全深式冷再生技术在省道大中修工程中的应用

王瑞瑞 黄高峰

(江苏交科交通设计研究院有限公司，江苏 淮安 223001)

·道路·铁路·

全深式冷再生技术在省道大中修工程中的应用

王瑞瑞 黄高峰

(江苏交科交通设计研究院有限公司，江苏 淮安 223001)

结合325省道洋河新城段大修工程实例，调研了老路病害情况，通过方案比选论证，推荐采用将老路沥青面层和部分基层进行全深式就地冷再生的方案，并提出了省道大中修处理过程中的环保措施，最终取得了良好的施工效果。

公路，沥青路面，裂缝，冷再生技术

0 引言

325省道起于淮安境内丁集环交以东约1.2 km，与237省道相接，终于宿迁骆马湖畔，是一条东西向的快速干线，其走向基本与盐徐高速公路(G2513)平行，连接了京沪、宁宿徐、盐徐高速公路及245省道、249省道。本次养护路段位于宿迁市洋河新城，起于K79+000处，终于K83+000处，全长4.0 km。现有路面已出现大量纵横向裂缝、松散、龟裂等病害，近年来养护部门进行多次小修小补，但目前路面依然出现了较多纵横向裂缝，部分路段出现龟裂、块状裂缝等病害，现有路面已不能满足公路的使用要求，急需进行大中修养护改造。

1 工程概况

道路始建于1976年，初始等级为三级，2001年拓宽为二级公路，其横断面组成为：17.0 m沥青混凝土路面+2×1.5 m土路肩。拓宽新建路面结构为：4 cm AC-13Ⅰ细粒式沥青混凝土+5 cm AC-20Ⅰ中粒式沥青混凝土+沥青封层+20 cm二灰碎石+30 cm三灰土，其下30 cm路床掺水泥石灰土处理；老路补强路面结构采用：4 cm AC-13Ⅰ细粒式沥青混凝土+5 cm AC-20Ⅰ中粒式沥青混凝土+沥青封层+20 cm二灰碎石(调平层)。

2 现有公路路面检测及技术状况评定

经计算，路面强度系数PSSI=59.19，路面状况指数PCI=69.28，行驶量指数RQI=90，详见表1～表3。

表1 路面强度评价表

表2 沥青混凝土路面破损状况评价表

表3 路面行驶质量评价表

根据JTJ 073.2—2001公路沥青路面养护技术规范中第20页有关规定，在不满足强度要求的前提下(路面的结构强度系数为中等以下时)，应采用大修补强措施，以提高路面结构承载力。

325省道K79～K83+359段的总体强度评价为“差”，路面破损状况总体评价为“次”，路面行驶质量指数总体评价为“优”，本段道路设计方案采用大修，大修设计年限为5年。

3 沥青路面主要病害成因分析

3.1 横向裂缝

此段道路横向裂缝较多，程度较严重，横缝比较宽，横向裂缝长度不等。1)沥青质量未达到设计标准，沥青面层温度收缩或温度疲劳应力大于沥青混合料的抗拉强度，面层被拉裂，而沥青路面纵向尺度远大于横向，即纵向束缚大于横向，而使路面产生横向裂缝。2)老路基层采用的是二灰碎石，二灰碎石集料偏细，在基层成型过程中，因二灰碎石失水收缩而形成规则的横向裂缝；另一方面二灰碎石因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使沥青面层底面承受拉力，当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂，并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层底面裂缝沿竖向向上扩展到路表，从而形成沥青路面横向裂缝。3)本路段在2001年进行老路扩宽改造，老路利用部分直接在路面修补后加铺结构层，若老路路面病害未处理好，则容易产生反射裂缝。

3.2 纵向裂缝

本路段纵向裂缝较长，主要位于道路中线处。局部路面纵向裂缝位置伴随着轻微的龟裂与沉陷等病害。

1)路基不均匀沉陷。由于地基处理不当，或路基压实度不够，造成路基不均匀沉降，这是产生路面纵向裂缝的主要原因。本道路为扩宽改造工程，若旧路改造拓宽时，新旧路基、路面的搭接部位没有严格按照台阶式分层压实处理，以及下部基层未达到压实要求或地基处理不彻底则易产生纵向裂缝。2)沥青面层分幅施工时，两幅搭接处未处理好。由于沥青路面分幅施工，因此在道路中心位置留下一条纵向施工缝，在车辆荷载作用下加上雨水下渗，路基强度下降，从而形成纵向裂缝。3)老路沥青面层质量较差，随着近几年交通量的不断增长，尤其是重载车辆较多，超限车辆对路面的反复作用，路面易形成纵向裂缝。

