水泥就地冷再生技術在公路施工中的應用

史海濱

摘 要：隨著交通工程的不斷建設，各級交通主管部門將提高公路施工質量列為重中之重。需要積極有效地進行公路施工的創(chuàng)新，落實公路建設的良好改造和高效運營。由于公路工程施工過程復雜，存在涉及施工設備多的特點。基于此，本文總結了水泥就地冷再生技術在公路工中的應用原理和領域，分析了施工中的攪拌、鋪設、碾壓等施工工藝，確保可以提高冷再生技術在公路施工中的應用效果。研究表明，在采用冷加工技術有助于公路改擴建的施工質量，值得相似的工程項目加以參考應用。

關鍵詞：水泥就地冷再生技術;公路施工;應用

中圖分類號：U416.26? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2022）04-0036-03

0 引言

隨著社會和經濟的發(fā)展，社會各領域對公路提出了新的要求。 在傳統(tǒng)的技術發(fā)展下，公路工程施工開挖量巨大，垃圾產生過多，造成了相關建設資源的巨大支出，而且還會直接造成環(huán)境的污染問題。隨著技術工藝的發(fā)展，水泥就地冷再生在許多公路工程中得到有效的應用，該技術的有效應用克服了傳統(tǒng)工藝技術的局限性，有助于優(yōu)化公路施工整體結構，提高工程開發(fā)的實際效率。

1 水泥就地冷再生在公路施工中的應用優(yōu)勢

在公路施工中，水泥就地冷再生主要是利用機械設備對原有瀝青路面進行銑刨、破碎、篩分等多項作業(yè)，加入一定的再生劑和新填料等，經瀝青混合物在混合并在現場鋪設，以此來創(chuàng)建新的路面工程。與傳統(tǒng)的技術相比，對于原有的各種病害可以得到有效的整治。通過銑刨、混合和鋪設，可以在不增加路面調和水平下調整坡度和拱度，達到了良好的鋪裝實際效果。水泥就地冷再生只需要對原面層進行破碎，對下層和路面的侵害很小，在施工過程中很大程度上保留了原結構的完整性，同時施工機械化水平較高，施工效率同時也高，現場施工進度快，實際項目工程的施工質量容易控制。確保了整個公路工程建設時間較短，實現了施工相關資源的合理利用，再生利用舊板料，減少了地基材料投資，保護了項目現場的施工環(huán)境。

2 水泥就地冷再生技術原理

施工工藝是指在舊路修復中，利用原有瀝青材料，在進行了不拆除或運輸的情況下，按一定比例混合水泥、石灰等外加劑，以及其他穩(wěn)定性使用材料。例如乳化瀝青或泡沫瀝青等混合和壓實。技術應用是由專業(yè)的再生機器進行的，其技術使用的核心是一個切削轉子，配有由硬質合金鋼制成的工具。當轉子旋轉時，材料被切斷，切割材料時，來自水箱的水經蓄熱器驅動，通過軟管輸送，再通過水管輸送到再生機?？刂苹旌项^內部的噴灑，噴水量由微電腦控制系統(tǒng)精確計量，剪切物料在混合中得到均勻的混合，達到最佳含水量。

3 水泥穩(wěn)定材料再生工藝及特點

用于就地冷再生的水泥可以通過以下方式添加。將硬粉水泥從再生機涂抹在再生路面上，使其與通過時切割的鋪路材料混合。使用水泥砂漿攪拌機將水泥混合成泥漿?？蓪⑺嗌皾{噴入再生機的攪拌頭，保證了對于施工水泥配料的準確性，又防止了水泥因現場施工刮風而發(fā)生流失。對于水泥砂漿無論采用固粉法還是專用攪拌機法，對于水泥總用量需要控制在4%～6%（重量百分比）。用壓路機壓實恢復層前，先用平地機平整，確保現場地面達到設計標準要求，然后用振動壓路機進行路面的壓實，最后還需要使用輪胎壓路機進行壓實，以達到良好的施工性能。壓實完成后，應在面層施工前進行處理。

