就地冷再生技術在公路工程中的應用分析

周道斌

（郎溪縣交通建設工程質量監督站，安徽宣城242100）

1 工程概況

S203 公路位于宣城市郎溪縣境內，起點位于定埠黃泥墩（與江蘇省境內S246 公路連接），沿途經梅渚、郎溪縣開發區、郎溪縣城區，跨新老郎川河進入十字鋪工業園區，與X018 公路相交，跨宣廣高速、商合杭鐵路，經楊家邊隧道，終點位于姚村鄉，線路全長為54.103km。

該省道于2019年12月交工通車，實現了全線貫通。由于不同路段的車流量不同，部分車流量大的路段容易出現病害，此外，公路使用年限的增加，也會對路面造成一定的損害，若不及時有效地進行養護維修，則會縮短公路的使用壽命。如果養護修復工程中采用的材料、技術等不能滿足相關標準，也會影響公路交通安全。

而就地冷再生技術是一種既節約能源又保護環境的公路養護技術，該技術的施工組織較為簡單，對交通產生的干擾也較小，比較適合使用在大交通量、不間斷施工的項目中。此外，在維修過程中能對舊路面的材料重新利用，可有效減少對石料的浪費，也能降低對周圍環境產生的污染。

2 原路面狀況調研及目標配合比設計

2.1 公路原結構形式

S203 建平大道的路面結構是最為常見的公路結構，其路面適合使用就地冷再生施工技術進行養護維修。

2.2 路面病害情況概述

S203 建平大道段投入營運幾年來，從未進行過大范圍的修補，其表面質量較好，但整個路段出現了不同程度的裂紋、坑槽及沉陷等病害問題，對行車舒適性及路段使用都產生了一定的影響。

2.3 維修方案

在對S203 建平大道路段進行養護的過程中，需要采取不同的施工技術，在制定維修方案的過程中經過對各種施工工藝進行對比，以及對該路段的實際情況及病害程度進行分析，同時出于節約施工成本、避免資源、縮短工期等方面的考慮，確定使用就地冷再生技術進行施工。在施工過程中，可以對路面進行銑刨、攤鋪、碾壓等作業，并保證一次成型，這樣不會提高原路的標高，若使用其他施工工藝開展施工，有可能提高原路的標高，也會造成資源和資金的浪費。此外，采用該技術不會對道路兩側的環境產生較大的影響，能夠有效保護環境。結合該路段的實際情況，所制定的具體維修方案主要有以下幾點：

第一，在維修過程中，對原路面表面結構進行銑刨處理，刨除15cm，銑刨工作結束后，再將刨除的瀝青運輸到瀝青廠，進行瀝青拌和工作，充分發揮就地冷再生技術的作用。拌和再生的瀝青材料，不能再用于表層結構的施工，只能用于底層結構的施工。

第二，將原有的水泥進行刨除碎石處理，然后采用就地冷再生技術進行重新制作。

2.4 目標配合比設計

2.4.1 就地冷再生混凝土的組成

就地冷再生混凝土主要由經破碎、清洗、分級的廢棄混凝土塊和新混凝土材料組成，添加水泥砂漿等進行攪拌。完成后經現場采樣和檢測，達到施工需要，可用于S203 建平大道路段的養護施工。

2.4.2 水泥添加量的確定

確定水泥添加量的過程中，應該根據其濕度條件、養護時間及浸水時間進行測試，通過數據對比，確定合適的水泥添加量，保證建筑材料的質量，進而保證整體施工質量。

3 再生施工方案介紹及就地冷再生技術的施工原理

3.1 機械設備配備

在施工中使用的設備為就地冷再生機、水泥稀漿噴灑車、攤鋪機、水罐車、瀝青罐車等各1 臺，壓路機需要準備3 臺。在施工前，應提前將這些設備運到施工現場，利用就地冷再生技術進行施工。在施工過程中，要嚴格控制再生機的施工速度，速度要控制在每分鐘2.5～3m，還要隨時對再生料的濕度進行檢查，確保其濕度處于工程建設的要求范圍內。另外，要對原料的含水量進行檢查，從而確定合適的噴水量，確保材料的含水量符合工程施工的要求標準，進而保證整體施工質量。

