浅谈公路养护工程中沥青路面冷再生技术的应用

张海源

【内容摘要】目前，随着国民经济的快速发展，沥青路面冷再生技术是国外20世纪80年代后期迅速发展起来的一门新的技术，并且在国外被广泛应用于旧路的维修、改造和升级。现在冷再生技术在国内很多工程上也开始运用。本文针对如何保证沥青路面冷再生基层的施工质量谈谈看法，以供参考。

【关键词】沥青路面；冷再生技术；稳定；施工质量

目前，在我国高速公路和普通公路的建设中，多采用沥青混凝土路面，虽然高等级公路沥青混凝土路面的设计使用年限为15年，但是在实际运营中由于通行能力的需求、施工技术水平的限制和超限车辆日益增加等因素的影响，新建成的公路经常发生早期破坏，需要及时的养护维修。在这个过程中间废弃大量的沥青混合料造成环境的污染，另一方面对于我国这样一个优质沥青比较匮乏的国家来说也是一种资源的浪费。同时工程施工中大量的开采石料会破坏森林植被造成水土流失，破坏生态环境。因此，在当前的国情下，对旧沥青路面进行再生利用，其经济效益和社会效益将是非常显著的。从已完工的冷再生路面的使用情况看效果相当好，因此，旧沥青路面冷再生技术的推广和应用的前景十分广阔。

冷再生技术和传统的沥青路面养护工程施工技术相比较具有以下几方面的优势（1）沥青混凝土路面冷再生投入的成本低，经过再生后能够显著提高旧路的使用功能。（2）用于公路养护改建，冷再生技术施工进度快，开放交通早，可以保障公路畅通。（3）应用冷再生技术改造的路段标高增加很小，对桥涵荷载影响很小。（4）传统的施工方式将旧路材料刨除后扔掉。会造成环境的严重污染；沥青再生技术能够节约土地矿产资源减少废料对环境的污染，有利于环境保护。

1旧沥青路面就地冷再生技术

根据施工工艺的不同，沥青路面冷再生主要分为两种类型；一种是厂拌冷再生，另一种是就地冷再生，本文主要讨论就地冷再生。

就地沥青路面冷再生是通过专用的再生设备，在沥青路面现场将旧沥青路面铣刨、破碎，加入稳定剂进行拌合、摊铺和压实完成再生层的铺筑。近年来，由于出现了大功率再生机，如德国的维特根公司生产的系列再生设备和相关施工机械，使得就地冷再生方法比其他再生工艺更具优势。因此，就地冷再生施工应用越来越广泛。

2冷再生稳定剂

目前冷再生工艺中使用的稳定剂有两大类：化学类稳定剂和沥青类稳定剂。化学类稳定剂主要有水泥、石灰以及它们与粉煤灰、炉石粉等的混合物，其主要作用是提高再生混合料的强度和水稳定性。沥青类稳定剂主要有乳化沥青和泡沫沥青，其主要作用是提高材料的强度和抗水损坏能力，而且使再生沥青混合料保持柔性，具备良好的耐久性。实际冷再生工程应用过程中，主要是采用水泥、乳化沥青或者泡沫沥青三种稳定剂。

普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于冷再生基层，应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长（宜在6h以上）的水泥。宜采用标号为32.5级的水泥。

3水泥就地冷再生适用条件

就地冷再生技术适用于各等级公路路面及基层破损严重，路面强度不足，需要大修的路面；所有路面标高受到限制的道路、一般公路、等外公路及其它场地的维修改造。

冷再生混合料级配的确定应根据再生机取样后对样品进行筛分，得出级配曲线，所得级配曲线应在《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）中水泥稳定（见表1）土级配范围内，若不符合，应根据差别情况，确定需要添加的集料范围。

表1水泥稳定土颗粒组成范围

4冷再生施工

4.1工艺原理

道路就地冷再生工艺属于道路翻修的范畴。主要包括四道工序；首先是准备就路面的再生材料包括破碎和翻松旧路；其次是加入添加剂和水并加以拌合；第三是成型和压实；最后是再生路面上加铺磨耗层或路面面层。

