水泥穩(wěn)定冷再生基層施工技術(shù)

（新疆華天工程建設(shè)股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830001）

一、引言

在公路瀝青路面大、中修以及改擴(kuò)建的工程中，對(duì)部分水泥穩(wěn)定砂礫基層采取就地冷再生技術(shù)將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，但不同的公路工程具有不同的配合比設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工工藝，本文結(jié)合實(shí)際公路工程，對(duì)水泥穩(wěn)定冷再生基層施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的研究，并提出了一套成熟的施工工藝，以期為同類(lèi)工程提供參考。

二、水泥冷再生強(qiáng)度形成機(jī)理及特點(diǎn)

（一）水泥穩(wěn)定砂礫基層冷再生原理

水泥穩(wěn)定冷再生混合料在添加水泥時(shí)會(huì)產(chǎn)生一系列的反應(yīng)，例如水泥和水加入到混合料中后，水泥中的各種成分與水發(fā)生劇烈的水解和水化反應(yīng)，并從溶液中分解出氫氧化鈣，從而形成具有膠結(jié)能力的水化物，原混合料中的微小顆粒會(huì)與化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物中的個(gè)別組分產(chǎn)生交換吸附作用，生成多種結(jié)構(gòu)。

（二）水泥穩(wěn)定砂礫微觀結(jié)構(gòu)

生成水泥冷再生材料需要在舊的公路瀝青路面銑刨破碎完成后，以外部裹覆瀝青的混合料為骨架，以水泥砂漿作為填充物，形成新的水泥瀝青混合料。目前，對(duì)水泥穩(wěn)定土質(zhì)量的評(píng)價(jià)主要有強(qiáng)度和穩(wěn)定性兩個(gè)指標(biāo)，其中，強(qiáng)度指標(biāo)主要包括無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度和穩(wěn)定性指標(biāo)，而穩(wěn)定性指標(biāo)主要包括軟化系數(shù)和耐凍系數(shù)評(píng)價(jià)。

三、工程實(shí)例

（一）工程概況

本文以位于喀什地區(qū)疏勒縣境內(nèi)的省道214線疏勒縣至阿拉力鄉(xiāng)段公路大、中修工程為試驗(yàn)段，該工程起點(diǎn)位于疏勒縣工業(yè)園區(qū)，樁號(hào)為K4+680，終點(diǎn)位于疏勒縣阿拉力鄉(xiāng)，樁號(hào)為K30+680，路線總長(zhǎng)26km，工程主要內(nèi)容有水泥穩(wěn)定砂礫就地冷再生基層、同步碎石封層、瀝青混凝土面層、橋涵重建及維修加固工程、交通安全設(shè)施工程等。

（二）水泥穩(wěn)定冷再生技術(shù)施工工藝

1.準(zhǔn)備工作

在正式施工前，需要確定舊路面的結(jié)構(gòu)以及材料類(lèi)別，并清除路面表層所有雜物、泥塊、灰塵，預(yù)整修存在的細(xì)微病害和不平整的區(qū)域。同時(shí)，嚴(yán)格檢查水泥穩(wěn)定冷再生所需要的施工機(jī)械，保證其擁有良好的工作狀態(tài)。

2.預(yù)布材料

預(yù)布水泥時(shí)，要嚴(yán)格控制預(yù)布長(zhǎng)度，一般規(guī)定長(zhǎng)度為80～150m，同時(shí)要邊預(yù)布邊拌和，以免造成水泥劑量損失。在這一階段，冷再生機(jī)的行進(jìn)速度一般控制在3～5m/min，也可根據(jù)工程實(shí)際情況設(shè)定行進(jìn)速度。

3.拌和

此次試驗(yàn)段拌和機(jī)械采用WR2500S冷再生機(jī)，拌和施工前，需要提前測(cè)定舊路面的含水量，以便將冷再生機(jī)的加水量控制在3～4%以內(nèi)，水車(chē)水管加水流量速度控制在120～150L/min以內(nèi)，確保在最佳含水量條件下進(jìn)行碾壓工作。在拌和過(guò)程中，要有專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)分析，以確保相應(yīng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，并隨時(shí)檢查施工情況。

4.穩(wěn)壓

由于再生機(jī)重量較大，當(dāng)再生機(jī)經(jīng)過(guò)再生層時(shí)會(huì)留下大約5cm左右的車(chē)輪痕跡，從而導(dǎo)致車(chē)輪痕跡處再生材料被壓實(shí)，而其他區(qū)域還未被壓實(shí)的現(xiàn)象，為保障整個(gè)路面再生材料充分壓實(shí)，可先使用壓路機(jī)對(duì)再生層低速靜壓一遍。

5.整平及碾壓

當(dāng)整個(gè)道路穩(wěn)壓工作全部完成后，再使用整平機(jī)整平，首先要消除再生機(jī)車(chē)輪痕跡，隨后將刮刀前的再生料均勻攤開(kāi)，并兼顧再生層的橫、縱向坡度，最后再進(jìn)行全作業(yè)區(qū)段的找平。在整平工作完成后，如果仍存在車(chē)輪痕跡、麻面、局部骨料集中等現(xiàn)象，則由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行人工整平。

碾壓工作主要分為初壓、復(fù)壓和終壓。初壓采用靜壓和振動(dòng)結(jié)合的方式，碾壓速度控制在2.5～3km/h；復(fù)壓采用光輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓速度為2.5～3km/h；終壓采用膠輪壓路機(jī)碾壓，碾壓速度為3～3.5km/h。

6.接縫的處理

接縫的處理包括橫縫的處理和縱縫的處理。在每次施工過(guò)程中，盡量減少因機(jī)械停機(jī)而產(chǎn)生的橫縫，而為了保證縱縫處再生料的連續(xù)性，一般設(shè)定相鄰工作面的最小重疊量為10cm，并盡量將縱縫設(shè)置在避開(kāi)快、慢車(chē)道上車(chē)輛行駛輪跡的位置。

四、試驗(yàn)段質(zhì)量檢測(cè)

（一）質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

冷再生結(jié)構(gòu)層實(shí)測(cè)質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

（二）無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

本文對(duì)試驗(yàn)段現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣，并進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，結(jié)果如表2所示。

表2. 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測(cè)值匯總表

根據(jù)表2數(shù)據(jù)可知，現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣試件無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值為3.118MPa，最小也達(dá)到2.95MPa，滿足《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2004）規(guī)范要求，說(shuō)明該工程使用的水泥穩(wěn)定冷再生基層具有足夠的強(qiáng)度，且該施工工藝可有效保障路基的抗壓強(qiáng)度，具有良好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

（三）含水量、壓實(shí)度檢測(cè)

該試驗(yàn)路段含水量、灰劑量和壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

表3. 含水量、灰劑量和壓實(shí)度檢測(cè)值匯總表

由表3數(shù)據(jù)可知，水泥穩(wěn)定冷再生基層的含水量、灰劑量和壓實(shí)度均滿足《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2004）規(guī)范要求，說(shuō)明該工程的原材料、配合比以及施工工藝是可行的，可有效保證水泥穩(wěn)定冷再生基層的壓實(shí)質(zhì)量和承載能力。

五、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)水泥穩(wěn)定冷再生混合料的形成機(jī)理、微觀特征和特點(diǎn)以及水泥穩(wěn)定冷再生基層施工技術(shù)的系統(tǒng)研究，提出了一套全面、成熟的施工工藝，該配合比及施工工藝作用下的水泥穩(wěn)定冷再生基層的抗壓強(qiáng)度和壓實(shí)度均滿足規(guī)范要求，具有較大的參考價(jià)值。