水泥就地冷再生技术在旧路改造工程中的应用策略

田江伟

（中铁十五局集团第四工程有限公司，河南 新郑 451100）

0 引言

在我国由于高速公路的扩展，很多沥青路面已经发生了车辙、裂缝和坑槽等破坏现象。沉降等问题严重影响着道路行驶的安全性，严重影响了人民群众的交通出行。在无法对道路进行局部修复和处理，就必须应用大中修来对路面进行改造处理，并应用水泥就地冷再生施工技术对旧路进行改造，形成新的结构层，这样既可以节省建筑材料，减少对空间的占用和对环境的污染，更好地增强路面改造效果。

1 工程概况

S227 线桐柏确山界至桃花店桥南段公路是省道S227 线的重要组成部分，项目起自于S227 桐柏县和驻马店确山交界（桩号K545+750），向南经回龙，终止于桃花店桥南（桩号K554+000），路线全长8.25km。全路段均利用老路改建。

路面工程：铺筑4cm 细粒式改性沥青混凝土路面74335km2，5cm 中粒式改性沥青混凝土路面74335km2，18cm 水泥稳定碎石上基层76720km2，18cm水泥稳定碎石下基层59219km2，16cm 就地冷再生水泥稳定碎石20962km2。

2 水泥就地冷再生技术概述

水泥就地冷再生施工技术是指在室温条件下，对专业的机械设备进行充分应用，并对有问题的道路进行改建，在此基础上对原有的旧路结构层进行大中修，将适当的回收物料加入原有的结构层状中，并做好搅拌、混合和摊铺工作。通过对这一技术进行应用可以对原有的铺装层和一些基层的结构进行再修整，形成新的结构层。在此技术的影响下，可以形成具有较高的强度的结构层，此再生结构牢固性更强，并且可以对原来的路面材料进行充分应用，还可以有效减少对环境的污染，降低工程造价，有效提高路面的强度和性能，进而确保道路的运行安全[1]。

3 水泥就地冷再生技术要点

3.1 施工放样

在旧路改造工程开始前，需要将标桩设置在道路两侧，并以此为基线，将道路的中心线复原。

3.2 添加稳定剂

（1）按照冷再生层的设计厚度及所需添加量，确定稳定剂的加入量。

（2）以铺装面的宽度为基础，推算出一定厚度水泥层所需的水泥数量，以及水泥的纵向和横向间隔。

（3）在对水泥稀浆车进行应用时，要对水泥喷射的数量和行驶的速率进行估算。

（4）按照计算出来的每一袋混凝土的纵向和横向间隔，在老路面上标出放置的地点，并划线标出每个袋装混凝土的铺面[2]。

（5）使混凝土均匀地铺开，避免局部过度聚集，避免漏洒。

3.3 冷再生机组

（1）应用推杆对再生机进行排列，并做好所需的各类管道、线路的对接，以及其他在再生过程中所需的机械设备的检修工作。操作员将资料录入电脑，确保资料准确无误。

（2）若使用水泥稀浆车进行浇筑，则应确保水泥浆车中有足够的水量及水泥[3]。

（3）将再生机系统中的一切空气全部排除，并使各阀保持完全开启状态。

（4）在工作现场设置导向线，并保证在再生路段上的导引标志清晰、准确。

3.4 旧路铣刨、破碎

（1）根据设计的再生层厚度和道路破损情况，对冷再生机推进速率进行调节，一般为4~12m/min，这样可使材料的级配变化幅度变小，以此来达到铺设后材料的技术性能要求。

（2）在网状裂纹较多的区域，应采用增加铣刨转子的转速和减小再生机的运行速率的方法进行施工。

（3）应安排一名专业测试员跟随冷再生机，并与冷再生机的操作者进行沟通，及时检查再生深度、和水泥含量等，并及时向操作人员提供测试结果，以便于及时调节铣刨的速率及深度。

