路面基层就地冷再生技术的应用

张义文

(中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连116100)

1 工程概况

石家庄二环快速路提升工程是响应国家政策要求，加快城市化建设，缩短和周边地市距离的重要工程。路面宽度26 m，双向四车道(中间设中央分隔带)。

2 老路状况调查

施工前对老路状况进行调查，内容主要包括原路面的结构、材料和路况。

(1)老路结构及材料调查:原有路面为4 cm沥青面层+6 cm沥青下面层+20 cm二灰碎石+30 cm石灰土。

(2)老路破损状况调查:由于该路交通密集，载重车辆比较多，路面遭到严重破坏。

3 施工准备

(1)原路面准备:破除原有沥青路面。

(2)原材料准备:根据设计文件要求，基层再生为水泥稳定碎石基层，因此选取水泥、碎石等材料。

水泥采用石家庄鹿泉 P.O 42.5#水泥，初凝时间225 min，稳定性好，其余指标均符合要求。碎石采用石家庄当地石料厂的1～3 cm规格的机轧反击破碎石，含泥量0.5%，压碎值16.0%，粒径规则、干净，筛分结果如表1。

表1 碎石筛分结果

水采用天然河水，质量符合要求。

(3)试验准备:为拟合再生过程，利用进场的维特根－WR2500冷再生机对老路取样;在不同地段根据拟定的不同深度进行铣刨;对铣刨后试样进行筛分，依据筛分结果添加1～3 cm碎石新料，然后进行混合料组成设计。添加新料后对原级配有显著改善，级配情况如表2。

表2 添加新料后对原级配改善情况

考虑原二灰结构层细集料过多，水泥用量不宜过大，施工时选用P.O 42.5#水泥，添加水泥室内试验结果如表3。

表3 添加水泥后的试验结果

通过表3可以看出，添加1～3 cm新料碎石无侧限强度在水泥含量4.5%和5.0%两组均能达到设计规范要求。

(4)机械准备:为满足基层冷再生大面积施工的要求，投入WR2500冷再生机一台，20 t振动压路机一台，22 t振动一台，25 t胶轮一台，洒水车三台，平地机一台。

(5)人员准备:考虑人工洒布水泥，施工时投入工人40名，现场施工、技术、试验人员各两名。

4 试验段施工

通过与业主、监理、设计单位等多次协商，确定不挖除老路面基层。再生老路20 cm，根据铣刨试样筛分结果，添加约5～8 cm新料后直接再生。根据前期试验确定，按以下指标控制:水泥剂量采用4.5%，最大干密度2.015 g/cm3，最佳含水量为7.5%，7 d无侧限抗压强度大于3 MPa。

施工前清扫老路面，碎石摊铺后采用平地机整平石子，水泥采用人工撒布，洒布前弹出网格线，尺寸为4 m×1.8 m，根据理论用量再上调5%，得出水泥用量为每格200 kg(4袋水泥)。

水泥洒布后立即对老路进行铣刨、拌和，保证再生机械缓慢、均匀、连续进行，再生机械速度控制在5m/min，并且需分段施工，每段控制在200m左右。确保碾压时混合料含水量在最佳含水量附近。再生机械拌和完毕后用振动压路机稳压一遍后用平地机初整，再按设计高程人工复整，松铺系数按1.15控制，最后碾压。压实遍数与效果见表4。

表4 压实遍数与效果

混合料无侧限抗压试验和水洗筛分试验结果见表5。

表5 混合料7 d对抗压强度及筛分结果

7 d后取芯和弯沉检测结果见表6及表7。

表6 取芯试块抗压强度

表7 弯沉检测结果

试验段施工检测各项指标均达到设计标准后，即按此试验段经验开始大规模施工，并于9月5日全部完成冷再生施工。

5 施工方案

(1)下承层的准备:检测原路面弯沉，清扫路面(需要时清洗)，对原路面上的坑槽进行填补。

(2)用全站仪按10 m间距布设中、边桩位置并引至施工范围外。

(3)人工摊铺5～8 cm的1～3 cm规格碎石，并用平地机粗整。

(4)为保证水泥洒布的均匀，采用人工洒布。洒布前弹出网格线，尺寸为4 m×1.8 m，水泥用量为每格200 kg。为减少洒布后水泥损失，洒布时间控制在施工前1 h左右，且水泥洒布选择在风小的天气。