3.3 龟裂与块状裂缝

在病害修补前，在调查中发现本段路面在修补前龟裂与块状裂缝伴随着沉陷与其他裂缝比较多；块状裂缝主要出现在横向裂缝处及行车道范围内。

1)属于纵、横缝共同发展而形成的，纵、横向裂缝发展初期以单缝为主，由于在超载与重载车辆的反复作用下，现已有大部分开展成多条裂缝及块状裂缝。2)局部基层成型不好造成局部基层的强度不够，导致路面出现龟裂病害，继而在车辆反复作用下以及雨水下渗形成龟裂。3)为面层沥青混凝土质量较差或沥青混合料老化所引起。4)老路改造时部分路段沥青面层未达到设计厚度，下层基层成型不好，经过车轮的反复碾压，沥青面层易出现龟裂。

4 建设方案

根据调查结果，提出以下两种比选方案，详细比选方案见表4。

表4 两种方案优缺点的比较

方案一：对老路进行全深式就地冷再生，冷再生添加剂为水泥。将老路17 m宽路面范围内20 cm沥青面层和部分二灰碎石基层一起掺不低于4%～4.5%水泥进行老路再生处理(局部老路面层厚度较厚路段先铣刨上面层)，待再生部分养生结束后一起加铺沥青面层，加铺沥青面层结构为：5 cm SUP-20中粒式沥青混凝土+4 cm SUP-13细粒式沥青混凝土。

方案二：对老路面病害进行处理后，加铺补强路面结构。补强路面结构为：18 cm水稳碎石+沥青封层+5 cm SUP-20中粒式沥青混凝土+4 cm SUP-13细粒式沥青混凝土。

方案二中的老路病害处理方法如下：

1)老路面上存在严重纵横缝、龟裂、沉陷、坑塘等病害路段：将老路二灰碎石基层与沥青面层沿病害范围四周超宽20 cm凿成深20 cm方形凹槽(纵横向裂缝病害，沿裂缝将沥青面层与石灰土基层铣刨成1 m宽的槽带)，用压力空气将凹槽底面清理干净。然后在凹槽中填筑水稳碎石与四周老沥青面层齐平，待水稳碎石达到一定强度后，其上加铺补强路面结构层：18 cm水稳碎石+沥青封层+5 cm SUP-20中粒式沥青混凝土+4 cm SUP-13细粒式沥青混凝土。

2)轻微的纵横向裂缝路段：将老路面沿裂缝清洗干净，沿裂缝铺设2.0 m宽的土工格栅，拉紧，固定，其上再加铺补强结构层：18 cm水稳碎石+沥青封层+5 cm SUP-20中粒式沥青混凝土+4 cm SUP-13细粒式沥青混凝土。

综上所述，方案一采用冷再生技术，可以充分利用老路面层与基层材料，节约资源、保护环境，方案二直接在老路上采用加铺方案，需进行大量的老路病害处理。结合本道路交通量和路基成型情况，从节能、环保和造价角度考虑，推荐采用方案一。

5 结语

1)对S325线K79+000～K83+000段老路进行了检测，对路面技术状况进行了评价，分析老路病害成因，并提出两种方案进行对比，选出合理方案。2) 本次大修采用了路面面层和基层冷再生方案，在节约造价的前提下，节约资源、保护环境。该技术在本片区大中修工程中应用相对较早，且道路通行后效果较好，值得其他省道大中修工程借鉴。

[1] 李新海，常 虹.高速公路养护管理策略研究[J].价值工程，2012，31(10)：57．

[2] 邵 铖.省道S206线大中修养护工程勘察与设计[J].交通标准化，2014(8)：16-42.

[3] JTG H20—2007，公路技术状况评定[S].

Abstract: Combining with the Yanghe River new district maintenance project on No.325 provincial road, the paper investigates the diseases on old roads, indicates the scheme comparison, recommends the full depth ground cold recycling scheme of the asphalt roadbed layer and partial base of old roads, points out the environmental protection measures in the maintenance process on large and medium provincial roads, and achieves better construction effect.

Key words: road, asphalt roadbed, crack, cold recycling technique

On application of full depth cold recycling technique in large and medium maintenance projects on provincial roads

Wang Ruirui Huang Gaofeng

(JiangsuCommunicationsScienceDesignInstituteCo.,Ltd,Huai’an223001,China)

2016-03-12

王瑞瑞(1983- )，女，工程师； 黄高峰(1980- )，男，工程师

1009-6825(2016)15-0134-03

U418

A