4 水泥就地冷再生技術工藝

4.1 施工準備

在對公路工程施工前，需要在場地內安裝施工圍欄，還需要根據實際情況放置適當的警示標志，測量并布置公路施工區(qū)域，并做好現場的整理清潔工作。在進行施工前，必須對施工人員和機械操作人員進行技術交底，加強安全意識的傳輸，確保所有施工現場的操作人員嚴格遵守操作和施工要求，執(zhí)行相關施工任務。在整個公路工程施工現場，施工使用裝載機3 m3、15 t振動碾壓設備、22 000 L液體瀝青車運輸車輛、5 t自卸車、輪式壓路機設備25 t，WE-2500型水泥就地冷再生設備。在項目開工前，必須準備好相關的建設材料，確保材料配備妥當，必須使用水泥就地冷再生設備進行徹底的粉碎原來的舊瀝青路面。按一定比例加入一定的瀝青和水泥，施工人員需要確定水泥的用量，碎屑和碎石必須用撒布分散，保證物料分布的厚度，確?，F場的順利施工。對于公路養(yǎng)護與舊路養(yǎng)護標高相關，有效防止公路養(yǎng)護不均造成的問題，同時可發(fā)為接下來的施工打下了良好的基礎。

4.2 材料拌和及攤鋪施工

為完成攪拌和加工，使用WE-2500水泥就地冷再生設備，攪拌速度10 m/min，深度15 cm，施工段總長300 m，需要振動設備一次靜壓。地基整平完成后，還需要再次施加振動壓力，設備與水箱交叉作業(yè)。在混合物料時，需要根據工程實際情況，按一定比例加水，要有效控制加水量和混合料的速度。還需要增派專業(yè)人員對攪拌機進行實時監(jiān)控，控制攪拌機的物料總產量，以滿足施工結構層厚度的要求。攪拌兩次后，必須用推土機壓緊地表，以保證結構的整體穩(wěn)定性。在鋪設水泥材料時，必須將水泥材料放在里面。為了使左右兩側的物料施工可以分布均勻，需要將水泥物料半寬平整，以提高路面的整體結構平整度。

4.3 施工碾壓和修整

在制定公路工程現場碾壓方案時，施工技術人員必須考慮到壓路機的滾輪寬度、軌道寬度和路面寬度，使軌道碾壓頻率確保實際相同，并在兩側多出2～3次。使用鋼輪振動壓路機監(jiān)控產生初始壓力，在進行壓縮過程中，需要采用高振幅和低頻方法，控制壓縮次數，確保路基內部的壓力，需要確保再生層厚度的3/4內壓實與相關技術要求相符，確保實際施工工參數滿足設計要求，筒壓路機速度控制在3 km/h以下。初壓后，必須由平地機進行施工成型。從內向外刮掉彎曲的部分，對于平坦的部分，從兩側到中間進行。對于較低的位置，使用有齒耙將面層松動，然后用于鋪設和平整新混合物。在成型中，將路面上的高料刮掉，以防止薄層貼補。成型后現場的施工技術人員必須檢查混合物的濕度，并在低頻和高振幅操期間壓實。直線段向兩側圓心，應與軌跡重疊，超出后輪接縫位置。一般情況需要用壓路機滾動5～7次，將速度控制在2～2.5 km/h內。嚴禁用壓路機在已修或已鋪好的路段上發(fā)生急速轉彎，以免在實際過程中損壞已經修復后的路面。滾動時要確保濕度符合要求，如果現場施工發(fā)現水分蒸發(fā)快，就需要向路面進行適當的灑水。如果在軋制中觀察到有松動現象，需要將混合物重新添加到摩擦面層，以此來達到設計標準和質量控制要求。對于冷再生層在水泥穩(wěn)定混合成型后，應在第一次硬化前完成碾壓，避免在進行實際碾壓的過程中形成明顯的痕跡。

