楊滿柱

（廣河縣地方道路養(yǎng)護(hù)站，甘肅 臨夏 731300）

0 引言

近年來(lái)，在公路工程建設(shè)中，瀝青路面的養(yǎng)護(hù)及舊路面改造項(xiàng)目越來(lái)越多，常見(jiàn)的瀝青路面施工，再生技術(shù)施工應(yīng)用分為熱再生技術(shù)和冷再生技術(shù)。通常情況下，對(duì)舊路面基層進(jìn)行就地冷再生處理，進(jìn)行循環(huán)利用和再生，逐漸在工程實(shí)踐中普遍應(yīng)用，就地再生后的材料可以底基層、基層等具有承載力的路面結(jié)構(gòu)層，節(jié)約砂石等材料，實(shí)現(xiàn)工程成本的結(jié)余，高效利用廢料，獲得較好的環(huán)保效益。

1 冷再生施工技術(shù)

1.1 相關(guān)概念原理

冷再生施工技術(shù)誕生于國(guó)外，后經(jīng)時(shí)間的推移和全球交流的加強(qiáng)，于二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始應(yīng)用于國(guó)內(nèi)公路養(yǎng)護(hù)與維修中，是現(xiàn)階段瀝青路面修復(fù)的常用技術(shù)手段之一。冷再生施工技術(shù)在舊路面基層修復(fù)中的應(yīng)用，一般是通過(guò)添加新的骨料、細(xì)集料及穩(wěn)定劑（如水泥），根據(jù)相關(guān)材料配合比要求進(jìn)行混合料的制作，然后經(jīng)銑刨、破碎、攪拌、碾壓、養(yǎng)護(hù)等很多環(huán)節(jié)進(jìn)行修復(fù)，以此促進(jìn)舊路面形成新的結(jié)構(gòu)層，從而達(dá)到舊路面修復(fù)的目標(biāo)，并在一定程度上保證道路使用更持久和穩(wěn)定。

1.2 技術(shù)應(yīng)用特征

舊路面基層冷再生施工技術(shù)應(yīng)用，相對(duì)其他舊路面修復(fù)工藝使用而言有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：1）舊路面原有材料實(shí)現(xiàn)了二次利用，節(jié)約了路面修復(fù)成本并提高了施工材料使用率，路面施工垃圾處理得到更好地解決，符合低碳環(huán)保的綠色發(fā)展理念；2）該技術(shù)減少了舊路面基層結(jié)構(gòu)的重構(gòu)工作量，攤鋪、碾壓、整形等的一系列操作，相對(duì)而言更簡(jiǎn)便且好處理，整體路面基層修復(fù)工作量比較少；3）該技術(shù)的使用從根本上提高了舊路面的路基強(qiáng)度，修復(fù)后的道路運(yùn)行穩(wěn)定性得到了提升，并且整個(gè)修復(fù)過(guò)程和技術(shù)的使用對(duì)原有路面的影響比較小，舊路面整體結(jié)構(gòu)不會(huì)受到損傷[1]。

2 舊路面基層冷再生施工機(jī)理分析

一般而言，在常見(jiàn)的瀝青公路中，其瀝青混合料往往是由破乳后的乳化瀝青黏結(jié)和水泥水化產(chǎn)物組成，其中破乳后的瀝青黏結(jié)是實(shí)現(xiàn)路面黏結(jié)的關(guān)鍵，因此瀝青乳化處理這一環(huán)節(jié)至關(guān)重要。實(shí)際瀝青乳化操作中，這一過(guò)程處理與水泥水化處理相輔相成，因?yàn)樗嗟乃枰盟?，而瀝青的乳化則需要使用憎水性材料，這樣則能夠提高乳化瀝青的防滲水性能，二者之間互相制約并且輔助對(duì)方，最終實(shí)現(xiàn)了瀝青的乳化和水泥水化。

