高速公路全深式就地冷再生底基層施工技術應用及質量控制

摘要 我國交通基礎設施已逐漸進入養護高峰期，高速公路施工主要內容是道路維修和改造，全深式就地冷再生底基層技術符合道路綠色養護理念，不僅可以重新利用舊路面材料，還減少了施工成本和對生態環境的影響。該文以G30連霍高速公路永山段路面養護工程為例，分析了該項目應用全深式就地冷再生底基層技術的工藝流程、施工技術要點以及質量控制措施，希望可以為同類項目施工提供理論參考。

關鍵詞 高速公路；全深式就地冷再生技術；底基層施工；質量控制

中圖分類號 U416 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）18-0088-03

0 引言

我國高速公路建設施工技術發展迅速，由于就地冷再生技術具有施工效率高、材料成本低、綠色環保等優勢，該技術在路面養護工程中應用廣泛。高速公路路面維修和改造時應用就地冷再生技術，通過開挖或銑刨舊路面，充分利用舊路面材料，節約了大量施工材料，同時還解決了廢棄瀝青混合料對環境的污染問題。高速公路路面養護采用全深式就地冷再生底基層技術可以重新改造舊路面，保證底基層質量穩定可靠，研究該技術應用理論，并加強質量控制措施，對提高路面養護工程底基層施工質量具有重要作用。

1 工程概況

工程名稱為G30連霍高速公路永山段路面養護工程，起始樁號為SK2 080+690～SK2 088+450段，全長7.76 km，項目采用高速公路標準設計，全深式就地冷再生底基層設計厚度20 cm，寬度11.25 m。

2 試驗段施工

為確定標準施工工藝及各項參數，該項目試驗路段為SK2 080+690～SK2 081+000，進行全深式就地冷再生底基層試驗施工。通過試驗段施工不僅可以確定再生混合料與水泥的質量比、混合料的松鋪系數、水泥撒布量，還可以明確碾壓機械設備組合、作業順序、施工速度以及碾壓遍數等。同時，驗證水泥初凝前能否完成混合料拌和到碾壓成型的作業，并確定每天的施工進度及材料消耗，在試驗段施工完畢及時做好文字性總結報告，并上報監理工程師審批，然后根據試驗段施工總結指導全深式就地冷再生底基層的正式施工。

3 工藝流程

項目工藝流程：施工準備→施工放樣→水泥撒布（水泥撒布車）→冷再生作業（嚴格控制水泥劑量、含水率）→初壓（羊角碾）→初平（平地機、嚴格控制高程）→復壓（壓路機）→精平（平地機、人工）→壓實（壓路機）→灑水養生（透水土工布）。

4 施工技術應用要點

4.1 施工放樣

測量放樣采用水準儀，對高速公路舊路面進行準確測量放樣，以保證混合料銑刨、拌和深度的合理性，同時嚴格控制冷再生底基層高程、寬度測量的精確度，并將誤差控制在規范允許范圍內，通常高速公路施工測量放樣的主線允許偏差±30 mm，匝道允許偏差±50 mm。

4.2 撒布水泥

撒布水泥采用水泥撒布車進行施工，施工前調整撒布車微處理器，將第1施工段的水泥計量設為4.1％，并以每幅2 m每次100 m嚴格控制撒布水泥過程，撒布車應保持勻速通過。將1塊鐵板設在撒布車的前面中間，鐵板規格1 m×1 m，并收集鐵板上的水泥進行稱重，然后鐵板上水泥與微處理器設定的數值進行對比，確保誤差≤3%即符合要求；第2施工段，微處理器上的水泥劑量為4.2%，水泥計量、允許誤差等其他要求不變；第3施工段，微處理器上的水泥劑量為4.4%，水泥計量、允許誤差等要求不變。

4.3 就地冷再生

高速公路舊路面就地冷再生底基層施工采用冷再生機，根據舊路面實際情況、再生深度合理調整設備行進速度。冷再生機行進速度通常為3～5 m/min，注意避免速度變更，以保證冷再生機作業的均勻性和連續性，裂紋情況嚴重的舊路面施工時，可適當調整銑刨轉子轉速，這是有效控制設備作業速度的方法。冷再生機應由專人負責，隨時檢查混合料級配，嚴格控制再生深度、含水率、水泥用量等各種指標，同時規范設備操作流程。底基層再生深度檢查采用鋼釬，將其插入土中準確測量進入的深度，確保深度檢查符合舊路面質量標準，并滿足再生路面底基層設計要求。就地冷再生施工過程應充分重視施工組織，加強質量控制以預防橫向裂縫，嚴格控制水泥用量和水泥攤鋪均勻度等，確保每段再生長度施工質量和施工進度。每段再生長度通常為80～100 m，應連續施工，并在施工結束認真檢查銑刨刀架和刀頭，防止設備出現損壞影響施工進度。就地冷再生施工采用多刀施工時，應嚴格控制搭接寬度，確保搭接寬度≥10 cm，為減少底基層接縫，提高路面再生材料的平整度和密實性，應清理干凈混合料雜質和施工起始位置的余料，同時加強路面邊緣處理措施[1]。