3.2 攤鋪

在公路工程中，應做好攤鋪工作，攤鋪工作完成后，需要采用機械設備，對路面進行平整處理。在攤鋪過程中，需要重視攤鋪工作的速度以及再生機速度的一致性，則需要在攤鋪10m 后，對前面攤鋪完畢的路面進行質量檢查，確保已攤鋪工作的質量后，然后進行下一步的攤鋪。如果在鋪設過程中發現公路工程中截面與設計規范不符，或部分混凝土產生了較大的分散性，則要對其表面進行修復處理，以保證道路結構的質量滿足工程要求。

3.3 壓實

在公路工程中，壓實施工過程的開展是極為重要的，應該以靜壓的方法為主，且施工過程中不能存在漏壓的情況[1]。碾壓施工中碾壓設備應勻速、緩慢地行駛。初壓階段，速度要控制在1.5～1.5km/h，碾壓次數4 遍；復壓階段，速度要控制在0.2～2.5km/h，復壓的次數為4 遍以上；終壓的速度與復壓的速度一致，確保路面表面的平整性達到施工要求，且路面上不能留有輪跡。

3.4 養護與交通管制

碾壓施工結束之后，要對路面表面的壓實度進行檢測，若各項檢測數據都符合施工建設的要求，就可以開展養護工作，養護時間應該在七天以上，養護方式以覆蓋薄膜為主，在養護時間段要進行交通管制，所有車輛和行人都不可以在路面上行走。

3.5 就地冷再生技術的施工原理

就地冷再生技術主要是以一次性粉碎的方法，對原有路面上的混合料進行翻挖、銑刨、破碎，之后按照該技術的使用要求，在其中增加一定計量的再生劑或者水、水泥、骨料等材料，然后使用冷再生機將其規整到一定的厚度，對其進行碾壓成型，進而保證路基結構層的質量。

4 就地冷再生技術的優點和缺點

4.1 優點

其一，使用就地冷再生技術能夠有效節約施工成本。該技術主要是對舊的鋪層材料進行重新加工，實現再利用，施工過程中能夠節約更多的建筑材料，在道路維修工程中能夠有效減少材料挖掘、運輸等環節的開支，進而降低公路工程的施工成本。

其二，能夠減少對環境的污染及破壞。該技術能充分利用原有的材料，使舊材料成為新的施工建設材料，不用對其進行廢棄處理，能夠有效減少材料的使用量，能夠更好地保護環境。

其三，能提高公路工程的施工效率。就地冷再生技術能夠有效簡化施工工序，提高施工效率，進而縮短工期。使用該技術能同時對舊路面開展銑刨、破碎、拌和、攤鋪等作業，進而提高公路施工效率。

其四，能夠有效降低對施工路段周圍環境及周圍居民出行的影響。該技術在施工中使用的機械設備都具有封閉式的自動控制系統，能夠避免施工現場的粉塵隨意飄散，能夠保證施工路段周圍居民的身體健康，更有利于文明城市的建設。并且，就地冷再生技術的施工區域相對密集，所有機械組合都能在一條車道內進行施工，不會對其他車道的正常運行產生影響。若施工場地處于交通量較大或者公路較窄的場所，該技術也可以進行開放性施工。

4.2 缺點

就地冷再生技術也存在一些缺點。

第一，路面水穩定性較差，施工后要在路面上攤鋪一層熱拌瀝青混凝土罩層。

第二，施工效果一定程度上受舊路面材料質量的影響，若是舊路面材料的質量較差，會影響整體施工質量。

第三，混合料配比設計較難把握。

第四，就地冷再生技術對施工環境的要求較高，比較適合在較為溫暖、干燥的環境中使用。對此，需要結合不同的施工要求和施工環境，合理選擇并使用就地冷再生技術，以充分發揮該技術的優勢，同時有效規避其不足。

5 就地冷再生技術在公路工程應用時的施工準備工作

5.1 參數確定

應用該技術開展施工之前應該做好相應的施工準備工作，為后續施工的順利開展奠定良好的基礎。施工要對舊路路況進行實際勘探，也要對路表彎沉情況進行測試，通過測試確定其彎沉情況后，合理使用就地冷再生技術，以有效提高路基的承載力。開展挖探作業時，在挖探過程中需要計算舊路路面結構層的厚度，對材料質量等進行一定的檢驗，還要對回彈模量值進行相應的測試，這些數據對計算路面結構有重要參考作用。在大規模養護維修的公路項目中，應對其設計年限和年限內的交通量進行計算，全面掌握路面結構的相關數據，準確確定路面的厚度和強度，實現精準施工。

