冷再生技術(shù)在公路改造工程中的應(yīng)用

李立堅(jiān)

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西太原 030006)

1 概述

隨著高速公路的迅猛發(fā)展，陸續(xù)建成的高速公路已進(jìn)入維修期。大量的路面面臨著被廢棄，造成環(huán)境污染，而通過路面冷再生技術(shù)的研究應(yīng)用，原有路面將變廢為寶，不僅改善了環(huán)境而且對(duì)我們國(guó)家的公路改造工程建設(shè)有重要的意義。

2 冷再生技術(shù)的原理及分類

冷再生技術(shù)，就是通過一定的工藝流程將原有路面材料進(jìn)行處理，得到滿足路用性能要求的混合料，從而實(shí)現(xiàn)原有路面材料的重復(fù)利用。按照施工工藝的不同，冷再生技術(shù)分為廠拌冷再生和就地冷再生。

3 冷再生技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1)利用原有資源，節(jié)約了材料的采購(gòu)、運(yùn)輸、堆放成本，降低了工程造價(jià);

2)不破壞原有路基，利用原路資源，提高路面等級(jí)，路面標(biāo)高影響小;

3)工序少，縮短工期，降低工程費(fèi)用;

4)利用原有路面材料，減少了新材料的應(yīng)用，節(jié)約資源;

5)所用的筑路機(jī)械具有封閉式自動(dòng)控制添加系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)合理配比、防止粉塵飛揚(yáng)，有利于文明施工;

6)由于工序簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械少，可以半幅施工，不需要中斷交通;

7)因所用設(shè)備冷再生機(jī)配備有電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠嚴(yán)格控制路面在最佳含水量的情況下壓實(shí)，使其達(dá)到最佳密實(shí)效果，因此質(zhì)量好控制;

8)舊路材料不廢棄，施工污染較少，保護(hù)環(huán)境。

4 冷再生技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

冷再生技術(shù)首次在山西的運(yùn)城—風(fēng)陵渡高速公路路面改造工程中應(yīng)用，起到了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本合同段是運(yùn)城—風(fēng)陵渡高速公路路面改造工程第二合同段，全長(zhǎng)21 km。全線路面整體改造，平面線形保持原有路線指標(biāo)?；鶎?、底基層采用水泥穩(wěn)定舊料冷再生進(jìn)行施工。根據(jù)路面實(shí)際損壞情況的不同，分別采用水泥廠拌冷再生方式(破壞深度在30 cm以內(nèi)的路面)和水泥就地冷再生方式(破壞深度在15 cm以內(nèi)的路面)。

4.1 水泥廠拌冷再生方式

水泥廠拌冷再生技術(shù)是將舊瀝青路面銑刨后運(yùn)到混合料拌和場(chǎng)，通過破碎、篩分，摻入一定數(shù)量的新集料、再生結(jié)合料水泥用拌和設(shè)備進(jìn)行常溫拌和，使混合料達(dá)到規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，按常溫瀝青混凝土的施工工藝重新鋪筑于路面的一種技術(shù)。

4.1.1 銑刨

本合同段銑刨瀝青混凝土或基層料采用維特根W2000型銑刨機(jī)作業(yè)完成。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，確定銑刨厚度和寬度;銑刨時(shí)，銑刨作業(yè)面要保持平順，線形順暢;根據(jù)銑刨能力、廢渣運(yùn)距等，確定銑刨現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)渣車的數(shù)量，及時(shí)清掃、運(yùn)送剩余的雜物、浮料。用運(yùn)渣車將銑刨料運(yùn)輸至拌和廠，將瀝青銑刨料和基層銑刨料分別進(jìn)行集中堆放。銑刨完成后，及時(shí)對(duì)銑刨槽進(jìn)行檢驗(yàn)，記錄銑刨尺寸，保證銑刨的寬度、深度在要求的范圍之內(nèi)，保證不出現(xiàn)夾層和下承層不合格。

