冷再生技术在旧路改造工程中的应用

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冷再生技术与传统的施工工艺相比，完全利用了原有道路材料，其具有简化施工工序、缩短工期、节约成本、减少旧路沥青路面材料对环境造成的污染以及提高道路使用性能等多项优点，经济效益和环境效益显著。近年来，随着非洲国家对环境保护、节约资源等方面的重视，冷再生技术对原有道路材料的循环利用和再生逐渐引起了人们的青睐，因而在旧路改造工程中被广泛推广应用。

1 工程背景

非洲乌干达某旧路改造工程项目，是乌干达首都坎帕拉到东北部主干道的一部分，现有路面坑洞较多，两侧路肩侵蚀严重，路面宽度约5～6m，行车舒适度较差。该工程路线全长62km，合同工期24个月，设计行车道宽6m，两侧硬路肩宽1.5m，共9m宽。道路原结构层设计为旧路加宽1.5～2m，勾松15cm现有道路，新增5cm G30天然粒料，并添加一定比例的水泥稳定剂形成20cm均匀底基层，新增20cm级配碎石基层和3cm沥青双层表处面层。承包商积极与工程师沟通，将水泥稳定土底基层变更为级配碎石稳定底基层，变更后的底基层设计结构为旧路沥青道路就地冷再生，形成20cm调平层（该文也称下底基层），新增40%机轧碎石掺拌60% G30天然粒料形成20cm均匀的碎石稳定底基层，其他结构层与原设计保持一致。该工程为旧路改造工程，工程量大，工期紧，结构层施工任务艰巨，旧路面处理形成稳定底基层为整个工程关键控制点。

2 冷再生技术概述

冷再生技术是通过就地再生设备对原路面材料进行一次性破碎，必要时按设计添加水或其他稳定剂（如水泥），并连续完成混合材料的铣刨和拌和的施工工艺，就地冷再生后的材料可以作为底基层、基层等具有承载力的道路结构层。

冷再生技术在旧路改造过程中应用广泛，主要是因为这种技术能够节约沥青、砂石等原材料，实现工程成本的结余，同时能够高效利用废料，获得较好的环保效益。另外，这种技术通过重新罩面或者循环利用等技术可以提高路面建设质量并延长路面使用寿命，具有较高的实际推广价值。

3 冷再生技术优势

在旧路改造工程中，冷再生技术的应用，相对于传统施工工艺，其主要优势对比如表1所示。

表1 传统工艺与冷再生工艺的对比

冷再生工艺组合比较简单，在施工效率、施工成本、环保等方面均有显著成效，与传统工艺相比主要优势如下：

（1）简化施工工序。对原有路面就地铣刨，不需要单独去除或破碎块状材料，不需要对旧路沥青材料进行运输和废弃，能确保对路基结构的整体稳定性。

（2）节约成本。原路面材料被全部充分利用，显著减少了新材料的使用，机械燃油消耗显著降低，资源配置需求降低，节约了施工成本。

（3）缩短施工工期。铣刨、破碎、添加、拌和及摊铺碾压一次性完成，保证了结构的完整性和均匀性，可有效提高施工效率，极大节约工期。

（4）交通安全和保护环境。组合设备处于同一条车道内流水施工，利于交通管制和行车安全，避免了材料的来回运输，可有效利用原路面沥青混合料，减少对环境的污染，因此该技术是一项绿色节能减排的新技术。

（5）提高路面结构强度等级。对不同混合料充分拌和，避免出面局部离析现象，提高施工质量，从根本上实现道路结构强度等级的提高，延长了道路使用寿命。

4 冷再生技术的具体应用

该工程施工中充分利用了冷再生技术，一是用冷再生设备对原有沥青路面进行铣刨、破碎和拌和，形成下底基层；二是级配碎石掺拌红土粒料形成稳定底基层，两种工艺的应用充分证明了冷再生技术的使用性能，特别是下底基层，保证了路面结构层稳定性，工程质量和施工进度均超出了预期目标，经过不间断的通车检验，承重和耐磨效果较好，得到了业主和监理工程师的一致好评。