舊路面基層冷再生施工過(guò)程中，原有路面的舊物料會(huì)給水泥與乳化瀝青的混合料帶來(lái)一定影響，如果不能得到良好的處理，就會(huì)降低混合修復(fù)料的強(qiáng)度，最終舊路面的路基修復(fù)質(zhì)量會(huì)降低，尤其是舊路面中的老化瀝青，更是直接影響礦物質(zhì)與水泥水化產(chǎn)物之間的黏結(jié)性[2]。因此，在冷再生混合料的生產(chǎn)中，一般會(huì)加入一定量的水泥，其目的就在于利用水泥的吸水性提高新瀝青材料的破乳效果，從而減少舊路面老化瀝青等物料對(duì)混合修復(fù)料的不良影響，同時(shí)添加進(jìn)去的水泥還能作為混合料的一種輔助再生劑，增強(qiáng)冷再生施工混合料的黏結(jié)性，確保舊路面基層冷再生施工達(dá)到預(yù)期效果。

3 舊路面基層冷再生施工技術(shù)應(yīng)用前期準(zhǔn)備

3.1 原材料準(zhǔn)備要求

舊路面基層冷再生施工技術(shù)應(yīng)用，原材料的準(zhǔn)備很關(guān)鍵。首先是主材料之一的水泥，通常情況下的選擇有普通硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等，嚴(yán)禁使用變質(zhì)或者劣質(zhì)水泥；其次是施工用水，水的選擇沒(méi)有特別之處，普通飲用水即可，但也要確定其中不存在有害物質(zhì)或者污染物；再次是銑刨料，這一般要按照J(rèn)TJ034-2000《公路工程路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中要求進(jìn)行制作，最后是級(jí)配碎石，主要是成分是基層施工骨料，顆粒與有機(jī)物使用且需要遵循JTJ034-2000《公路工程路面基層施工技術(shù)規(guī)范》與JTGE42-2005《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》相關(guān)規(guī)定[3]。

3.2 施工器械準(zhǔn)備

舊路面基層冷再生施工技術(shù)應(yīng)用，施工器械的準(zhǔn)備也很重要，具體如表1。

表1 施工器械配備表

3.3 施工混合料的配比設(shè)計(jì)

舊路面基層冷再生施工技術(shù)應(yīng)用，施工混合料的配比設(shè)計(jì)，包括對(duì)原材料的分析、新材料的配合比確定、配合比檢驗(yàn)等三方面內(nèi)容，但實(shí)際施工中往往是根據(jù)JTJ034-2000《公路工程路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，重點(diǎn)是水泥的用量控制以及石灰使用設(shè)計(jì)等方面。

4 舊路面基層冷再生技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵銑刨料工藝要點(diǎn)分析

4.1 舊路面的銑刨處理與備料

舊路面基層冷再生施工中，原路面的銑刨處理是重點(diǎn)。原有路面的銑刨，首先需要根據(jù)實(shí)際工藝的應(yīng)用選擇合理的加工設(shè)備并且要明確加工參數(shù)，然后是根據(jù)該段道路的日常實(shí)際運(yùn)行狀況，科學(xué)合理地選擇施工機(jī)器，例如維特根WR2500S冷再生機(jī)與PY-180 平地機(jī)等。銑刨過(guò)程中，銑刨機(jī)的銑刀數(shù)量和銑刨速度需要嚴(yán)格控制，這樣可以減少超粒徑銑刨料的占比，在一定程度上提高銑刨效率。如S574 線齊家至水泉公路老莊至糜子灣段道路中，全長(zhǎng)4.416km，路基寬7.5m，水泥穩(wěn)定砂礫基層20cm，瀝青面層5cm，該路段銑刨速度控制在3m/min 較為合適，銑刀一般準(zhǔn)備140 把左右。在這個(gè)過(guò)程中為了防止銑刨料出現(xiàn)板結(jié)，一般會(huì)中途適當(dāng)添加水分并且銑刨料的倉(cāng)庫(kù)需要一日一清理，這樣在處理舊路面時(shí)可以保證質(zhì)量。

4.2 銑刨料的配比設(shè)計(jì)

冷再生技術(shù)應(yīng)用中，銑刨再生材料制作要符合一定標(biāo)準(zhǔn)，否則不能投入施工中使用。一般情況下，需要保證銑刨料7 天內(nèi)的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于2MPa，并且銑刨料中所摻入的碎石需要嚴(yán)格根據(jù)集料級(jí)配要求選擇，同時(shí)攪拌的方式往往是機(jī)械集中拌合，這樣銑刨料的配比制作更高質(zhì)量[4]。

