旧沥青路面水泥稳定就地冷再生技术在公路大修工程中的应用

黄 河 李乾辉 阮 伟 徐长波 王 燕

（襄阳市交通规划设计院 襄阳 441000）

旧沥青路面冷再生技术，即是采用专用就地冷再生设备，对沥青路面进行现场冷铣刨、破碎和筛分（必要时）。掺入一定量新集料、再生结合料、活性填料（水泥、石灰等）、水等，经过常温拌和、摊铺、碾压等工序，一次性实现旧沥青路面再生的技术［1］。

传统的旧沥青路面大修方案主要有加铺补强层和彻底挖除新建2种。工程实践中，采用加铺补强方案，一般改造后路面结构抬高30 c m左右，但在道路标高受限制的路段不适用，且加铺补强层与老路路面结构层间不连续，整体性不好，路面结构层受力条件较差；彻底挖除新建方案对老路面结构剩余强度无法加以利用，建设成本高，施工周期较长，老路路面结构挖除后需外运处置，对环境保护不利。

如何解决公路大修工程中的上述矛盾，成为近年来兴起的一个重要课题。旧沥青路面水泥稳定就地冷再生技术的应用，能较好地解决传统沥青路面大修工程中上述诸多问题。2010年，襄阳市公路管理处引进德国Wirt gen沥青路面就地冷再生设备，并在襄阳市G316国道、S217等共计约40 k m的路面大修工程中采用沥青路面水泥稳定就地冷再生技术，获得了很好的经济和社会效益。实践表明，1台机组（再生铣刨作业面宽度为2.5 m）可再生沥青路面6 000 m2／d左右，该项新技术有效解决了废弃材料再生利用问题，使旧沥青路面材料实现了再利用，与传统旧沥青路面大修相比，可节约建设成本约10%～20%。

1 旧沥青路面水泥稳定就地冷再生设计

1.1 技术方案拟定

旧沥青路面水泥稳定就地冷再生技术有其适用条件，即旧沥青路面出现深层裂缝及拥包、坑槽等现象，但基层从总体上评价特别严重病害不多、变形不甚严重、具有足够强度，路面结构层总厚度不小于25 c m，预估的再生铣刨深度范围内不存在过多超粒径颗粒（最大粒径超过10 c m的砂砾或铁渣等），再生铣刨后剩余基层厚度不小于10 c m薄夹层，均可采用水泥稳定就地冷再生技术［2］。

旧沥青路面大修改造方案拟定前，应收集旧路面设计、施工、养护历史资料，通过获取的资料初步判定原路面结构及强度均匀的路段，并对初步判定的均匀路段旧沥青路面进行弯沉检测和评定，用以确定老路剩余承载能力及整体强度状况，必要时还应对老路进行钻心取样检测分析，用以全面了解老路强度。同时应通过现场调查的方式，搜集旧路病、损害类型，查明旧路病、损害的原因，作为冷再生技术方案拟定的初步依据。结合国内近年来的工程实践经验，水泥稳定就地冷再生路面结构组合方案主要有以下2种，见图1。

图1 水泥稳定冷再生典型路面结构图

通过现场调查、相关检测评价结论以及其他相关资料对旧路弯沉分析界定的“均匀路段”进行再次评价，对每一相似的“均匀路段”旧路面结构应开挖测试坑，用以核实确定各结构层厚度和材料、现场含水量、各结构层的性状等旧路基本信息，并进行现场承载板试验，用以确定旧路各结构层顶面当量回弹模量，作为冷再生路面结构设计的基础数据。老路铣刨后剩余基层顶面当量回弹模量依据现场承载板试验测得的旧路各结构层当量回弹模量进行内插法求得。