4.4 碾壓整形

4.4.1 試驗段施工確定碾壓方法

通過試驗段施工，結合項目路寬和壓路機規格，對比選擇最佳碾壓方案。

試驗段施工方法一：（1）初壓采用22 t羊角碾，靜壓1遍之后強震碾壓3遍；（2）進行初平，采用平地機進行作業；（3）進行復壓，復壓采用26 t壓路機，靜壓1遍之后強震碾壓3遍；（4）采用平地機進行精平；（5）采用26 t壓路機進行作業，強震碾壓2遍之后繼續靜壓2遍；（6）收光作業，采用30 t膠輪壓路機進行碾壓，碾壓遍數4遍。

試驗段施工方法二：（1）采用22 t羊角碾進行1遍靜壓和2遍強震碾壓；（2）利用平地機進行初平作業；（3）采用26 t壓路機進行復壓，靜壓之后繼續強震碾壓；（4）精平作業；（5）再次采用26 t壓路機進行作業，先強震碾壓后再靜壓作業；（6）收光作業，采用30 t膠輪壓路機碾壓4遍。

碾壓結束后檢測底基層再生混合料的壓實度和厚度，確保項目碾壓方法滿足底基層施工質量要求，同時結合項目路寬、壓路機輪寬、輪距等，確定方法一為該項目最佳碾壓方案，應保證各部分碾壓次數的一致性，為提高碾壓整形效果，路面兩側碾壓次數可適當增加2～3遍[2]。

4.4.2 碾壓

再生作業結束后立即進行初壓，初壓采用22 t羊角碾振動壓路機，嚴格控制初壓工作速度≤2.5 km/h。碾壓時先靜壓1遍，再以高幅低頻的方式進行強震碾壓，碾壓遍數3遍，保證再生混合料底部壓實度符合規范要求，初壓完畢緊跟著進行整形，整形采用平地機。直線路段刮平時，平地機施工順序應由邊緣向路中心進行作業，曲線路段刮平時，平地機施工順序由內向外進行作業。平地機整形時應隨時進行測量，檢查縱橫坡，確保整形符合設計要求，為預防整形過程出現薄層貼補現象，應直接刮出高處混合料。整形作業期間不允許通行車輛，以免外界車輛影響施工質量，同時注意預防粗細集料離析問題。

整形后檢查混合料含水率，含水率檢查合格立即采用26 t鋼輪壓路機進行復壓，復壓時設備工作速度控制在25～33 m/min為宜。復壓作業采用先低頻高幅振動再高幅高頻振動的施工方式。直線路段和沒有超高的曲線路段壓實，應由路肩向中心進行作業，復壓時應重疊1/2輪寬進行碾壓，并特別注意后輪應超過兩段接縫處，同時保證后輪壓完路面全寬。施工過程壓路機的調頭、急剎車應選在未作業的路段，以保護再生層表面，碾壓過程路面再生層表面應保持濕潤狀態，為解決水分蒸發過快的問題，可采取補灑少量水的措施，但灑水過多將影響碾壓施工質量。冷再生底基層碾壓作業應在水泥初凝前完成，密實度應滿足設計要求，再生層的表面要求無明顯輪跡，復壓之后采用平地機進行終平，確保橫坡、標高符合設計要求。終平作業過程，注意刮除底基層局部高出的部分，并清理干凈表面，使其平整密實，最后收光，采用30 t膠輪壓路機，碾壓4遍進行收光，使底基層表面平整度符合設計和規范要求，注意就地冷再生碾壓施工現場要求技術人員跟班作業，隨時檢測標高、橫坡、混合料厚度、密實度、平整度等，發現問題及時反饋、處理。

4.5 養生

施工結束的路段壓實度檢查合格后，應立即進行養生，該項目基底層施工養生時間要求至少一周。為保證高速公路底基層施工質量，應覆蓋透水土工布，并灑水進行保濕養生，使再生層保持濕潤狀態，養生期間透水土工布應始終覆蓋在底基層上，并嚴格控制灑水量，同時采取封閉交通措施，以保證養生效果，就地冷再生底基層灑水養生結束，清理干凈表面的覆蓋物。

