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摘 要：

文中以某三級(jí)公路為例，結(jié)合農(nóng)村公路舊路基本情況，介紹了瀝青路面就地冷再生技術(shù)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方法，并從瀝青路面就地冷再生基層施工工藝和施工質(zhì)量控制方法兩個(gè)角度，分析了瀝青路面就地冷再生技術(shù)在農(nóng)村公路施工中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞: 農(nóng)村公路；瀝青路面；就地冷再生技術(shù)；質(zhì)量控制

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，社會(huì)對(duì)于公路交通系統(tǒng)的需求也在持續(xù)增長(zhǎng)，其一方面推動(dòng)了公路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，另一方面也使得公路質(zhì)量及要求不斷提升。瀝青路面作為我國(guó)公路常用路面，一般設(shè)計(jì)使用壽命為 15~20 年，我國(guó)很多區(qū)域公路在長(zhǎng)久使用后均已經(jīng)進(jìn)入到大中修期，如何高效、優(yōu)質(zhì)、低成本地完成公路修復(fù)已經(jīng)成為當(dāng)前關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題瀝青網(wǎng)sinoasphalt.com。據(jù)此，本文以某農(nóng)村公路為研究對(duì)象，對(duì)瀝青路面就地冷再生技術(shù)的有效應(yīng)用進(jìn)行綜合分析，旨在為后續(xù)其他農(nóng)村公路的修復(fù)及改造提供相應(yīng)的技術(shù)參考。

1 工程概況

某三級(jí)公路 2017 年竣工，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)營(yíng)后，公路路面已經(jīng)出現(xiàn)較為明顯橫裂、縱裂、沉陷、坑槽、涌包等病害問(wèn)題，相關(guān)病害不僅影響公路的正常通行，還會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)滲水、積水等問(wèn)題，誘發(fā)其他公路病害，嚴(yán)重影響公路的使用壽命。通過(guò)對(duì)舊路的鉆芯取樣，確認(rèn)路基破損較為嚴(yán)重，而傳統(tǒng)公路修補(bǔ)工藝難以滿足公路修復(fù)要求，綜合分析后最終采用瀝青路面就地冷再生技術(shù)。

在具體施工前，需先獲取舊路的冷再生混合料級(jí)配。此過(guò)程中分別采用 150r/min和 100r/min兩種刀頭轉(zhuǎn)速進(jìn)行舊路現(xiàn)場(chǎng)取樣，再依次選用 26.5~0.075mm套篩進(jìn)行樣本篩分，進(jìn)而獲取到舊路粗細(xì)集料含量，繪制出舊路篩分曲線如圖 1 所示。

如圖 1 所示，當(dāng)?shù)额^轉(zhuǎn)速為 150r/min時(shí)，舊路集料 5mm以下篩分通過(guò)率較小，接近標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下限，確認(rèn)集料較粗。舊路集料 19mm篩分通過(guò)率超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上限，確認(rèn)篩孔偏細(xì)；當(dāng)?shù)额^轉(zhuǎn)速為 100r/min時(shí)，舊路集料 10mm以下篩分通過(guò)率超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下限，確認(rèn)集料較粗。綜合分析后確認(rèn)兩種集料均未完全滿足標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配范圍區(qū)間，所以在具體瀝青路面就地冷再生技術(shù)應(yīng)用時(shí)還需要摻加中砂對(duì)集料進(jìn)行合理調(diào)制。但考慮到中砂對(duì)路面強(qiáng)度的影響較小，應(yīng)用后會(huì)增加施工成本，150r/min篩分曲線接近標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配下限，并且該規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為水泥穩(wěn)定土標(biāo)準(zhǔn)，而瀝青路面就地冷再生技術(shù)與水泥穩(wěn)定土工藝存在較大差異，所以綜合考慮后確認(rèn)可保留 150r/min級(jí)配結(jié)果。

2 冷再生添加劑及配合比設(shè)計(jì)

2.1 冷再生添加劑

瀝青路面就地冷再生技術(shù)常用的添加劑包括水泥、石灰、粉煤灰、乳化 /泡沫瀝青等，必要時(shí)還可以根據(jù)工程實(shí)際情況添加一定量的集料。具體添加劑選用需要結(jié)合工程路面結(jié)構(gòu)、區(qū)域土質(zhì)、瀝青含量、含水量、再生瀝青混合料級(jí)配等多種因素綜合確定，各類(lèi)添加劑可單獨(dú)使用，也可以多種添加劑復(fù)合應(yīng)用。根據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有瀝青路面就地冷再生技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，添加劑與再生瀝青混合料之間的質(zhì)量比一般為水泥 3%~6%、乳化瀝青 3%~4%、泡沫瀝青