4.2施工工艺

⑴取料试验

将原沥青路面及基层用再生机取样进行标准击实试验，确定最佳含水量、最大干密度。由于人工取料和再生机取料试验结果差别很大，应采用再生机取料。

⑵确定水及再生剂用量

根据设计要求的水泥与原路面的可再生料的比值,通过击实试验确定最佳含水量、最大干密度。将数据输入水泥稀浆车电脑中，用电脑系统控制水泥及水的添加量。

（3）确定再生幅数

再生幅数的划分与再生机的工作宽度、需再生的原路面宽度、相邻两幅的搭接宽度等有关。合理的再生幅数可以保证再生机的工作效率，同时应最大限度的保证混合料为一次性再生，以确保其实际配合比满足设计配合比的要求。

（4）再生层破碎拌和与纵缝的处理

再生机的工作宽度一般小于道路或行车道的宽度，因此，全幅路的再生需多次作业，从而导致数条相邻作业面间的纵向接缝。需要沿整条纵缝有一定的重叠量以保证相邻作业面间接缝的连续性。一般的相邻作业面间的重叠量不小于10cm。路面越厚，重叠量越大；材料的粒度越粗，重叠量越大。良好的重叠接缝对再生层的最终性能有重要影响。再生机对路面进行破碎拌合时，冷再生机需1辆洒水车紧跟作业,并且要有2-3辆洒水车配合保证拌和用水。考虑到水泥的初凝时间，以及各道工序的衔接问题，以100m施工长度为限，当冷再生机单幅破碎拌和100m后，返回准备第二幅进行的当中，对刚完成的100m进行保湿稳压，然后平地机刮平，26T振动压路机进行振动压实，直至达到规定的压实度，平整度按规范要求严格控制。

⑸再生层养生

碾压后及时采用塑料薄膜覆盖养生，养生期内中断所有交通，养生期不少于7d，要使冷再生基层表面始终保持湿润，做到每天专人看管，确保再生层不因养生不当产生损坏。

⑹开放交通

达到龄期和强度要求的路段可以适时开放交通。

⑺施工工艺及流程图

5施工注意事项

5.1试验

由于原路面情况复杂，在以往施工中基层主要有二灰碎石基层及水泥稳定基层两种情况。针对此情况应分别对二灰碎石基层段及水泥稳定基层段取料进行试验得出数据用以指导施工。

5.2级配分析与调整

冷再生工程施工时，原路况对施工的影响较大，而原路况级配的不同使我们在施工时必须根据情况适时调整冷再生机器的行走速度及转子转数。

5.3压实度检测

压实度检测采用规范推荐的灌砂法。核子密度仪检测虽然速度快，但是需要用灌砂法来标定，而旧路面的级配情况变异很大，很难标定，因此就地冷再生路面不适合采用核子密度仪检测压实度。

5.4施工控制

①施工过程

冷再生基层施工过程中必须派有经验的工长和试验员对含水量进行跟踪检测，还应根据天气情况及时调整。

根据以往施工经验，原路面基层为水泥稳定砂砾时，因砂砾吸水率小，含水量在施工过程中不宜做过大调整。而原路面是二灰碎石的则含水量较易控制，但在再生二灰碎石作为基层路面时，因有可能产生较多的大粒径石料，因此碾压遍数要适当增加，增加光轮压路机的碾压遍數对压实效果有较大的提升。

在施工中产生的横缝因相临两段压实效果不同，在压路机压实新再生基层时会将粒料带入已压实成型路面上，对平整度产生不好的影响，这时应派人工对此地段进行精平处理，以保证平整度。

②养生控制

冷再生层的养生也很重要，在碾压完毕洒水的过程中，要均匀，平稳的喷洒，不要有过大的水流，要及时苫盖养生膜。

在养生结束开放交通的地段，应尽早施工面层，若长时间将基层暴露在外，经过重车，超载车碾压后，容易出现上层粒料破损、纵裂甚至网裂等情况。

在施工过程中，我们感到，传统的道路维修或者改建存在能源浪费，污染环境，工程造价高等诸多问题。沥青路面冷再生技术既达到了无害化，又变废为宝，大大节省了建筑材料，实现了循环利用资源，促进了循环经济发展，社会经济效益十分显著，其发展空间广阔，前景看好，在今后的道路工程中可大力推广应用。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。