀瀝青的重疊情況不同)，因此要通過調(diào)整噴嘴高度使得瀝青膜厚度適宜。通過采用改性瀝青粘結(jié)劑，可有效地確保霧狀噴灑而且可達到均勻等厚度的瀝青膜。另外施工采用的瀝青溫度應(yīng)確保在160℃～170℃的溫度范圍內(nèi)。同步碎石封層機應(yīng)以適宜的作業(yè)速度勻速行駛，在此條件下碎石和瀝青的撒布率必須匹配。同時應(yīng)當結(jié)合公路路面平整度和抗滑性能要求，應(yīng)嚴格控制所用石料的粒徑范圍，即等粒徑石料最理想，但考慮到石料的破碎及篩分有一定困難，針片狀石料要限制在15%以內(nèi)，不含雜質(zhì)和石粉，壓碎值小于14%，要經(jīng)過水洗、風干。作為瀝青路面表面處理層或磨耗層的同步碎石封層，其平整度和強度必須滿足要求。一般瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護進行一次同步碎石封層即可。針對舊瀝青路面平整度較差的情況，應(yīng)選取粗碎石作為下封層找平，細碎石作為上封層。低等級公路采用同步碎石封層時須兩層或三層，各層碎石粒徑應(yīng)互相搭配，以便產(chǎn)生嵌擠作用，一般遵循下粗上細的原則。封層作業(yè)前要對原路面進行認真清掃，以免塵土影響瀝青粘結(jié)劑作用的發(fā)揮。封層作業(yè)過程中要保證足夠數(shù)量的輪胎壓路機，以便在熱瀝青溫度降低之前能及時完成碾壓定位工序。

5 結(jié)語

就地冷再生施工方法對于舊路處理來說，其可有效地縮短工期、降低造價。文章通過結(jié)合舊路處理中采取就地冷再生技術(shù)施工實踐，總結(jié)該工程所采取的施工工藝，就地冷再生技術(shù)從施工到結(jié)束，處理效果良好，為今后該技術(shù)的推廣積累經(jīng)驗。

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