淺談公路養護工程中瀝青路面冷再生技術的應用

張海源

【內容摘要】目前，隨著國民經濟的快速發展，瀝青路面冷再生技術是國外20世紀80年代后期迅速發展起來的一門新的技術，并且在國外被廣泛應用于舊路的維修、改造和升級。現在冷再生技術在國內很多工程上也開始運用。本文針對如何保證瀝青路面冷再生基層的施工質量談談看法，以供參考。

【關鍵詞】瀝青路面；冷再生技術；穩定；施工質量

目前，在我國高速公路和普通公路的建設中，多采用瀝青混凝土路面，雖然高等級公路瀝青混凝土路面的設計使用年限為15年，但是在實際運營中由于通行能力的需求、施工技術水平的限制和超限車輛日益增加等因素的影響，新建成的公路經常發生早期破壞，需要及時的養護維修。在這個過程中間廢棄大量的瀝青混合料造成環境的污染，另一方面對于我國這樣一個優質瀝青比較匱乏的國家來說也是一種資源的浪費。同時工程施工中大量的開采石料會破壞森林植被造成水土流失，破壞生態環境。因此，在當前的國情下，對舊瀝青路面進行再生利用，其經濟效益和社會效益將是非常顯著的。從已完工的冷再生路面的使用情況看效果相當好，因此，舊瀝青路面冷再生技術的推廣和應用的前景十分廣闊。

冷再生技術和傳統的瀝青路面養護工程施工技術相比較具有以下幾方面的優勢（1）瀝青混凝土路面冷再生投入的成本低，經過再生后能夠顯著提高舊路的使用功能。（2）用于公路養護改建，冷再生技術施工進度快，開放交通早，可以保障公路暢通。（3）應用冷再生技術改造的路段標高增加很小，對橋涵荷載影響很小。（4）傳統的施工方式將舊路材料刨除后扔掉。會造成環境的嚴重污染；瀝青再生技術能夠節約土地礦產資源減少廢料對環境的污染，有利于環境保護。

1舊瀝青路面就地冷再生技術

根據施工工藝的不同，瀝青路面冷再生主要分為兩種類型；一種是廠拌冷再生，另一種是就地冷再生，本文主要討論就地冷再生。

就地瀝青路面冷再生是通過專用的再生設備，在瀝青路面現場將舊瀝青路面銑刨、破碎，加入穩定劑進行拌合、攤鋪和壓實完成再生層的鋪筑。近年來，由于出現了大功率再生機，如德國的維特根公司生產的系列再生設備和相關施工機械，使得就地冷再生方法比其他再生工藝更具優勢。因此，就地冷再生施工應用越來越廣泛。

2冷再生穩定劑

目前冷再生工藝中使用的穩定劑有兩大類：化學類穩定劑和瀝青類穩定劑。化學類穩定劑主要有水泥、石灰以及它們與粉煤灰、爐石粉等的混合物，其主要作用是提高再生混合料的強度和水穩定性。瀝青類穩定劑主要有乳化瀝青和泡沫瀝青，其主要作用是提高材料的強度和抗水損壞能力，而且使再生瀝青混合料保持柔性，具備良好的耐久性。實際冷再生工程應用過程中，主要是采用水泥、乳化瀝青或者泡沫瀝青三種穩定劑。

普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥都可用于冷再生基層，應選用初凝時間3h以上和終凝時間較長（宜在6h以上）的水泥。宜采用標號為32.5級的水泥。

3水泥就地冷再生適用條件

就地冷再生技術適用于各等級公路路面及基層破損嚴重，路面強度不足，需要大修的路面；所有路面標高受到限制的道路、一般公路、等外公路及其它場地的維修改造。

冷再生混合料級配的確定應根據再生機取樣后對樣品進行篩分，得出級配曲線，所得級配曲線應在《公路路面基層施工技術規范》（JTJ034-2000）中水泥穩定（見表1）土級配范圍內，若不符合，應根據差別情況，確定需要添加的集料范圍。

表1水泥穩定土顆粒組成范圍

4冷再生施工

4.1工藝原理

道路就地冷再生工藝屬于道路翻修的范疇。主要包括四道工序；首先是準備就路面的再生材料包括破碎和翻松舊路；其次是加入添加劑和水并加以拌合；第三是成型和壓實；最后是再生路面上加鋪磨耗層或路面面層。