4.3 選料與質(zhì)量控制

經(jīng)過(guò)全面的理論分析之后制定相關(guān)設(shè)計(jì)方案，然后以方案為主選定材料并進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，最后是成型的銑刨料。首先，在材料的選取過(guò)程中，水泥的選擇比較關(guān)鍵，仍然是S574線齊家至水泉公路老莊至糜子灣段道路，全長(zhǎng)4.416km，路基寬7.5m，水泥穩(wěn)定砂礫基層20cm，瀝青層5cm，其使用水泥型號(hào)為P.O42.5#，初凝時(shí)間是215min，終凝時(shí)間389min，兩項(xiàng)都符合技術(shù)使用標(biāo)準(zhǔn)，混合料抗壓強(qiáng)度測(cè)試中，3 天內(nèi)的壓強(qiáng)是18.7MPa，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值15MPa，28 天內(nèi)的壓強(qiáng)44.5MPa，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值42.5MPa，都是符合測(cè)定要求的，后續(xù)骨料選取中，碎石粒徑在20mm～30mm，占比約為30%，總體銑刨料配比設(shè)計(jì)都符合技術(shù)要求。

4.4 料的配比與參數(shù)值

通過(guò)查閱資料得知，某全長(zhǎng)14km、14m 寬兩車道、水泥碎石穩(wěn)定層34cm、瀝青層9cm 的道路中，根據(jù)相關(guān)要求對(duì)原有材料進(jìn)行篩分并計(jì)算了摻配比例，其具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

從表2 中的數(shù)據(jù)可以看出，銑刨料的通過(guò)率最佳，合成料次之，碎石較差。該路段冷再生施工中又根據(jù)使用水泥劑量的不同，繼續(xù)進(jìn)行了不同比例混合料干密度實(shí)驗(yàn)，具體結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 不同材料通過(guò)率總結(jié)

表3 不同比例混合料干密度試驗(yàn)結(jié)果

后續(xù)又進(jìn)行了5 組含水量實(shí)驗(yàn)，如表4 所示。

表4 含水量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

該路段冷再生施工中，通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)計(jì)算更加具體地展現(xiàn)了實(shí)際施工數(shù)據(jù)，并且材料顯示該工程最后在95%的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中進(jìn)行了無(wú)側(cè)限抗壓測(cè)試，養(yǎng)護(hù)時(shí)間是6 天，浸水期為1 天，第7 天測(cè)壓數(shù)據(jù)如表5 所示。

表5 不同配比強(qiáng)度測(cè)定

以公路施工技術(shù)細(xì)則中的規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于2MPa 即可，因此如果是理想狀態(tài)下的施工，使用4.5%的水泥劑量配置銑刨料即可，銑刨料∶碎石∶水泥=70 ∶30 ∶5 并且最佳含水量大約在7.6%，最大干密度值約是2.216t/m3。

5 舊路面基層冷再生施工

5.1 施工放樣要點(diǎn)

通常情況下，銑刨施工結(jié)束之后的舊路面基層標(biāo)高會(huì)有一定的變化，新鋪設(shè)的冷再生混合料底基層設(shè)計(jì)標(biāo)高會(huì)有所提高，所以這就需要冷再生施工技術(shù)人員重新確定試驗(yàn)路段的相關(guān)松鋪系數(shù)，然后才能繼續(xù)進(jìn)行基層鋪攤高度高程計(jì)算，這樣一來(lái)施工放樣才能保證規(guī)范且符合標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)冷再生施工技術(shù)應(yīng)用才能避免出現(xiàn)問(wèn)題。與此同時(shí)，測(cè)量放樣的高點(diǎn)需要進(jìn)行復(fù)核，測(cè)定路基頂面標(biāo)高之后，施工人員則要利用石灰粉進(jìn)行標(biāo)記，比如，對(duì)邊界輪廓予以圈定；而在將要進(jìn)行鋪設(shè)施工的路段中，施工人員要科學(xué)控制其外樁間距，最好在每20m 的距離設(shè)置一個(gè)點(diǎn)位；對(duì)于彎道則要進(jìn)行精確測(cè)量，獲取可靠的數(shù)據(jù)，為后續(xù)施工提供可靠的參數(shù)。此外，鋼纖架和鋼絲繩以及緊線鉗等的使用，需要注意裝置標(biāo)定鋪攤機(jī)厚度，保證橫坡厚度符合標(biāo)準(zhǔn)，才能確保后續(xù)鋪攤施工過(guò)程中機(jī)器的配合更協(xié)調(diào)、同步，而且按照梯隊(duì)的形式展開(kāi)作業(yè)，也能保證施工縫隙的出現(xiàn)概率比較低，在一定程度上提高冷再生施工質(zhì)量。