4.4 接縫和調頭

當公路施工寬度在7 m以內，同時存在縱向重疊較大時，在水泥就地冷再生技術應用中，不建議采用半寬施工方式，盡量選擇實行全寬結構，降低重疊同時還可以加快施工速度，進一步提高了公路工程的施工效率。搭接的寬度應在50～150 mm之間，對于縱向接縫的水泥砂漿量必須相應改變。所有交叉接頭，在施工中盡可能避免切割。若現場施工停工時間超過水泥的初凝時間，如果采用了再生繼續(xù)調頭施工，需要再生裝置應返回至修復完成的1.5 m地段，重新噴灑水泥。如果在軋制后需要在再生段調頭，必須采取措施保持調頭部門得到一定的保護。通常可以鋪一層油氈紙，再鋪上10 cm的碎石材料。

4.5 養(yǎng)生與交通管制

完成每個階段的碾壓并確定滿足公路工程施工設計要求后，即可啟動養(yǎng)生模式。覆蓋層養(yǎng)護方法是主要是吸水土工布?？梢栽跒r青乳液的幫助下進行養(yǎng)護，對于基本養(yǎng)護方案應持續(xù)7 d以上。在此過程中，未覆蓋的再生層要禁止通行。在覆蓋層表面，如不能封閉交通，對于重型車輛將受到限制，同時對于一些通行車輛車速不超過30 km/h。固化后，如果面層是瀝青面層，應先將基層清理干凈，噴一層透水油。

5 水泥就地冷再生技術在公路工程的施工質量控制

5.1 水泥質量控制

在公路工程應用水泥就地冷再生技術時，需要確保水泥質量符合設計標準要求。重點檢測初、終凝時間及基使用性能的穩(wěn)定性、抗壓和抗彎強度。對于水泥用量要確保正確、均勻，材料要滿足設計設定的相關要求。需要嚴格控制實際速度，使混合物混合均勻，實際速度不能超過5 m/min。碾壓應達到設計要求密實度，混合料強度滿足設計要求，強度測量包括兩個方面：混合料在加工時進行室內測試，7 d后在現場心測量。完成后，連續(xù)保持7 d，保持方法是用薄膜和土工布覆蓋，以防止基層因失水而干燥，避免現場有大型車輛的通行?？v向再生區(qū)的搭接寬度應大于20 cm，為增加水泥用量應多澆注水泥。在冷再生工程建設之前，對舊公路上的病害進行處理，防止病害的影響冷再生的設計[1]。施工中應重點檢查含水量、水泥摻量、料級配和攪拌深度等指標，確保檢測結果滿足公路工程整體規(guī)范要求。

5.2 施工注意事項

對于公路工程中的路肩下沉和路面坑槽較深的路段，在進行水泥就地冷再生施工前先進行修補，在上部填入與原有級配相同的骨料。根據水泥砂漿方案，水泥壓實厚度為22 cm，干密度為2.213 g/cm3，壓實率為97%，水泥需要根據需要為6%，與再生混合比相比略高。根據公式推算，每平方公里重整26.7公斤水泥。鋪設時用石灰確定網格線，采用手工鋪設的水泥，保證水泥分布均勻。水泥分散后，進行粉碎、研磨，冷加工機后噴水，保證含水量高達設計的7.1%。為配合水泥的凝結，再生機在 100 m 內不間斷地返回工序過程，并壓實至壓縮度為97%或以上。將再生層卷起檢查含水量是否達到實驗室最佳設計值，在碾壓中確保再生層濕潤，檢查路段高度和壓實是否符合相關的設計要求。對于養(yǎng)護層結構需要封閉7 d，噴霧器以低速和恒速進行噴涂。同時，為了保持水分，可以用防水油布或稻草進行路面表面的覆蓋，以免路面水分蒸發(fā)太快。在硬化的再生層噴油> 5 mm的乳化瀝青層，再鋪設瀝青混凝土，完成冷再生施工[2]。