4.2施工工藝

⑴取料試驗

將原瀝青路面及基層用再生機取樣進行標準擊實試驗，確定最佳含水量、最大干密度。由于人工取料和再生機取料試驗結果差別很大，應采用再生機取料。

⑵確定水及再生劑用量

根據設計要求的水泥與原路面的可再生料的比值,通過擊實試驗確定最佳含水量、最大干密度。將數據輸入水泥稀漿車電腦中，用電腦系統控制水泥及水的添加量。

（3）確定再生幅數

再生幅數的劃分與再生機的工作寬度、需再生的原路面寬度、相鄰兩幅的搭接寬度等有關。合理的再生幅數可以保證再生機的工作效率，同時應最大限度的保證混合料為一次性再生，以確保其實際配合比滿足設計配合比的要求。

（4）再生層破碎拌和與縱縫的處理

再生機的工作寬度一般小于道路或行車道的寬度，因此，全幅路的再生需多次作業，從而導致數條相鄰作業面間的縱向接縫。需要沿整條縱縫有一定的重疊量以保證相鄰作業面間接縫的連續性。一般的相鄰作業面間的重疊量不小于10cm。路面越厚，重疊量越大；材料的粒度越粗，重疊量越大。良好的重疊接縫對再生層的最終性能有重要影響。再生機對路面進行破碎拌合時，冷再生機需1輛灑水車緊跟作業,并且要有2-3輛灑水車配合保證拌和用水。考慮到水泥的初凝時間，以及各道工序的銜接問題，以100m施工長度為限，當冷再生機單幅破碎拌和100m后，返回準備第二幅進行的當中，對剛完成的100m進行保濕穩壓，然后平地機刮平，26T振動壓路機進行振動壓實，直至達到規定的壓實度，平整度按規范要求嚴格控制。

⑸再生層養生

碾壓后及時采用塑料薄膜覆蓋養生，養生期內中斷所有交通，養生期不少于7d，要使冷再生基層表面始終保持濕潤，做到每天專人看管，確保再生層不因養生不當產生損壞。

⑹開放交通

達到齡期和強度要求的路段可以適時開放交通。

⑺施工工藝及流程圖

5施工注意事項

5.1試驗

由于原路面情況復雜，在以往施工中基層主要有二灰碎石基層及水泥穩定基層兩種情況。針對此情況應分別對二灰碎石基層段及水泥穩定基層段取料進行試驗得出數據用以指導施工。

5.2級配分析與調整

冷再生工程施工時，原路況對施工的影響較大，而原路況級配的不同使我們在施工時必須根據情況適時調整冷再生機器的行走速度及轉子轉數。

5.3壓實度檢測

壓實度檢測采用規范推薦的灌砂法。核子密度儀檢測雖然速度快，但是需要用灌砂法來標定，而舊路面的級配情況變異很大，很難標定，因此就地冷再生路面不適合采用核子密度儀檢測壓實度。

5.4施工控制

①施工過程

冷再生基層施工過程中必須派有經驗的工長和試驗員對含水量進行跟蹤檢測，還應根據天氣情況及時調整。

根據以往施工經驗，原路面基層為水泥穩定砂礫時，因砂礫吸水率小，含水量在施工過程中不宜做過大調整。而原路面是二灰碎石的則含水量較易控制，但在再生二灰碎石作為基層路面時，因有可能產生較多的大粒徑石料，因此碾壓遍數要適當增加，增加光輪壓路機的碾壓遍數對壓實效果有較大的提升。

在施工中產生的橫縫因相臨兩段壓實效果不同，在壓路機壓實新再生基層時會將粒料帶入已壓實成型路面上，對平整度產生不好的影響，這時應派人工對此地段進行精平處理，以保證平整度。

②養生控制

冷再生層的養生也很重要，在碾壓完畢灑水的過程中，要均勻，平穩的噴灑，不要有過大的水流，要及時苫蓋養生膜。

在養生結束開放交通的地段，應盡早施工面層，若長時間將基層暴露在外，經過重車，超載車碾壓后，容易出現上層粒料破損、縱裂甚至網裂等情況。

在施工過程中，我們感到，傳統的道路維修或者改建存在能源浪費，污染環境，工程造價高等諸多問題。瀝青路面冷再生技術既達到了無害化，又變廢為寶，大大節省了建筑材料，實現了循環利用資源，促進了循環經濟發展，社會經濟效益十分顯著，其發展空間廣闊，前景看好，在今后的道路工程中可大力推廣應用。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。