5 質量控制措施

5.1 施工準備階段質量控制

全深式就地冷再生正式施工前，組織項目質檢領導小組做好施工技術交底工作，保證施工人員熟練掌握就地冷再生施工技術要求；技術方案編制應嚴格遵循相關規范要求，同時制定可行的質量控制措施；特種作業人員應持證上崗，并遵守項目人員管理要求，防止違章作業；施工機械設備入場前做好全面保養，確保施工過程中機械設備處于最佳狀態；機械設備應定期進行保養和檢修，以免施工過程因設備故障影響施工進度；施工機械設備入場前安排專人負責設備驗收，認真檢查機械設備的工作性能、液壓系統等，無法滿足項目施工要求的機械設備應將其退出施工現場；控制原材料質量，原材料質量是項目施工的基礎保障。

5.2 優化施工參數

全深式就地冷再生底基層的混合料施工采用就地冷再生機，底基層施工混合料應先進行配合比試驗，配合比試驗要求7 d浸水抗壓強度達到3～5 MPa。碾壓作業時，集料處于嵌擠式狀態，密實度應符合設計要求，正式施工前，確定再生混合料配合比，以保證原材料質量。具體施工參數如下：水泥材料選擇金泥集團有限公司的P.F32.5R水泥；水為飲水標準；再生混合料質量應滿足原舊路面基層的材料要求。項目再生混合料配比：水泥∶集料=4.1∶100；水泥∶集料=4.2∶100或水泥∶集料=4.4∶100。底基層混合料最佳含水率為5.5%，最大干密度2.132 g/cm3，項目底基層混合料壓實厚度20 cm。全深式就地冷再生底基層的壓實度≥98%，項目中的再生層是底基層，其混合料級配≤37.5 mm，全深式就地冷再生混合料的級配要求應符合規范和設計要求，如表1所示。全深式就地冷再生底基層施工需要嚴格控制水泥劑量和含水率，試驗段水泥劑量按4.1%、4.2%、4.4%進行施工，然后現場取樣進行EDTA水泥滴定試驗，確定水泥含量和混合料拌和均勻度，并根據滴定試驗結果調整水泥劑量。全深式就地冷再生作業后的現場含水率試驗采用酒精燃燒法，計算確定含水率和用水量，將現場試驗最佳含水率和試驗室設計最佳含水率進行對比，確定最佳含水率，并嚴格控制原材料含水率以滿足碾壓要求。

5.3 施工過程質量控制

全深式就地冷再生底基層施工過程，應嚴格規范施工流程，嚴把施工質量關，加強施工質量控制措施，并確保施工過程的連續性，同時采取有效措施消除質量隱患，預防施工過程常見質量問題。施工過程質量控制是該項目質量控制的關鍵，施工流程應嚴格遵循相關規范要求，施工過程質量控制標準應科學可行，并在施工實踐中嚴格控制壓實度、平整度、縱斷高程、厚度、寬度、橫坡等指標，并隨時檢查底基層外觀，如表2所示。

5.4 接縫處理措施

就地冷再生作業過程需要一定的重疊量，一般情況下重疊寬度10～20 cm，但重疊量受路面混合料厚度、原材料粒度影響較大，原材料粒度越粗、混合料越厚，重疊量數值越大。當中斷作業時間超過0.5 d時，重疊量可進行適當調整，通常重疊寬度應增加5～10 cm，縱向接縫處理通常采用增加水泥劑量的方式，同時該處應避免重型車輛輪跡。接縫處理應重點處理橫向接縫，橫向接縫處理通常為平接縫，相鄰兩幅、上下層的橫向接縫應錯位至少1 m。橫向接縫處理應盡量減少設備故障，完善機械設備管理措施，施工前做好機械設備檢修和養護，防止機械設備故障停機，當設備故障中斷作業時間超過120 min時，應按要求設置橫向接縫，而且每天開工接頭斷面處應科學設置橫縫，當底基層施工中斷時間超過水泥初凝時間時，再次施工前應在已施工路段后退1.5～2.0 m，并進行搭接施工。

6 結語

全深式就地冷再生底基層施工技術應用應結合舊路面再生材料性能，先進行試驗段施工優化混合料配合比，確定水泥用量、最佳含水率等指標和施工技術應用要點，從而提高工程施工質量。通過高速公路改造工程底基層施工實踐，提出了施工準備階段質量控制、優化施工參數、施工過程質量控制、接縫處理等有效的質量控制措施，并取得了理想的質量控制效果。

參考文獻

[1]陳海明.舊路全深式就地冷再生底基層施工技術及質量控制[J].黑龍江交通科技，2019（7）：51-52.

[2]陳鵬仁.水泥就地冷再生基層施工技術應用分析[J].科技視界，2019（13）：166-167.