4.1.2 拌和

將銑刨后的瀝青混合料和基層料運(yùn)至拌和廠，進(jìn)行相關(guān)篩分、含水量、配合比試驗(yàn)，并對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定舊料與新料的比例，調(diào)整級(jí)配，檢查其顆粒級(jí)配是否滿足要求。冷再生混合料采用WDB-650型拌和樓集中廠拌。注意控制好拌和時(shí)間，不能出現(xiàn)離析現(xiàn)象。為了補(bǔ)償混合料在貯存、運(yùn)輸和攤鋪過程中的水分蒸發(fā)，保證混合料的水泥劑量和含水量等關(guān)鍵指標(biāo)滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，應(yīng)將含水量控制在比最佳含水量大1%左右，水泥劑量比設(shè)計(jì)配比加大0.5%。每天要對(duì)開盤時(shí)間、終盤時(shí)間、停機(jī)時(shí)間及停機(jī)原因做好相關(guān)記錄，以便于將來查詢。

4.1.3 運(yùn)輸

按照拌和與攤鋪的需要，選擇運(yùn)輸車輛的數(shù)量和車型，要稍有富余，保證生產(chǎn)過程的持續(xù)性;運(yùn)輸車輛要保證干凈、整潔;為防止混合料水分蒸發(fā)及向四周拋灑，運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車要用苫布覆蓋，車槽周圍密封堅(jiān)固;自卸汽車由料場(chǎng)裝車運(yùn)至鋪筑處，卸于攤鋪機(jī)料倉(cāng)內(nèi)。

4.1.4 攤鋪

攤鋪前按設(shè)計(jì)對(duì)原路面進(jìn)行拉毛，灑水濕潤(rùn)。采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，找平方式為雙側(cè)掛鋼絲，固定鋼絲繩的鋼釬間距為10 m，要求其定位準(zhǔn)確，水準(zhǔn)測(cè)量準(zhǔn)確無誤。混合料的松鋪系數(shù)根據(jù)路面試驗(yàn)段確定為1.3，攤鋪過程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)壓實(shí)厚度，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。針對(duì)本標(biāo)段路面結(jié)構(gòu)層厚度變化較多的情況，施工以前將路面結(jié)構(gòu)層的厚度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行交底，鋪至變厚度樁號(hào)時(shí)在20 m～30 m內(nèi)將攤鋪機(jī)的浮動(dòng)基準(zhǔn)面調(diào)整到設(shè)計(jì)厚度和設(shè)計(jì)高程，這樣可以避免厚度突變?cè)斐蓴備伋龅幕鶎拥钠秸认陆?。料車倒料進(jìn)入攤鋪機(jī)料斗后，應(yīng)掛空擋靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)，攤鋪機(jī)應(yīng)緩慢勻速前進(jìn)，在攤鋪機(jī)后方應(yīng)設(shè)專人處理局部的離析和粗料窩等缺陷，整理完成后即可進(jìn)行碾壓工作。

4.1.5 碾壓

碾壓工序分初壓、復(fù)壓、終壓。對(duì)剛鋪筑完成的再生材料先采用膠輪壓路機(jī)倒車進(jìn)行初壓一遍。復(fù)壓先采用50 t振動(dòng)壓路機(jī)(開強(qiáng)振)振動(dòng)壓實(shí)兩遍，為保證壓實(shí)效果，碾壓速度應(yīng)控制在2.0 km/h～2.5 km/h，錯(cuò)輪寬度應(yīng)控制為1/3輪寬。為保證混合料的整體穩(wěn)定性，再用三輪靜壓路機(jī)碾壓一遍。終壓先采用膠輪壓路機(jī)，為保證壓實(shí)效果，碾壓兩遍，碾壓速度控制在2.0 km/h～2.5 km/h，錯(cuò)輪寬度應(yīng)控制為1/4輪寬。然后用50 t振動(dòng)壓路機(jī)(不開振)快速光面，碾壓一遍。碾壓后檢測(cè)其壓實(shí)度，如果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)增加碾壓遍數(shù)，直至滿足要求。碾壓段落應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)，以便減少壓路機(jī)來回?fù)Q向形成的壅包;個(gè)別地方的不平整使用尺測(cè)量后人工處理;壓路機(jī)在碾壓過程中要?jiǎng)蛩傩旭?，不得在已壓好的作業(yè)面上停放。

4.1.6 養(yǎng)生

碾壓成型后，用滲水土工布覆蓋，并灑水保濕養(yǎng)生，保持基層的濕潤(rùn)狀態(tài)。養(yǎng)生期最少不小于7 d，兩幅土工布之間要搭接密封好。在養(yǎng)生期間，禁止除灑水車之外的車輛通行，灑水車要從外側(cè)兩邊噴水，車速控制在30 km/h以內(nèi)。