5.2 舊路面清潔整理

舊路面冷再生施工，對(duì)原有舊路面進(jìn)行清潔整理，是應(yīng)用冷再生施工技術(shù)修復(fù)路面的前提條件，原有路面清潔整理與找平，包括周邊不需要再生施工的相鄰車道和路肩，這一目的是為了保持道路的水平性，為后續(xù)冷再生施工技術(shù)的應(yīng)用和鋪設(shè)提供良好先決條件。舊路面的清潔與整理中，其重點(diǎn)需要清除路面的積水與雜物并且在處理邊線時(shí)要嚴(yán)謹(jǐn)，這樣才能避免再施工之后存在質(zhì)量隱患，再生施工路段若有橋梁、涵洞及井蓋等物體，則要注意針對(duì)舊路面的翻漿、車轍、沉陷、坑槽等病害進(jìn)行解決，最大程度地調(diào)整舊路面的平整度，從而為冷再生施工提供便利，保證再生路面質(zhì)量良好、持久性更佳。

5.3 新加材料準(zhǔn)備

冷再生施工技術(shù)應(yīng)用，新添加的材料準(zhǔn)備是核心環(huán)節(jié)之一。首先，需要根據(jù)原有舊路面的再生深度內(nèi)的平均密度，精確計(jì)算出每平方米新添加料的劑量；其次，需要根據(jù)每車料的質(zhì)量與體積，計(jì)算每車料的具體堆放距離，這一操作是為了避免新料鋪設(shè)不夠平均和平整；最后，按照水泥劑量的使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，明確單位平方米內(nèi)再生水泥穩(wěn)定層的水泥使用量以及精準(zhǔn)確定水泥的縱橫擺放位置，從而確保舊路面基層冷再生施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)[5]。嚴(yán)格控制新材料的添加和使用，才更能保證冷再生施工技術(shù)應(yīng)用呈現(xiàn)出最理想的效果，但同時(shí)不可忽略的是準(zhǔn)備新材料時(shí)務(wù)必要進(jìn)行質(zhì)檢，有些情況下材料供應(yīng)和施工方屬于合作關(guān)系，為了保證材料達(dá)標(biāo)，必要情況下應(yīng)當(dāng)在鋪設(shè)到地面之前進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，這樣就從根本上杜絕了材料后期質(zhì)變問(wèn)題。

5.4 冷再生攪拌

舊路面基層冷再生攪拌分為以下5 個(gè)方面的內(nèi)容：1）利用冷再生機(jī)推動(dòng)水車，在原有舊路面上進(jìn)行拌合，通常情況下速度控制在6m/min～12m/min，這樣可以更好地控制銑刨料的波動(dòng)范圍，有助于提高銑刨機(jī)工作效率；2）技術(shù)人員作為后盾跟隨冷再生機(jī)作業(yè)，專業(yè)技術(shù)人員跟在冷再生機(jī)后方，可以及時(shí)進(jìn)行拌合調(diào)整；3）冷再生機(jī)作業(yè)后方，需要有4-5 人跟隨處理邊線和余料，以便于促進(jìn)及時(shí)整理接縫、調(diào)整水平；4）冷再生施工過(guò)程中注意隨時(shí)停工，一旦出現(xiàn)水噴、混合料級(jí)配、再生深度等相關(guān)問(wèn)題，必須及時(shí)停止并盡快進(jìn)行解決；5）冷再生施工過(guò)程中要注意保證后續(xù)作業(yè)的順利性，盡可能減少橫向接縫，每次的不停機(jī)再生長(zhǎng)度在150m～200m 更佳。