（1）冷再生设备参数及性能。该工程底基层施工所使用设备为德国进口的维特根WR2000型冷再生机，是当前较为先进的冷再生设备，该设备具有技术先进、性能良好、工作效率高等特点。①单幅拌和宽度：2m。②拌和深度：0～50cm。拌和空间可随再生深度的变化而调整，保证混合料拌和的均匀性。③拌和速度：8～12m/min。能快速更换刀头刀座系统，拌和速度快，显著缩短了施工工期。④油耗：50L/h（满箱900L）。油耗较低，为节约施工成本提供了可靠的保障。⑤功率：315kW。四轮独立驱动，可在极端工况下正常施工，使用性强。

（2）冷再生设备主要结构。①机体前后各2个轮子，由4个举升柱与车架相连，由液压系统调节车体高度，4个轮均为液压马达独立驱动。②机体中间是拌和破碎装置，拌和深度则是通过降低转子高度实现，其瞬时拌和深度会显示在操纵台CGC显示器上。③喷洒管喷洒水或者黏合剂，该系统由1台蜗杆泵和1根有16个喷洒嘴及插入装置的喷洒管组成。蜗杆泵从罐车抽取液体（如水和乳化沥青）输送到喷洒管，流量计可读数并传送数据给控制系统，用来调节黏合剂或水的添加量。

（3）施工准备。①资源配置。冷再生技术与传统施工方法资源配置分别如下。冷再生技术：冷再生机1台、平地机1～2台、单钢轮压路机2台、洒水车1～2台、装载机1台、自卸车6台，技术管理人员3人、普通工人10人。传统施工工艺：拌和机1台、平地机2台、单钢轮压路机2台、洒水车2台、装载机2台、自卸车10台、松土器2台、挖掘机2台、推土机1台，技术管理人员5人、普通工人20人。②技术准备。在旧路处理之前，首先要完成道路边坡的修整，同时根据横断面设计进行边沟开挖，要求与临近的涵洞流水面衔接平顺，做好雨季排水。

（4）施工工艺。根据现有资源配置，冷再生技术通过以下施工工艺日完成工作量可达8000～10000m2，而传统的施工方法每日完成工作量仅为5000m2左右。①施工放样：检查高程放样情况，根据控制点进行中桩和边桩放样。②铣刨拌和：洒水车缓缓行驶洒水，冷再生机紧跟洒水车根据设定拌和深度铣刨、破碎旧路面，并均匀拌和。冷再生机先从路基一侧开始作业，第一道施工宽度为2m，第二道施工时搭接10～20cm，以保证连续不间断。再生时按规定调整转子的速度，以便保证混合料的均匀性。拌和速度决定拌和颗粒的大小，速度越慢，拌和颗粒越细。③整平碾压：拌和完成后，平地机整平，整平过程由测量人员测量布点，检查标高和横坡。整平过程中洒水车喷洒水1～2遍，使水分接近最佳含水量，然后用振动压路机由路侧向中线由弱振、强振、再到静压进行压实，达到规范要求的密实度。④横缝处理：两作业段的横向搭接处，应保证衔接良好，下一段落施工时，前一施工段应铣刨至少1～2m，铣刨深度20cm。⑤养护：碾压成型的底基层在通车期间不间断的洒水养生，避免扬尘和出现坑槽。

5 结束语

冷再生技术可以充分利用旧路材料，减少因开采土料场或开挖路基所造成的生态破坏，还可以减少材料运输量，降低运输成本。与传统的施工工艺相比，冷再生技术能有效利用破碎旧路面，形成新的更加稳定的结构层，对旧路基起到加固作用，同时能有效均匀拌和新混合料，对新路面结构层起到更好的承重作用。冷再生技术大有推广前景，特别是在经济欠发达的非洲国家，冷再生可以有效利用旧路原材料，变废为宝，节约成本，同时冷再生施工可以快速成型，避免了路面开挖造成的不利影响。