（4）按照邻近已建好或原有的路面的厚度，将钢纤插入稳固的土壤中，检测其插入厚度，以确定其是否符合设计的厚度。

（5）采用多片拼接时，要注意拼接的间距，要确保拼接间距不少于50cm。

（6）在对带熨平板的冷再生机进行应用时，要加强对熨平板后再生层厚度进行检测，确保其不低于设计厚度。

（7）为了确保以后工作的顺利进行，同时也为了减小侧向接头，在150~250m 为基本再生长度。

（8）在每个阶段的再生工作完毕之后，需要对所应用的装备进行检验，如有破损则应当及时替换[4]。

3.5 碾压整形

（1）在对轮胎式再生进行应用时，由于再生机的轮胎已经稳定地挤压两轮部位，两轮间有一定的物质残留，所以在进行整形之前，需要将这些残留物质从车轮间挤压出来，在压实过程中，通常使用一个凸块振动压路机或一个钢轮振动压路机，在重复作业过程中，底面2/3 厚的区域压实次数满足规定的压实度为最佳。

（2）按相关原则和次序进行碾压，由于再生位置两边都有旧路，因此在碾压过程中，要用较重的压路机对再生部位下半部分进行碾压，然后用较轻的压路机对上半部分进行1/3 的压实。

（3）压路机行驶速度、压实方式等过程中需要注意的问题，需要按水泥稳定类材料路面的标准进行。

4 施工前准备

（1）处理现场环境。清理道路上的垃圾，路肩上的杂草，尤其是填坑用的石块，以及熔炼时排放出来的流碴等，避免对机器造成损伤[5]。

（2）测量。在施工之前要做好测量工作。

（3）沉陷和坑槽处理。沥青混凝土中出现凹坑、根本因素是由于基层、地基的强度不够。为此，需要掺加10%的灰泥，对凹坑及塌陷处进行填筑，并按规定的压实标高，以增强损坏处的承载力。

（4）做好组织工作。工程设备：冷再生机、震动压路机各一部，水泥稀浆车、平地机各一部，胶轮压路机一部。与此同时，可以选择施工现场的水源，并在施工现场设置泵站。

（5）水泥用量计算。以再生层的厚度、宽度和干密度为依据，计算出再生层的每平方米的黏结力。随着水泥掺量的增加，尽管混凝土的强度有所提高，但是混凝土的水化程度增加，混凝土的收缩率增大，它出现干燥收缩的概率也较大，从而更容易造成表层的反射开裂。所以，在确保其强度前提下，应该以较少的水泥用量为宜，通常选择能够达到7d 无侧限抗压设计强度，而且具有一定的安全系数的最小水泥用量，以此来明确控制值[6]。

（6）试验段铺筑。从施工技术、工程质量、施工管理等方面进行初步探讨。对施工人员和机械设备的配置，安全施工等进行检查，并制定相应的技术指标。实验段长度在300m 左右，通常以距离水源较近的地点为建设出发点，不仅不会对搅拌造成干扰，而且有利于养护工作的开展。

5 旧路改造工程中水泥就地冷再生技术的应用

5.1 冷再生机拌和

首先，发动修筑机械，根据设置的回填厚度，对铺装材料进行磨削、碾压、拌和。在进行再生时，应缓慢、均匀、连续地进行，不可任意改变速率，也不可在中间停车，再生速率应控制在4m/min 以内。当一条线路修复到末尾时，可将其反转到另一条线路上，继续进行下一条线路的修复，直至整条线路全部修复完成。在纵缝位置，两个相邻的工作表面之间的交迭宽度不能超过10cm。其次，搅拌过程中工作人员的合理配置也不容忽视。在建造之前，要把各种工作分工到个人，让每个工作人员都清楚自己的责任，并且在测试阶段时，要对其进行检查，如果不符合要求，就要进行调整。水泥的摊铺应与再生混凝土的搅拌同时进行，并应间隔适宜，以免间隔太远。因此，在雨季进行工程建设时应特别小心，以免引起环保问题。若道路太过干燥，可在铺筑之前，用洒水车将地面洒上一层水来润湿，让水分渗透后，再铺设水泥，在搅拌过程中可以降低用量，节省搅拌时间。