4.2 水泥就地冷再生

水泥就地冷再生是指用冷再生設(shè)備對(duì)原路面混合料進(jìn)行翻挖、破碎，同時(shí)加入水泥、水和一定數(shù)量的新集料，經(jīng)冷再生機(jī)拌和，最后整形、碾壓成型，一次性實(shí)現(xiàn)對(duì)表面一定深度范圍內(nèi)的原路面再生，形成路面基層或底基層的一種施工技術(shù)。

4.2.1 撒水泥，添碎石

在施工前，應(yīng)先進(jìn)行封閉交通(半幅)、施工放樣和原道路清掃等工作，保證下承層的平整和整潔，撒水泥前先計(jì)算出每袋水泥的縱橫間距，在原路面上做好安放標(biāo)記。應(yīng)將水泥送到攤鋪路段，卸在做標(biāo)記的地點(diǎn)，檢查有無遺漏和多余。裝運(yùn)水泥的車輛應(yīng)有防雨設(shè)備。用刮板將水泥均勻攤開。根據(jù)原道路再生深度內(nèi)的平均密度，計(jì)算每平方米碎石料的添加量，用廠拌設(shè)備進(jìn)行拌和，然后用自卸汽車?yán)戒佒穆范?，根?jù)每車碎石的重量在舊路上用白灰線畫成方格，將整車碎石混合料卸入方格內(nèi)后用平地機(jī)整平，用50 t壓路機(jī)不振動(dòng)穩(wěn)壓。

4.2.2 拌和

冷再生機(jī)沿路中線對(duì)再生層進(jìn)行翻拌，經(jīng)試驗(yàn)段驗(yàn)證按照12 m/min的拌和速度，按照2 200 rad/min的轉(zhuǎn)速控制時(shí)，混合料的級(jí)配達(dá)到最佳效果。拌和時(shí)，灑水車要保證冷再生機(jī)的拌和用水，要滿足混合料最佳含水量16%的要求。拌和現(xiàn)場(chǎng)人員要隨時(shí)檢查混合料是否均勻、厚度是否符合要求、含水量是否符合要求，不滿足要求時(shí)及時(shí)作出調(diào)整。

4.2.3 整形

在對(duì)某一路段完成再生后，應(yīng)該及時(shí)用平地機(jī)對(duì)該路段進(jìn)行整形處理。對(duì)于直線段來說，我們采用的方法是用平地機(jī)由路段兩側(cè)向中心方向進(jìn)行刮平處理;對(duì)于平曲線段，我們采取的方法是用平地機(jī)從路段內(nèi)側(cè)向外側(cè)方向進(jìn)行刮平處理;整形過程中，禁止車輛通行。

4.2.4 碾壓

碾壓工序分初壓、復(fù)壓、終壓。先采用膠輪壓路機(jī)倒車進(jìn)行初壓一遍。復(fù)壓先采用50 t振動(dòng)壓路機(jī)(開強(qiáng)振)振動(dòng)壓實(shí)兩遍，為保證壓實(shí)效果，碾壓速度應(yīng)控制在2.0 km/h～2.5 km/h，錯(cuò)輪寬度應(yīng)控制為1/3輪寬。為保證混合料的整體穩(wěn)定性，再用三輪靜壓路機(jī)碾壓一遍。終壓先采用膠輪壓路機(jī)，為保證壓實(shí)效果，碾壓兩遍，碾壓速度控制在2.0 km/h～2.5 km/h，錯(cuò)輪寬度應(yīng)控制為1/4輪寬。然后用50 t振動(dòng)壓路機(jī)(不開振)快速光面，碾壓一遍。碾壓后檢測(cè)其壓實(shí)度，如果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)增加碾壓遍數(shù)，直至滿足要求。

4.2.5 再生層養(yǎng)生

碾壓成型后，用滲水土工布覆蓋，并灑水保濕養(yǎng)生，保持基層的濕潤(rùn)狀態(tài)。養(yǎng)生期最少不小于7 d，兩幅土工布之間要搭接密封好。在養(yǎng)生期間，禁止除灑水車之外的車輛通行。

5 結(jié)語

實(shí)踐證明:冷再生技術(shù)與傳統(tǒng)的公路改造方式相比，能夠大大地節(jié)約原材料，降低工程造價(jià)，同時(shí)還有利于廢料處理，保護(hù)環(huán)境，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。隨著冷再生技術(shù)的進(jìn)一步完善，冷再生技術(shù)將越來越多地應(yīng)用到公路改造工程中。