水泥就地冷再生施工技术在路面改造中的应用

李富强

(山西省交通科学研究院，山西 太原 030006)

随着我国公路建设的高速发展，大量早期建设的公路逐渐进入大中修期，采用比较经济环保的方式进行维修是迫切需要解决的问题。对原沥青路面废旧材料进行二次利用，可以极大地提高资源利用率，保护资源和生态环境，符合我国现阶段提出的加快发展循环经济、低碳经济、实现可持续发展的基本要求，是比较适应时代要求的方法。因此，发展沥青路面再生技术具有非常重要的现实意义。我们对沥青废旧混合料进行研究，将其各项技术指标与新拌合的水泥稳定混合料进行比较，结果表明冷再生材料具有良好的路用性能，部分性能接近甚至超过水泥稳定类材料。同时，对就地冷再生施工工艺进行了深入研究，提出了具体施工方法和质量控制标准，并在108国道霍侯一级路铺筑了试验路，对试验路进行了全面的试验与检测。研究结果表明，就地冷再生技术是一项切实可行、有广阔发展前景的技术，尤其适用于缺乏砂石材料的地区和道路的大中修改建。

1 水泥全深式就地冷再生施工技术的步骤

1.1 施工放样

1)在再生施工之前，在道路的两侧放置一系列的标桩(杆)作为基线，并恢复道路的中心线;2)标桩(杆)的间距，曲线段不应超过20 m，直线段不应超过40 m。

1.2 施工前准备

1)清除原道路表面(包括不需要再生的土路肩)的石块、垃圾、杂草等杂物和坑槽内积水，并拆除原路缘(边)石;

2)清除再生路段上存在的井盖、水篦、拦水带等设施;

3)对原路面的路况进行测量和调查，对高于原路面标高5 cm以上的地方用铣刨机进行铣刨，并将铣刨后的旧路材料填于低于原路面标高5 cm以上的坑槽，使原路面基本平整。

1.3 添加稳定剂(最常用水泥)

1)根据冷再生层设计厚度和设计加入剂量，计算每平方米需要的稳定剂质量，以准备稳定剂的用量;2)根据路面宽度，计算每1 m水泥稳定层需要的水泥用量，并确定水泥摆放的纵横间距;3)使用水泥稀浆车时，应计算水泥浆的喷入量和行车速度;4)根据计算出的每袋水泥的纵横间距，在旧路上设置摆放位置记号，并画格确定每袋摊铺范围;5)将水泥均匀摊开，做到既不局部过分集中，又不出现漏洒之处。

1.4 冷再生机组就位

1)采用推杆将再生机排成一线，并连接好再生机所需的各种管道和数据线，对再生施工中所需要的其他机械设备进行全面的检查。检查再生机操作人员输入计算机的数据是否正确;

2)如果采用水泥稀浆车撒布水泥浆，检查水泥稀浆车内的水和水泥是否充足;

3)排除再生机系统中的所有气体，所有阀门应处于全开位置;

4)在作业面固定导向线，确保再生路段内导向标志醒目、明了、准确。

1.5 旧路铣刨、破碎

1)依据路面损坏状况和设计再生层深度，调整冷再生机前进速度，一般控制在4 m/min～12 m/min，使得铣刨后料的级配波动范围不大，能满足铺筑后的各项技术指标要求。

2)在网裂严重地段，提高铣刨转子转速，并降低再生机组行驶速度。

3)冷再生机后派专职试验员跟随，并与冷再生机操作人员进行信息交流，随时检查再生深度、水泥含量和含水量，专职试验员不断将试验数据反馈给冷再生机操作人员，以便调整铣刨速度和深度。