3%~5%［1-2］。根據(jù)本工程實(shí)際情況，最終選擇水泥作為冷再生添加劑。采用水泥作為再生瀝青混合料的穩(wěn)定材料，主要是利用水泥水化產(chǎn)物以及水泥瀝青混合物形成的凝聚力與瀝青混合料所具備的粘聚力共同組成復(fù)合力，使處理后的材料可滿足公路使用性能要求。

2.2 冷再生配合比設(shè)計(jì)

通過(guò)路面再生機(jī)在選定路面區(qū)域進(jìn)行破碎干拌處理，獲取充足的試驗(yàn)樣品。所獲取的樣品通過(guò) 80℃ 的烘箱進(jìn)行烘干處理，然后置于鐵板上進(jìn)行平攤晾曬，風(fēng)干后使用四分法獲取較具有代表性的樣品進(jìn)行篩分試驗(yàn)，以此獲取混合料級(jí)配。針對(duì)不符合要求的級(jí)配應(yīng)合理?yè)饺爰?，促使處理后?jí)配可滿足使用要求。同時(shí)，針對(duì)舊路再生瀝青混合料進(jìn)行土質(zhì)分析，以此合理選取添加劑種類(lèi)。

采用擊實(shí)試驗(yàn)，以水泥為添加劑，在水泥含量為 5.5%時(shí)，再生混合料的擊實(shí)曲線如圖 2 所示。

2.3 添加劑及骨料選擇

就地冷再生技術(shù)添加劑及骨料選擇流程如圖 3 所示。

3 瀝青路面就地冷再生技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

3.1 工藝流程

瀝青路面就地冷再生主要工藝流程如圖 4 所示。

3.2 瀝青路面就地冷再生基層施工

3.2.1 施工方案

（1）試驗(yàn)階段。選取 100~300m道路作為試驗(yàn)路段，主用于檢驗(yàn)施工設(shè)計(jì)是否可滿足工程施工的實(shí)際要求，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)施工設(shè)計(jì)進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，以保證后續(xù)施工質(zhì)量。

（2）攤鋪水泥。根據(jù)工程設(shè)計(jì)中再生層厚度、密度以及水泥使用量，計(jì)算單位面積內(nèi)水泥需求量，并確定水泥施工間距，按照要求以人工施工或者機(jī)械施工進(jìn)行水泥均勻攤鋪。本工程施工中采用水泥漿車(chē)進(jìn)行水泥攤鋪，具體施工工藝流程為：制作水泥漿→水泥漿運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)采集→軟管連接再生機(jī)→微機(jī)控制噴灑→銑刨施工→級(jí)配與水泥混合→布料絞龍進(jìn)一步混合→振動(dòng)熨平板熨平。

（3）再生層破碎拌和。為方便施工路段正常通行，具體施工過(guò)程采用半幅封閉式施工工藝，但考慮到半幅施工后的搭接問(wèn)題，在前半幅施工時(shí)應(yīng)加寬 20~30cm的施工范圍，以此方便后半幅施工的搭接問(wèn)題。實(shí)際施工冷拌再生機(jī)再生層破碎拌和過(guò)程需要配有 2~3 輛灑水車(chē)提供拌和用水，具體拌和過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行水量添加［3-4］?？紤]到水泥初凝時(shí)間以及工序銜接，單幅每次施工的最佳長(zhǎng)度為 100m，冷拌再生機(jī)的行走速度應(yīng)控制在 8m/min，在拌和施工后，質(zhì)檢人員應(yīng)立刻實(shí)施質(zhì)檢工作，確保發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

（4）整平及碾壓。整幅路段拌和施工完成后，使用平地機(jī)進(jìn)行路段整平，若局部區(qū)域存在麻面等質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)處理。整平完成后，使用 22t振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓處理，此過(guò)程中應(yīng)保障壓路機(jī)前進(jìn)時(shí)靜壓，返回時(shí)振動(dòng)碾壓，碾壓后再采用 26t振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓處理，通常需要碾壓 2~3 遍，之后再使用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行終壓處理。碾壓過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格控制路面平整度。

（5）養(yǎng)護(hù)。碾壓完成后，應(yīng)及時(shí)在路面覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)過(guò)程應(yīng)嚴(yán)禁車(chē)輛通行，并保證再生層表面的濕潤(rùn)程度，實(shí)際養(yǎng)護(hù)周期應(yīng)控制在 7d以上［5］。養(yǎng)護(hù)完成后，使用空壓機(jī)吹凈表面浮灰，灑涂透層油后，再撒一層石屑，處理完成后道路可恢復(fù)正常使用。

