王成斌

摘 要：筆者結(jié)合近幾年的試驗檢測經(jīng)歷和公路養(yǎng)護維修工程采用全深式冷再生基層的實際，總結(jié)出了公路養(yǎng)護工作全深式冷再生做基層時的配合比設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：全深式；冷再生基層；配合比；設(shè)計

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0116-02

近年來，隨著“五大”發(fā)展理念的提出，公路養(yǎng)護事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展日趨重要，伴隨著全社會環(huán)保意識的增強，在公路養(yǎng)護維修工程中傳統(tǒng)挖鋪模式設(shè)計施工理念在資源重復(fù)利用、環(huán)保方面存在著巨大的缺陷，逐漸被舊路面全深式冷再生利用技術(shù)所代替。瀝青路面就地冷再生施工是近年來新發(fā)展的一種路面再生施工工藝，是采用專用機械對舊路面材料回收處理，并參加一定比例的新集料、新結(jié)合料鋪筑形成新路面結(jié)構(gòu)層（一般作為基層或底基層）的瀝青路面再生技術(shù)。該項技術(shù)在節(jié)約利用資源，降低環(huán)境污染等方面有突出效果。然而按照規(guī)范規(guī)定的配合比設(shè)計方法做出來配合比設(shè)計在施工質(zhì)量控制過程中產(chǎn)生的變異較大，無法有效控制施工質(zhì)量。筆者結(jié)合近幾年的試驗檢測經(jīng)歷，粗略談一下水泥做為無機結(jié)合料的全深式冷再生做基層的配合比設(shè)計過程。

1 取樣準備

（1）現(xiàn)場冷再生混合料取樣。近幾年通常采用的全深式冷再生機為維特根WR2500S型，本文就以該種機械施工條件在進行配合比設(shè)計論述。先對工程路段進行設(shè)計深度的全深式冷再生銑刨，根據(jù)原有路面基層的碎裂程度選擇合適的行駛速度，一般為2-6m/min，正常速度采用4m/min（基層破碎較為嚴重時（龜網(wǎng)裂、塊狀裂縫較多）比正?？?-2m/min；基層整體性較好（無明顯病害，只有車轍等局部病害）可比正常速度慢1-2m/min）。對銑刨混合料按10m一處，分左、中、右3個點進行取樣（一般最少取3處），對所取的樣進行充分混合。（2）水泥（無機結(jié)合料）。從進場的批次水泥中取樣1-2袋（散裝水泥不小于50kg），水泥一般采用普通硅酸鹽緩凝水泥。（3）碎石。從料場取2-4cm規(guī)格碎石若干。（4）水。選擇清潔水源（飲用水一般均適用于拌和用水，硫酸鹽含量（按SO42-計）小于2.7mg/cm3，含鹽量不得超過3.5mg/cm3，pH值大于4.5）。

2 初步試驗

（1）做取樣水泥的物理力學(xué)性能試驗。（2）測定冷再生混合料的原始含水量，并采用四分法，稱量5kg在烘干后（必須采取低溫烘干方法，以避免高溫混合料結(jié)團現(xiàn)象，可以采用40℃烘箱烘干2小時或采用自然晾干方式），做篩分試驗（一般做2次，取平均值，兩次誤差不應(yīng)大于5%），其級配范圍采用《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG-F412008）3號級配。一般而言，由于舊路在基層、面層施工時嚴格按照規(guī)范控制了最大粒徑（基層不大于37.5cm，面層不大于26.5mm），在就地冷再生時，銑刨機在高速旋轉(zhuǎn)銑刨舊路時對原有基層、面層進行了二次加工，造成冷再生混合料顆粒組成以19.5mm篩孔以下為主，缺少基層級配《公路路面基層施工技術(shù)細則》（JTGTF20-2015）的C-A-3）要求的19.5-37.5mm之間骨料，如圖1所示。（3）2-4cm碎石的密度、壓碎值及篩分試驗。

3 混合料的級配組合

按照設(shè)計文件要求并參考《公路路面基層施工技術(shù)細則》（JTGTF20-2015）規(guī)定，初擬冷再生基層的結(jié)構(gòu)類型。根據(jù)冷再生混合料的特性，一般建議冷再生基層采用懸浮密實型結(jié)構(gòu)，其級配采用C-A-3型級配，如表1所示。