4)根据相邻已经再生或原路面的深度，用钢纤刺入稳定土中检查再生层深度，测量其刺入深度，看其深度能否满足设计要求。

5)进行多刀施工时，应重点关注搭接的宽度，保证相邻搭接宽度不小于50 cm。

6)使用带有熨平板的冷再生机，应重点检查熨平板后再生层的厚度，使其不小于设计厚度。

7)为保证后续作业能正常进行，且减少横向接缝，每次再生的长度(不停机)一般为150 m～250 m。

8)在每段再生结束后，必须检查铣刨毂的刀架、刀头等设备，发现损坏后应立即进行更换。

1.6 碾压整形

1)使用轮胎式再生机时，两轮位置处已被再生机的轮胎进行稳压，而在两轮之间留下松散的材料，因此必须在整形前首先压实轮迹间松散的材料，压实时一般采用一台凸块式振动压路机或钢轮振动压路机进行高幅低频作业，压实遍数应使再生层底部2/3厚度范围内的压实度达到规定要求为宜;

2)碾压时遵循先重后轻的原则，因为再生位置两侧已有旧路或压实的再生层，所以在碾压时应先用重型压路机将再生层底部2/3厚度压实，再用轻型的压路机将上部1/3厚度压实;

3)压路机行驶速度、压实方法，平地机整平及碾压整形时的其他注意事项与铺筑水泥稳定类材料规范相同。

2 施工实践及建议

108国道霍侯一级路路面改造工程中使用了水泥全深式就地冷再生技术，施工时在7标经2次试验段施工后铺筑取得了良好效果，为在全线推广利用，提出如下建议。

2.1 就地冷再生机施工行走速度

就地冷再生机施工行走速度决定了级配的粗细，为取得良好级配，根据实验路验证结果，建议就地冷再生机施工行走速度控制在4 m/min～5 m/min范围内(见图1)。

图1 就地冷再生级配通过率与速度关系

2.2 水泥

1)要求使用质量稳定的品牌水泥，选购初凝时间不小于4 h，终凝时间在6 h～10 h范围内的水泥;

2)加大对水泥凝结时间、强度、安定性检测频度，严禁使用不符合要求的水泥;

3)水泥剂量要求稳定，水泥剂量撒布前须标定，施工中须检验;水泥撒布时宜使用耙型工具推平水泥使其均匀分布，不低于设计剂量，也不超过设计剂量+0.5%。

2.3 用水量

严格控制施工用水量，施工含水量可较最佳含水量大2%～3%(高温或大风天气可适当增加)，需注意水量喷洒均匀，碾压完毕时表面仍要保持湿润。如碾压时发现表面过干，采用雾化水补水，防止以普通喷水方式冲刷表面水泥浆及细集料，严禁水车停放于冷再生底基层上长时间流淌、冲刷。

2.4 施工延迟时间

尽量缩短施工延迟时间，减小延迟时间对表面成型和强度的影响，要求从铣刨、拌和到碾压结束不得大于初凝时间。

2.5 冷再生基础材料控制基准

JTG F41－2008公路沥青路面再生技术规范中水泥全深式就地冷再生压实度标准施工过程控制为不小于95%，考虑到就地冷再生基础材料变异性，建议采用试验路确定的最大干密度作为控制基准(对7标为2.148 g/cm3)，压实度不低于97%为宜(见表1)。

表1 两次试验段试验结果及击实试验结果

需要注意的是压实度检测应紧跟终压压路机及时进行，以便发现压实度不足时在允许延迟时间内复压处理，避免已成型的混合料检测发现压实度不足后复压使基层内部产生微裂缝，影响基层强度及整体性。

2.6 就地水泥冷再生层成型

1)严禁用“撒细料”方式找补标高不足处或粗集料聚集处。标高不足时需将表面耙松后补料再碾压;粗集料聚集处要求挖除并换填新料碾压，避免表面形成“薄层”;

2)铺筑完毕应及时覆盖养生，不得使表面过干。在7 d养生期和在下一工序施工前，原则上均应保持路表潮湿状态，以避免干缩开裂;

3)合理安排施工段落，增设车辆通行引导标志，养生不足7 d的路段除洒水车外禁止其他车辆通行，以防止尚未成型的基层强度降低、表面松散。

[1] JTG F41－2008，公路沥青路面再生技术规范[S].