冷再生技術在舊路改造工程中的應用

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冷再生技術與傳統的施工工藝相比，完全利用了原有道路材料，其具有簡化施工工序、縮短工期、節約成本、減少舊路瀝青路面材料對環境造成的污染以及提高道路使用性能等多項優點，經濟效益和環境效益顯著。近年來，隨著非洲國家對環境保護、節約資源等方面的重視，冷再生技術對原有道路材料的循環利用和再生逐漸引起了人們的青睞，因而在舊路改造工程中被廣泛推廣應用。

1 工程背景

非洲烏干達某舊路改造工程項目，是烏干達首都坎帕拉到東北部主干道的一部分，現有路面坑洞較多，兩側路肩侵蝕嚴重，路面寬度約5～6m，行車舒適度較差。該工程路線全長62km，合同工期24個月，設計行車道寬6m，兩側硬路肩寬1.5m，共9m寬。道路原結構層設計為舊路加寬1.5～2m，勾松15cm現有道路，新增5cm G30天然粒料，并添加一定比例的水泥穩定劑形成20cm均勻底基層，新增20cm級配碎石基層和3cm瀝青雙層表處面層。承包商積極與工程師溝通，將水泥穩定土底基層變更為級配碎石穩定底基層，變更后的底基層設計結構為舊路瀝青道路就地冷再生，形成20cm調平層（該文也稱下底基層），新增40%機軋碎石摻拌60% G30天然粒料形成20cm均勻的碎石穩定底基層，其他結構層與原設計保持一致。該工程為舊路改造工程，工程量大，工期緊，結構層施工任務艱巨，舊路面處理形成穩定底基層為整個工程關鍵控制點。

2 冷再生技術概述

冷再生技術是通過就地再生設備對原路面材料進行一次性破碎，必要時按設計添加水或其他穩定劑（如水泥），并連續完成混合材料的銑刨和拌和的施工工藝，就地冷再生后的材料可以作為底基層、基層等具有承載力的道路結構層。

冷再生技術在舊路改造過程中應用廣泛，主要是因為這種技術能夠節約瀝青、砂石等原材料，實現工程成本的結余，同時能夠高效利用廢料，獲得較好的環保效益。另外，這種技術通過重新罩面或者循環利用等技術可以提高路面建設質量并延長路面使用壽命，具有較高的實際推廣價值。

3 冷再生技術優勢

在舊路改造工程中，冷再生技術的應用，相對于傳統施工工藝，其主要優勢對比如表1所示。

表1 傳統工藝與冷再生工藝的對比

冷再生工藝組合比較簡單，在施工效率、施工成本、環保等方面均有顯著成效，與傳統工藝相比主要優勢如下：

（1）簡化施工工序。對原有路面就地銑刨，不需要單獨去除或破碎塊狀材料，不需要對舊路瀝青材料進行運輸和廢棄，能確保對路基結構的整體穩定性。

（2）節約成本。原路面材料被全部充分利用，顯著減少了新材料的使用，機械燃油消耗顯著降低，資源配置需求降低，節約了施工成本。

（3）縮短施工工期。銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪碾壓一次性完成，保證了結構的完整性和均勻性，可有效提高施工效率，極大節約工期。

（4）交通安全和保護環境。組合設備處于同一條車道內流水施工，利于交通管制和行車安全，避免了材料的來回運輸，可有效利用原路面瀝青混合料，減少對環境的污染，因此該技術是一項綠色節能減排的新技術。

（5）提高路面結構強度等級。對不同混合料充分拌和，避免出面局部離析現象，提高施工質量，從根本上實現道路結構強度等級的提高，延長了道路使用壽命。

4 冷再生技術的具體應用

該工程施工中充分利用了冷再生技術，一是用冷再生設備對原有瀝青路面進行銑刨、破碎和拌和，形成下底基層；二是級配碎石摻拌紅土粒料形成穩定底基層，兩種工藝的應用充分證明了冷再生技術的使用性能，特別是下底基層，保證了路面結構層穩定性，工程質量和施工進度均超出了預期目標，經過不間斷的通車檢驗，承重和耐磨效果較好，得到了業主和監理工程師的一致好評。

