淺議縣鄉公路路面改善提升工程中就地冷再生基層設計與應用

黃茂

摘 要：進入十三五，貴州省在鞏固2015年實現縣縣通高速公路，2019年完成組組通硬化路之后，超過服役年限的縣鄉公路成為貴州省內公路交通的薄弱環節。近年我省為服務脫貧攻堅和鄉村振興，補齊縣鄉公路短板，全省分批次啟動了路面改善升級工程。設計指南中明確要求堅持環境保護和資源節約的設計原則，同時在設計中積極采用新技術、新工藝、新材料及新設備，現對路面改善提升工程中采用就地冷再生基層技術進行總結，本文以X947翁奇至翁臺路面改善提升工程為例，淺談就地冷再生基層設計和應用，為以后的基層冷再生設計提供借鑒。

關鍵詞：冷再生;設計;配合比

中圖分類號：U418.6 文獻標識碼：A

0 前言

縣鄉公路上通高等級公路，下達通村、通組公路，經過常年使用，因我省縣鄉公路養護里程長、平均每公里投入少，大部分路段已出現了龜裂、坑槽等嚴重影響行車安全的路面病害。傳統施工一般采取挖除重建或直接在舊路面上做水穩基層，存在舊路面材料浪費、污染環境或大幅提高路面高程，過村寨段將給沿線老百姓的日常出行造成困難。瀝青路面冷再生是指在常溫下，將老路路面一定深度進行破碎，然后直接在原路面上均勻鋪撒水泥等穩定劑和骨料，通過專業的拌合設備進行拌合，然后進行刮平、碾壓，得到穩定基層的一種施工工藝，與傳統道施工方式相比具有諸如最大化利用原有路基、施工進度快、節省投資、保護環境等優點。面對全省縣鄉公路體量大、項目極為分散、養護資金投入不足的嚴峻現實，瀝青路面養護積極采用就地冷再生技術對緩解全省縣鄉公路養護工作面臨的壓力意義重大。

1 就地冷再生基層設計

本文以X947翁奇至翁臺路面改善提升工程來來介紹瀝青路面就地冷再生基層設計，公路等級為三級，路線全長19.253 km，瀝青混凝土路面，面層厚1.5 cm～7 cm，水穩基層厚6 cm～25 cm。該項目存在的主要問題為原水穩基層無法提取完整芯樣，同時局部路段路面坑氹嚴重、瀝青面層脫落、縱橫向裂縫較多。按照主管部門發布的設計指南要求，該項目的設計方案為：路面狀況評定較好的路段，采取功能性修復，即直接加鋪瀝青砼面層;其余路段因技術評定狀況較差、未能完整提取芯樣，本次設計采取結構性修復，即就地冷再生水穩基層后，重鋪瀝青砼面層。

1.1 資料收集與現場調查

收集舊路書面資料如施工圖、維修養護記錄，調查沿線交通量，詳細記錄并統計舊路破壞形式、嚴重程度、面積、位置等。

1.2 舊路檢測與技術評定

通過采取挖探坑、鉆心取樣的方式掌握原路面各結構層厚度、強度、密實度、含水率等，并檢測老路彎沉，結合路面破損率、平整度、彎沉等數據，通過路面損壞狀況指數PCI、路面行駛質量指數RQI、路面結構強度指數PSSI、路面技術狀況指數PQI對原有老路進行技術狀況評定，結合評價結論采取相應的修復方案。

1.3 原材料試驗檢測

結合現場調查和鉆心取樣資料，該項目擬采取基層冷再生的路段共3段合計8 km，分別為K2+200～K4+200、K6+000～K9+000、K14+000～K17+000。混合料材料試驗結果如下：

結論：既有路面混合料試驗檢測指標針片狀顆粒含量、壓碎值均滿足規范要求，表明既有舊路可采用基層冷再生利用方案。

1.3.1 混合料篩分試驗

通過對既有路面瀝青面層及基層取樣級配試驗分析，其結果見表2所示，由此可知：既有路面材料粒徑級配分布不均勻，整體情況是：13.2 mm 篩以下篩余質量偏多，13.2 mm以上篩余質量偏少，為了改善既有路面材料級配盡量接近冷再生基層級配要求，本次設計通過增加10%粗集料（G4擋料工程粒徑15 mm～25 mm），混合料級配有較大改善，其結果見表3所示。

1.3.2 再生混合料配合比試驗

為了提高材料承載力、滿足基礎強度要求，該項目設計采用水泥作為穩定劑，將一定量水泥添加到舊混合料中，再次恢復其使用性能，

本項目為確定最佳水泥劑量，通過3組不同水泥劑量4.5%、5%、5.5%情況下，進行再生試驗，測定7天無側限抗壓強度，結合檢測結果確定最佳水泥添加量。根據試驗結果分析，水泥劑量與混合料的7天無側限抗壓強度呈正相關。當水泥劑量采用5%時，強度指標已滿足規范要求，最終確定再生配合比中水泥劑量為5%。綜合混合料級配和穩定劑類型，本次設計選用水泥劑量5%的混合料進行標準擊實試驗確定最佳含水率指標。配合比試驗結果見表4。

1.4 就地冷再生設計方案

本項目就地冷再生路段采用的路面結構方案為5 cm AC-16中粒式瀝青混凝土面層+20 m冷再生水泥穩定碎石基層，病害段需處治后再加鋪路面結構層。根據對既有路面材料試驗分析結果，該項目利用原路面結構層19 cm，確定新添加粗集料、新添水泥的組成比例：增加10%粗集料（G4檔料工程粒徑15 mm～25 mm）、水泥摻量5%。按照試驗比例準備試件、標準條件下養護后進行7天無側限抗壓強度試驗，取符合規范要求的最佳配合比作為冷再生基層的生產配合比，通過重型擊實法確定最佳含水量和最大干密度，經審批后方可施工。

2 施工注意要點

路面病害如沉陷、車轍、坑槽等應于冷再生施工前進行處治，病害深度小于再生層厚度時可采取加鋪級配碎石新料，彌補再生混合料不足;病害深度大于再生層厚度時，則應底標先鋪筑壓實碎石墊層到再生水穩基層高后，再鋪設水穩碎石基層用碎石集料，不然應采取底層翻松或下挖方案。

考慮到現場實施過程中的水蒸發，以及不同路段舊混合料的含水量差異，具體施工過程應結合現場實際靈活調整再生混合料的最佳含水率。

其他參照冷再生施工相關規范、規程以及技術指南。

3 結束語

冷再生施工工藝基本成熟，但從后期實施效果來看，仍存在不理想的個例，在設計、施工過程中仍然需要繼續持續探索總結經驗教訓，后期適時對采用冷再生路段進行設計回訪，不斷提升冷再生設計技術水平，為本地區經濟建設貢獻一份力量。

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