5.5 碾壓與整形

舊路面路基冷再生施工中，一般冷再生機(jī)器工作后方都會(huì)跟隨一臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)，目的在于通過(guò)壓路機(jī)的工作加強(qiáng)壓實(shí)性，從而提高基層再生質(zhì)量。振動(dòng)壓路機(jī)的工作速度按照要求規(guī)定不能高于3km/h 并且初壓完成之后要即刻利用平地機(jī)進(jìn)行整形。平地機(jī)整形作業(yè)時(shí)，采取從道路兩側(cè)向中心推進(jìn)的方式，但是平曲線路段采用的是由內(nèi)向外的方式，整形過(guò)程中必要情況下可以進(jìn)行二次返工，要注意由輕到重、由慢到快。此外，壓路機(jī)在碾壓路段時(shí)必須是要超過(guò)兩段接縫，否則整體路面接受到的壓力會(huì)不一樣，差距過(guò)大就會(huì)導(dǎo)致路面存在并不明顯的坑洼，而且每段的完成時(shí)間要控制在2h 之內(nèi)，同時(shí)嚴(yán)禁機(jī)器在已完成路段進(jìn)行掉頭以及急剎車，以避免給路面造成損壞而影響后期使用，碾壓工作結(jié)束后不能長(zhǎng)時(shí)間停留在道路上，應(yīng)當(dāng)及時(shí)駛離并盡快做好收尾工作以避免造成損傷，必要情況下可以在禁止使用的時(shí)間內(nèi)安排專員進(jìn)行勘查和保護(hù)，為道路的使用提供保障。

5.6 接縫與調(diào)頭

首先，如果道路的寬度小于7m 的情況下，縱相重疊較多時(shí)不能采取半幅施工，盡可能使用全幅施工減少重疊量，從而提高冷再生施工效率，道路重疊寬度要控制在50mm～150mm，相鄰兩次施工時(shí)間間隔要求大于12h；其次，橫向接縫的處理中要注意減少停機(jī)次數(shù)，如果發(fā)生停機(jī)問(wèn)題，冷再生施工的再次啟動(dòng)要重新鋪設(shè)水泥并且需要退至停機(jī)前的1.5m 距離開(kāi)始作業(yè)；最后是調(diào)頭的處理，這主要需要注意器械的使用，施工機(jī)器需要在已經(jīng)完成冷再生施工的路段進(jìn)行調(diào)頭，調(diào)頭之前要鋪設(shè)油氈紙或者厚的塑料布并覆蓋10cm 的土層，這樣可以減少損傷，事后注意清潔干凈調(diào)頭路面[6]。

5.7 后期養(yǎng)護(hù)

舊路面基層冷再生施工完成以后，施工方需要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，通常會(huì)使用草簾鋪設(shè)保護(hù)施工路基并且養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)一般不能低于7 天，整個(gè)養(yǎng)護(hù)期要封閉道路，為保持基層表面的濕潤(rùn)，還會(huì)利用灑水車進(jìn)行水分補(bǔ)充，但即使是灑水車進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)，也要保持車速低于20km/h，與此同時(shí)需要嚴(yán)禁車輛急剎車和急轉(zhuǎn)彎，道路初使期間做到小心、謹(jǐn)慎，舊路面的基層冷再生施工才能更好地進(jìn)行質(zhì)量控制，進(jìn)而后期道路在投入使用之后才能保證更持久且穩(wěn)定性更高，冷再生施工技術(shù)的應(yīng)用也能提升效率。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，路面基層冷再生施工技術(shù)應(yīng)用，是現(xiàn)階段舊路面養(yǎng)護(hù)及改建施工處理的常用技術(shù)手段。實(shí)際舊路面的基層冷再生施工處理有多方面要點(diǎn)需要嚴(yán)格把握，這在瀝青路面基層冷再生施工中都很關(guān)鍵，而單獨(dú)對(duì)水泥基層冷再生施工來(lái)說(shuō)，與冷再生施工技術(shù)相關(guān)的銑刨工藝技術(shù)應(yīng)用是核心，其中銑刨料的配比與處理，料的選擇和質(zhì)量控制等都需要嚴(yán)格把控，規(guī)范且標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用冷再生施工相關(guān)技術(shù)，才能保證舊路面基層再施工達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。另外，這種技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)瀝青路面通過(guò)重新罩面，可以提高路面質(zhì)量并延長(zhǎng)路面使用壽命，具有較高的實(shí)際推廣價(jià)值。