3.2 就地冷再生基層施工質(zhì)量控制

3.2.1 舊路預(yù)處置

農(nóng)村公路運(yùn)營(yíng)多年后存在著各種各樣的病害問(wèn)題，僅采用冷再生技術(shù)進(jìn)行處理，將可能會(huì)影響施工后道路整體質(zhì)量及使用壽命。對(duì)此，應(yīng)根據(jù)舊路的不同病害進(jìn)行提前預(yù)處理［6］。針對(duì)坑槽病害，可將坑槽區(qū)域挖出，回填水穩(wěn)碎石到舊路標(biāo)高，然后再實(shí)施冷再生處理；針對(duì)沉陷病害，可先實(shí)施冷再生處理，再刮除部分再生料后，回填水穩(wěn)碎石；針對(duì)涌包病害，應(yīng)增加冷再生過(guò)程中拌和深度及水泥量，若是涌包較大，應(yīng)提前刨除涌包后再實(shí)施冷再生施工。

3.2.2 再生深度

再生深度直接影響再生層厚度，若是再生深度較淺，則會(huì)導(dǎo)致再生層厚度小于設(shè)計(jì)要求；反之則增加施工成本。具體施工前應(yīng)通過(guò)隨機(jī)鉆樣檢查來(lái)確定冷再生銑刨深度，根據(jù)國(guó)內(nèi)冷再生施工經(jīng)驗(yàn)［7-9］，確認(rèn)水泥再生層 7d時(shí)冷再生基層強(qiáng)度應(yīng)控制在 1.8MPa以上，底基層應(yīng)控制在 1.5MPa以上，基層與底基層厚度應(yīng)控制在 18~20cm和 15~20cm。

3.2.3 級(jí)配

具體施工應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)的不同路段劃分，針對(duì)性開(kāi)展冷再生料檢測(cè)及級(jí)配調(diào)整，確保調(diào)整后的級(jí)配可滿足施工設(shè)計(jì)要求。若是在施工中出現(xiàn)實(shí)際級(jí)配與設(shè)計(jì)級(jí)配偏差情況，應(yīng)深入分析問(wèn)題成因，并及時(shí)調(diào)整冷拌再生機(jī)的轉(zhuǎn)子速度及行走速度。

3.2.4 路面標(biāo)高

采用瀝青路面就地冷再生技術(shù)對(duì)農(nóng)村公路處理后，通常會(huì)出現(xiàn)路面標(biāo)高高于舊路情況，進(jìn)而導(dǎo)致舊路原有建構(gòu)物與舊路接頭區(qū)域不匹配的情況。對(duì)此，可在施工中通過(guò)架設(shè)高臺(tái)帽、重做橋面、更換支座等方式保障路面與橋面的接順效果；建構(gòu)物則可通過(guò)提高道牙、分隔帶等方式提高道路縱橫向舒適性；處理后道路的起點(diǎn)和終點(diǎn)可設(shè)置漸變段保證與舊路的接順效果。

4 效果分析

傳統(tǒng)方法多采用挖除舊路、路基整平、重做穩(wěn)定土底層等方式進(jìn)行舊路處理，相較于傳統(tǒng)工藝，瀝青路面就地冷再生技術(shù)在舊路面刨除及外運(yùn)、基層原材料攤鋪、原材料運(yùn)輸、縮短施工周期等方面均具有更大優(yōu)勢(shì)。根據(jù)理論計(jì)算確認(rèn)，傳統(tǒng)施工方案工程造價(jià)約為 35 元 /m2，而瀝青路面就地冷再生技術(shù)施工造價(jià)約為 28 元 /m2，此公路整個(gè)工程線路長(zhǎng) 22.45km，路面寬度為 9m，預(yù)計(jì)可節(jié)約工程費(fèi)用約 100 多萬(wàn)元，由此可以確定，瀝青路面就地冷再生技術(shù)具有更強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，建議在舊路改造工程中優(yōu)先采用該技術(shù)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文以某農(nóng)村公路為研究案例，對(duì)瀝青路面就地冷再生技術(shù)的有效應(yīng)用進(jìn)行了綜合分析。瀝青路面就地冷再生技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、無(wú)需原材料運(yùn)輸和基層材料外運(yùn)、縮短施工工期等優(yōu)勢(shì)，相較于傳統(tǒng)施工工藝，可有效降低工程成本，效益明顯，建議在后續(xù)施工中進(jìn)行推廣應(yīng)用。

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