5.2 整平

不平的路面由于受到车辆行驶时的撞击而严重缩短了路面的使用寿命。路面不平将对路面的观赏性、路面铺装的困难和成本产生较大的影响。因此，二次整平工作非常关键。在使用平地机整平时，要遵循以下步骤与要求：①将已搅拌好的水泥，用钢轮压路机进行2~3 次初压。②对某一工区进行初步压制后，再进行平整。③再次使用钢轮压路机，对已平整的路面进行一次全面的滚动，对于局部的轮胎印痕和凹陷，则需要手动进行修复。④采用平地机开展平整工作，使路面平整，而且要确保路面不能出现车轮印，也不能出现骨料分离等问题[7]。

5.3 压实

（1）依据再生层厚度、压实度等需求，配置足够数量的钢轮压路机、轮胎压路机，并按实验区规定的压实流程实施，以确保再生层满足压实度、平整度的需求。

（2）在现场进行低温再生的道路上，应采取一种流水方式，将各个环节的工作联系起来，将搅拌、整平、碾压等环节的工作进行到最短的工作周期，最长的工作周期应在6h 以内。

（3）水泥砂浆在初始压制时，其水分含量要大于其最优值的1%~2%。在粉碎期间，要保证再生层的表层永远是潮湿的，如果水分迅速挥发，则要用水浇透。

（4）如果压路机上出现松散、脱皮等情况，要立即将其掀翻再进行搅拌，以保证产品的品质。

（5）在完成压路期之前，再次用平地机整平，保证路面的纵向平整，路面的拱度和超高均达到设计的标准。

（6）直线以及没有设置过高的平坦弯道，都要从两边往中间进行碾碎。设置过高的平面弯道，从里到外进行滚动。

（7）碾压时，碾压速度要缓慢且一致，初始碾压速率为1.5~3km/h，复、终碾压速率约为24km/h。在第一次加力和第二次加力时，后轮的交叠程度不能大于1/2。

（8）在已完成碾压的道路上，禁止压路机掉头、紧急制动和停车。

（9）在完成压路机工作后，要对其进行复试，并对照设计标高，对超出规定范围的部分要予以特殊标注，如果在回收层上还需要铺设其他的承载层，那么在下部应该适当地增加与之对应的厚度，从而保证整个回收层的承载能力和实际高度要求[8]。

5.4 养护

因其为水硬无机胶凝材料在回填土完成后，必须立即浇筑水分，使回填土表面水分充足，7d 之内不能干透，尤其是在干旱的春天，更要格外小心。所以初期喷头要慢洒、少洒、勤洒，同时确保喷洒均匀，避免大量的雨水冲刷，等表层变得坚硬后，才能增加浇水量。养护过程中，除了喷洒车以外，不得使用任何交通工具，尤其是重载汽车，以防对还没有完全成型的再生层所带来的伤害与损坏。若在其上方有水泥混凝土，则须尽早铺筑，以防止再次受阳光照射而产生裂缝[9]。然而，受损伤较大的道路，由于其与路基的整体性和稳定性差，导致道路网裂、车辙等病害较多，而且道路的平整度和横坡度也不理想。在原始条件恶劣的情况下，为了让横向坡度满足设计需要，必须降低边沿标高，提高道路中线标高，造成重填层厚度不均，即在中线处增厚，但在边沿处增厚不足。

6 结语

总体而言，就地水泥冷再生技术可以有效地减少工程成本，在建设和养护资金并不充裕的时，这一技术能够起到较大效果，同时也符合对资源节约型、环境友好型社会的需要，有着显著的经济效益和社会效益。此项技术的成功运用，将为未来道路改建工作提供一种新的思路。本文针对就地水泥冷再生技术进行分析和研究，同时提出了相应策略，为旧路改造工程的发展奠定良好基础。