5.3 控制再生機的運行速度

水泥就地冷再生速度將影響再生料的分選，因此控制設備運行速度對于工程整體質量控制非常重要。再生機械設備的速度、再生層厚度和原路面厚度有直接的關系。為12 cm左右的路面進行修復中，工作速度控制在5～8 m/min左右，整體效果更加明顯[3]。

5.4 冷再生參數計算

水泥就地冷再生參數的計算和分析中，選擇有代表性的樣品以及控制材料強度的波動，成為進行研究材料配比的重要影響因素[4]。在舊路面材料中，材料強度波動較大，差異也會增加。因此，為了保證道路的施工質量，在實際使用中需要控制水泥材料的用量，必須確保達到最佳的材料配比，并有效編制試驗檢測方法。

5.5 檢查材料的含水量和水泥用量

在公路施工過程中，需要正確分析材料的含水量，以確保含水量指標符合技術應用要求。在含水量分析中，通常常用焚燒法和干燥法來測定建筑材料的含水量，從而地獲得含水量。對于含水量檢測超過實際含水量，需要準確測定物料實際含水量，對破太會后的材料進行準確測量[5]。因此，必須開展反復的試驗，以此來確定燃燒法與干燥法含水量的準確關系，提高路面整體效果。

5.6 施工質量控制要點

在公路工程應用水泥就地冷再生技術中，需要確定銑刨混合物的實際含水量，根據最佳含水量計算混合加入量，同時還需要利用再生機計量系統(tǒng)添加液位水，確保與混合物的含水量相匹配，同時要確保相關設計參數滿足工程總體設計和水泥就地冷再生要求。在施工中，定期檢查再生混合料的水分，確保路面的太實符合設計要求。在水泥就地冷再生技術應用中，為了有效的保證再生混合物的速度 均勻性，對于再生行進需要控制為5～6 m/min，轉子轉速100～200? r/min。根據公路工程試驗段的施工條件，考慮水泥就地冷再生技術對于實際工程的應用，對于工作段施工長度定為150 m，還需要根據現場實際情況調節(jié)機械設備的流量設計，控制好施工時間，使銑刨到攪拌的時間不超過初凝時間。在施工過程中，需要嚴格監(jiān)控在試驗區(qū)軋制基層的軋制設備、相關的施工工藝和次數，確保路面基層的密實度滿足公路工程總體設計要求。確保了水泥就地冷再生在公路工程得到良好的應用，同時也確保了公路工程總體施工質量得到了有效的提高。

6 結語

綜上所述，在公路工程施工中采用水泥就地冷再生，需要根據現場的實際情況、路段破壞程度和舊路面的實際運行路況，以及現場組織設計，以此來制定詳細的水泥就地冷再生施工方案，確保施工質量和施工效率達到公路工程總體要求。對于水泥就地冷再生技術是一種經濟環(huán)保的公路工程建設和養(yǎng)護技術，與傳統(tǒng)的技術相比，在公路工程的應用具有廣闊的前景。在舊路使用過程中，可以節(jié)省大量的建設資源和相關的原始材料，進而降低了公路工程項目開發(fā)建設和維護成本?？紤]到目前的技術應用，水泥就地冷再生技術需要進一步研究和探索，相關的技術人員需要在試驗的基礎上，加強對施工過程的驗證，明確水泥就地冷再生的合理應用，并制定有效的施工方案，確保公路工程的文明施工，進一步推動公路工程的整體建設向高質量發(fā)展。

參考文獻

[1] 于麗韜.水泥就地冷再生基層技術在公路養(yǎng)護維修工程中的應用[J].交通世界，2020（24）：15-16+34.

[2] 趙海濤.建筑水泥的應用與驗收研究[J].四川水泥，2020（8）： 5+8.

[3] 王宇.瀝青路面就地冷再生技術在農村公路施工中的應用[J].交通世界，2020（7）：50-51.

[4] 張彥偉，吳森.就地冷再生技術在公路施工中的應用[J].技術與市場，2017，24（4）：190-191.

[5] 李麗妍.就地冷再生技術在農村公路施工中的應用[J].西部交通科技，2016（8）：22-25.