采用對數(shù)坐標法確定在C-A-3型級配中值條件下的冷再生混合料與2-4cm碎石的參配比例。根據(jù)摻配比例摻配成新的混合料，做篩分試驗（一般做2次，取平均值，兩次誤差不應(yīng)大于5%），并與目標級配中值驗證，如不符合采用上述循環(huán)，直至級配曲線接近目標級配中值為宜，并確定最終摻配比例。在現(xiàn)有的計算技術(shù)下，可采用人機對話方式配置完成。

4 配合比設(shè)計

4.1 摻配混合料的最大干密度和最佳含水量測定

對按比例摻配而成的混合料分別按下列4%、4.5%、5%、5.5%，6%五種水泥劑量配制不同水泥劑量的混合料；按公式1確定試樣的干質(zhì)量。公式2確定無機結(jié)合料的用量。

M1=M2/（1+（W1/100）） （1）

M3=（C/100）×M1 （2）

W2=W3-W1 （3）

M4=（W2/100）×（M1+M3） （4）

式中：M1-試樣的干質(zhì)量，g；M2-試樣的風(fēng)干質(zhì)量，g；M3-水泥或石灰用量，g；M4-加水質(zhì)量，g；W1-風(fēng)干試樣的含水量，%。W2-試樣的加水百分比，%；W3-試樣的最佳含水量，%；C-水泥的百分比%；

按照《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》（JTGE51-2006）的方法確定混合料的最大干密度和最佳含水量。確定各種混合料的最佳含水量和最大干（壓實）密度，至少應(yīng)做三個不同水泥劑量混合料的擊實試驗，即最小劑量、中間劑量和最大劑量。其他兩個劑量混合料的最佳含水量和最大干密度用內(nèi)插法確定。

4.2 穩(wěn)定材料的試件制做（靜壓成型）

按規(guī)范要求壓實度分別計算不同水泥劑量的試件應(yīng)有的干密度。根據(jù)最佳含水量和計算的干密度制備試件。進行強度試驗時，作為平行試驗的最少試件數(shù)量應(yīng)不小3組，每組不少于9個，在標準條件下溫度20±2℃、濕度大于95%的養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)生6d，浸水24h后，進行無側(cè)限抗壓強度試驗，計算無側(cè)限抗壓強度試驗結(jié)果的平均值和偏差系數(shù)，建立水泥用量與無側(cè)限抗壓強度值的回歸曲線，并確定目標無側(cè)限抗壓強度值對應(yīng)下的水泥劑量。

5 施工時配合比的參數(shù)調(diào)整

（1）參配碎石的調(diào)整。根據(jù)已確定的摻配碎石比例，計算碎石單位面積的撒布量?，F(xiàn)場鋪撒后，進行全深式冷再生銑刨，對現(xiàn)場銑刨料進行篩分試驗，驗證與試驗室確定級配的差異。由于撒布碎石在冷再生銑刨時自身有一定粉碎，分析計算參配碎石的損耗率，并最終確定現(xiàn)場的實際碎石撒布量。此項工作每天至少抽樣試驗一次，才能保證施工級配與試驗室目標級配的相符性。（2）通過確定的水泥劑量，考慮一定損耗后，換算確定現(xiàn)場水泥的撒布量。（3）根據(jù)測定混合料的初始含水量和最佳含水量，確定全深式冷再生施工期間的加水量。

6 結(jié)語

通過上述的方法與步驟，在我局G213線養(yǎng)護維修工程中完成了符合實際施工條件下的全深式冷再生基層的配合比設(shè)計。有效地控制了施工質(zhì)量，從充分證明了養(yǎng)護生產(chǎn)中采用新技術(shù)時試驗檢測的重要性，為以后我局在采用新技術(shù)、新工藝時的質(zhì)量控制積累了一定經(jīng)驗。

參考文獻

[1]交通部公路科學(xué)研究所.公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范[M].人民交通出版社，2008.

[2]王旭東.交通運輸部.公路路面基層施工技術(shù)細則[M].人民交通出版社，2015.