结合我市2010年路面大修工程实践，适用于采用就地冷再生的旧沥青路面，要求弯沉值基本均匀，且实测弯沉值代表值小于70（0.01 mm）时，可选择就地冷再生后再加铺沥青面层大修方案；实测弯沉值代表值在70～150（0.01 mm）之间时，可选择就地冷再生后再加铺基层补强层和沥青面层大修方案；实测弯沉值代表值大于150（0.01 mm）时，旧沥青路面剩余强度较低，一般不建议采用旧沥青路面水泥稳定就地冷再生技术。

1.2 设计方法

水泥稳定冷再生路面结构可参照《公路沥青路面设计规范》［3］中改建路面结构厚度的设计方法进行，采用双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理论进行计算，路面结构类型按沥青路面半刚性基层考虑，具体计算程序见图2。

图2 水泥稳定冷再生路面计算流程图

1.3 设计参数选用

路面结构设计计算时，水泥稳定冷再生混合料设计参数一般应根据室内试验确定，若无可靠的室内试验数据作为设计依据，可按表1中经验值确定，施工时根据试验路段试验结果进行检验核对。

表1 水泥稳定冷再生材料设计参数表／MPa

1.4 水泥稳定冷再生混合料设计

水泥稳定冷再生混合料，应按照现行的《公路路面基层施工技术规范》［4］中水泥稳定土混合料设计方法进行混合料设计，再生混合料的级配范围应按照公路沥青路面再生技术规范（JTJ F41－2008）执行。

1.5 旧路病害处理设计

水泥稳定冷再生可以对旧路上基层及面层的病害进行有效处理，但对路基、底基层或下基层等深层次结构病害无法彻底根治；同时老路承载能力不足的路段，冷再生后需再加铺基层补强层以提高路面结构承载能力；老路病害中沥青面层脱落、老化、松散、车辙、龟裂面积小、网裂、坑槽深度在20 c m以内的表层病害，均可以通过冷再生进行处理。但坑槽较深、路面沉陷、翻浆等病害严重的路段，必须对老路病害进行深入调查和论证，采取必要的修复补强措施后再进行冷再生作业。襄阳市2010年路面大修工程中217省道新樊线施工验证了这一事实。若不对老路深层次病害进行彻底有效处理，待冷再生作业完成后病害再次出现时，再处理就颇为棘手，因此在设计阶段，必须重视对老路病、损害的调查和处治设计。

2 旧沥青路面水泥稳定就地冷再生施工

水泥稳定冷再生作业流程如下：封闭交通→施工放样→准备原道路→准备新加料→冷再生机组就位→摆放和撒布水泥→冷再生机铣刨与拌和→碾压整形→接缝和调头处的处理→养生。

整个施工及养护过程中，应对再生路段（路幅）封闭交通，再生作业前应准确进行施工放样，并清除原路表面石块、垃圾、杂草等杂物和积水，清理边线。对原路的翻浆、车辙、沉陷、波浪、拥包、坑槽等深层次病害必须进行彻底有效处理，并使原路面基本恢复平整。

原路面病害处理及施工现场准备到位后，应根据再生混合料设计结果，确定水泥和新加料的用量，并撒布在旧路面上，准备再生机组就位，随后按照相应操作规程进行冷再生作业处理。

3 结语

襄阳市2010年路面大修均已竣工验收，目前已通车运营3年多，各路段的施工质量竣工验收结果显示，除极个别路段因特殊原因与设计要求有一定偏差外，其路面大修工程中水泥稳定就地冷再生路段竣工验收合格。该技术在襄阳市2010年路面大修工程中的推广应用已取得阶段性成功，工程造价相对传统工艺低约10%～20%，建设工期缩短30%～50%，大量节省工程建设材料，符合可持续发展战略需求，竣工验收结论表明工程建设质量达到相关要求。

［1］ JTG F41－2008公路沥青路面再生技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2008.

［2］ 辽宁省地方标准.沥青路面水泥稳定就地冷再生基层设计与施工技术指南（试行）［S］.北京：人民交通出版社，2007.

［3］ JTG D50－2006公路沥青路面设计规范［S］.北京：人民交通出版社，2006.

［4］ JTG 034－2000公路路面基层施工技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2000.