（1）冷再生設備參數及性能。該工程底基層施工所使用設備為德國進口的維特根WR2000型冷再生機，是當前較為先進的冷再生設備，該設備具有技術先進、性能良好、工作效率高等特點。①單幅拌和寬度：2m。②拌和深度：0～50cm。拌和空間可隨再生深度的變化而調整，保證混合料拌和的均勻性。③拌和速度：8～12m/min。能快速更換刀頭刀座系統，拌和速度快，顯著縮短了施工工期。④油耗：50L/h（滿箱900L）。油耗較低，為節約施工成本提供了可靠的保障。⑤功率：315kW。四輪獨立驅動，可在極端工況下正常施工，使用性強。

（2）冷再生設備主要結構。①機體前后各2個輪子，由4個舉升柱與車架相連，由液壓系統調節車體高度，4個輪均為液壓馬達獨立驅動。②機體中間是拌和破碎裝置，拌和深度則是通過降低轉子高度實現，其瞬時拌和深度會顯示在操縱臺CGC顯示器上。③噴灑管噴灑水或者黏合劑，該系統由1臺蝸桿泵和1根有16個噴灑嘴及插入裝置的噴灑管組成。蝸桿泵從罐車抽取液體（如水和乳化瀝青）輸送到噴灑管，流量計可讀數并傳送數據給控制系統，用來調節黏合劑或水的添加量。

（3）施工準備。①資源配置。冷再生技術與傳統施工方法資源配置分別如下。冷再生技術：冷再生機1臺、平地機1～2臺、單鋼輪壓路機2臺、灑水車1～2臺、裝載機1臺、自卸車6臺，技術管理人員3人、普通工人10人。傳統施工工藝：拌和機1臺、平地機2臺、單鋼輪壓路機2臺、灑水車2臺、裝載機2臺、自卸車10臺、松土器2臺、挖掘機2臺、推土機1臺，技術管理人員5人、普通工人20人。②技術準備。在舊路處理之前，首先要完成道路邊坡的修整，同時根據橫斷面設計進行邊溝開挖，要求與臨近的涵洞流水面銜接平順，做好雨季排水。

（4）施工工藝。根據現有資源配置，冷再生技術通過以下施工工藝日完成工作量可達8000～10000m2，而傳統的施工方法每日完成工作量僅為5000m2左右。①施工放樣：檢查高程放樣情況，根據控制點進行中樁和邊樁放樣。②銑刨拌和：灑水車緩緩行駛灑水，冷再生機緊跟灑水車根據設定拌和深度銑刨、破碎舊路面，并均勻拌和。冷再生機先從路基一側開始作業，第一道施工寬度為2m，第二道施工時搭接10～20cm，以保證連續不間斷。再生時按規定調整轉子的速度，以便保證混合料的均勻性。拌和速度決定拌和顆粒的大小，速度越慢，拌和顆粒越細。③整平碾壓：拌和完成后，平地機整平，整平過程由測量人員測量布點，檢查標高和橫坡。整平過程中灑水車噴灑水1～2遍，使水分接近最佳含水量，然后用振動壓路機由路側向中線由弱振、強振、再到靜壓進行壓實，達到規范要求的密實度。④橫縫處理：兩作業段的橫向搭接處，應保證銜接良好，下一段落施工時，前一施工段應銑刨至少1～2m，銑刨深度20cm。⑤養護：碾壓成型的底基層在通車期間不間斷的灑水養生，避免揚塵和出現坑槽。

5 結束語

冷再生技術可以充分利用舊路材料，減少因開采土料場或開挖路基所造成的生態破壞，還可以減少材料運輸量，降低運輸成本。與傳統的施工工藝相比，冷再生技術能有效利用破碎舊路面，形成新的更加穩定的結構層，對舊路基起到加固作用，同時能有效均勻拌和新混合料，對新路面結構層起到更好的承重作用。冷再生技術大有推廣前景，特別是在經濟欠發達的非洲國家，冷再生可以有效利用舊路原材料，變廢為寶，節約成本，同時冷再生施工可以快速成型，避免了路面開挖造成的不利影響。