(5)含水量的控制:根据取样的天然含水量调整加水量，由冷再生机精确控制。

(6)再生拌合:根据WR2500冷再生机的再生宽度为2.5 m，路面基层按6幅进行施工。施工时应连续施工三幅，并且需分段施工，每段控制在200 m左右，以保证再生机械和碾压机械协调一致，

对老路进行铣刨、拌和时，须保证再生机械缓慢、均匀、连续进行。再生机械速度控制在5 m/min，单幅再生施工至作业段终点后，将WR2500冷再生机调至施工起点，进行第二幅施工。纵向接缝处相邻两幅作业面的重叠量不宜小于30 cm，并且第二幅再生时将重叠范围内的水喷关闭。

(7)水泥剂量及含水量的检测:再生后现场应及时取样，做EDTA滴定试验，快速(10 min内)测定，以确保及时准确地对水泥剂量进行调整。同时现场取样做含水量试验，测含水量时采用现场燃烧法(施工前通过试验确定燃烧法与烘干法比例关系，烘干法时烘箱温度应控制在小于100℃)，所取混合料应保持均匀一致，确保实际含水量与最佳含水量相符。

(8)两幅路段使用再生机械拌和完毕后用振动压路机稳压一遍，再用平地机初整。根据设计纵断高程和横坡度，按10 m为一断面控制(平曲线处按5 m控制)，再按设计高程人工复整，保证平整度，且整形后的表面无明显的再生轮迹和级料离析现象。松铺系数按1.145控制，然后碾压。

(9)当再生摊铺整形完成后，开始压实。先用20 t振动压路机弱振一遍，然后强振两遍，再用25 t振动压路机强振两遍，最后用25 t胶轮压路机碾压两遍，碾压速度控制在1.5～2 km/h，并应在试验确定的延迟时间内完成碾压。压路机不得在已完成的路面上急刹车或调头，启动和停止时应低速、缓慢进行。

(10)接缝和调头处的处理:两工作段的衔接处应切除处理，尽量避免搭接处理。纵缝和横缝需垂直相接，不应斜接，接缝处应密实。施工机械如在冷再生水泥稳定碎石上调头，需采取保护措施。

(11)养护与交通管制:冷再生施工完毕立即封闭交通，禁止一切车辆通行，上覆盖养护布(透水土工布)洒水养护7 d，保持基层湿润。

6 施工中控制重点

(1)选用的新添碎石，应采用规格的机轧反击破碎石，含泥量、压碎值尽量偏小，粒径规则、干净。

(2)必须严格控制再生混合料级配在设计范围之内，确保细集料不能偏多。

(3)考虑原二灰结构层细集料过多，施工时选用P.O 42.5水泥。严格控制水泥剂量，在满足强度要求的前提下水泥用量不宜超过5%。

(4)由于二灰对水泥剂量的影响，水泥剂量必须达到设计要求，洒布必须均匀。

(5)必须在水泥初凝之前完成碾压成型，采用不间断流水作业。

(6)严格控制再生机械速度控制在5 m/min，缓慢均匀，连续进行，对出现的离析混合料采用人工整理。

(7)由于再生机的再生宽度较小，以及为保证在水泥初凝之前完成碾压成型，造成纵缝和横缝较多，应认真处理。同时对于碾压过程中出现的软弹现象，应及时挖除换填。

(8)加强洒水养护和交通管制。

7 冷再生工艺存在的问题

(1)再生混合料的级配变异性较大，压实度检测不能准确反映压实状况，建议施工中增大压实度检测频率并增加弯沉检测。

(2)冷再生对老路下承层要求较高，适宜仅路面损坏地段。对老路病害处理不够彻底，冷再生施工后有一定质量隐患

(3)受天气影响较大，因水泥需人工洒布，阴雨及大风天气无法施工。

(4)原老路结构层厚薄不均匀，再生老路后局部有夹层现象。同时由于下承层的含水量影响，容易造成再生结构层底部出现松散现象。

(5)由于冷再生设备的影响，整形采取人工整理，容易造成平整度较差，应加强控制。

8 结束语

就地冷再生不仅能节省大量资源，而且减少环境污染，改善了原结构的不足性能，使再生后的结构层完全能够满足作为基层的整体性能。石家庄二环快速路提升工程二灰碎石基层就地冷再生，通过施工过程中的不断探索和科学的管理，取得良好的施工效果，得到了业主的好评。

［1］JTG F40－2004公路沥青路面施工技术规范［S］

［2］JTJ 071－98公路工程质量检验评定标准［S］

［3］JTG F40－2004公路沥青路面施工技术规范实施手册［S］