5.2 配合比設計

在施工設計過程中要對舊路路段的結構材料進行鉆芯取樣施工，還要對原有路面、基層厚度和施工材料的性能、質量等進行檢測，在使用就地冷再生技術的過程中也要對舊路混合材料進行破碎取樣，并對樣品進行篩分，嚴格遵循該技術的使用規范，選擇合適的材料進行配比。另外，在配比過程中要按照級配的需求選擇適宜的方式進行配料，常用方法有圖解法、試算法等。嚴謹地進行配合比設計，能為后續施工的開展奠定良好的基礎，進而保證施工質量。

5.3 機械設備選擇

公路工程的施工環境一般較為復雜，且施工工期也較長，要想有效提高施工效率同時保證施工質量，就要對機械設備進行合理的選擇。采用就地冷再生施工技術時，應該選用冷再生機、平地機、灑水車等。在合理配置機械設備之后，還要對設備進行調試與維修，保證其使用性能，為提高施工效率作保障。

5.4 材料準備

冷再生結構中選擇的骨料以及填料，通常選用破碎之后的原有瀝青面層、基層材料等。在材料選擇的過程中要對其用量進行有效控制，特殊情況下可以適當增加骨料或者填料。通常情況下以硅酸鹽水泥為主要材料，水泥的初凝時間要超過4h，終凝時間控制在6h 左右，也可根據實際施工情況使用緩凝水泥。在水的選擇上，要選擇無有害物質的水。

5.5 就地冷再生技術在公路工程施工中的質量控制

其一，在公路工程施工中使用就地冷再生技術時，對再生材料的拌和均勻度是影響施工質量的重要因素。為此，在施工過程中要嚴格控制冷再生機拌和的形式和速度，速度應控制在8m/min，這樣速度才能更好地保證拌和的均勻度[2]。另外，要對水泥的添加使用量進行合理控制，并做好拌和深度的測試工作。

其二，就地冷再生施工中的含水量也會影響路面的壓實質量，對此，在施工過程中要嚴格控制再生材料的含水量，若含水量不符合施工建設的要求，應該及時對其進行調節，并結合相關試驗數據進行壓實施工，確保壓實度符合工程建設的質量要求。

其三，就地冷再生技術施工的長度應合理控制在120～150m 之間，在水泥初凝之前也應該有效控制施工速度，為整體工程的建設質量提供有力保障。

6 就地冷再生技術施工注意事項

在應用就地冷再生技術之前要全面了解原路面的實際情況，確保原路面的實際情況符合該技術的應用條件。另外，在施工之前要對相應的機械設備等進行檢驗，確保其運行狀態滿足施工需要[3]。在施工過程中要嚴格控制冷再生機的運行速度，在使用期間，要由專業的技術人員跟隨在冷再生機后面，確保能夠隨時對其速度和施工質量進行檢驗，同時合理控制再生深度及水泥含量。若冷再生機在使用過程中出現故障，要及時上報，同時制定有效的應對方案。在現場施工過程中也要對混合料中的含水量進行檢驗，若含水量較少就需要安排灑水車跟隨，以保證其含水量處于最佳狀態。再生機在施工過程中可以實現再生作業和初壓同時進行，初壓完成之后要利用平地機對高出的材料進行刮除，之后進行振動壓實，保障施工質量，提高路面的堅實程度。

7 質量控制與檢測

7.1 再生層檢測

工程完工后要在現場進行取芯檢測，并對其強度進行重點檢測，確保工程建設質量符合再生技術的要求標準，從而保證工程建設的整體質量。

7.2 彎沉值檢測

項目完工通車之后的三十天，要使用專業設備對彎道和瀝青路面的沉降數據進行檢測，在檢測過程中應盡量使用新技術和新工藝，更好地保證檢測結果的準確。

8 結語

綜上所述，利用就地冷再生技術對公路進行養護維修，不僅能提高施工效率、保證施工質量，還能更好地節約能源、保護環境。為更好地發揮該技術在公路工程中的作用，在應用該技術時，施工人員要遵循相關規范進行施工，同時，相關領域的科研人員要加強對該技術的研究，規范每一個施工細節，以更好地加強公路工程的養護效果。