路面水泥稳定冷再生基层应用与实践

宫淑娟

摘  要：改革开放40年来，我国经济社会迅速发展，公路作为地区连接的重要枢纽工程，在我国经济发展中占据着至关重要的位置。水泥稳定碎石基层是最常见的一种路面基层结构，采用冷再生设备进行水泥稳定碎石基层施工，可解决水稳基层维修带来的多种问题。该文在充分掌握水泥稳定冷再生技术原理的前提下，分析了再生水稳基层材料强度特性，并依托某公路工程，在路况调查的基础上，提出了施工方案，通过进一步规范施工工艺，可有效提升施工效果。

关键词：水泥稳定碎石基层;冷再生技术;施工方案

中图分类号：U41       文献标志码：A

0 引言

近年来，我国公路建设逐步进入“建养并重”阶段，据不完全统计，2017年中国公路养护里程达477.35万km，较2016年增长1.64%，占公路总里程的97.93%。随着时间的推移与基础设施总量的增长，我国公路养护需求越来越大。特别是20世纪90年代修建的大量早期公路陆续步入大中修阶段，养护任务呈快速增长的趋势。随着大规模公路建设的推进，废旧沥青路面材料再生利用研究得到了人们的重视。水泥稳定碎石材料属于脆性材料，因温、湿度影响，极易产生开裂问题，从而降低路面使用性能。为了更好地提升工程质量，必须保证基层整体均匀受力。研究表明，在路面基层施工中选用水泥稳定冷再生施工工艺，可充分利用废旧沥青材料，保护环境、减少污染，节约施工成本。与常规路面挖补施工方案相比，水泥稳定冷再生基层施工技术更具优势。为此，在大力发展循环经济，推进可持续公路事业发展的道路上，做好沥青路面再生技术研究，对合理利用资源，降低公路养护成本具有重要的现实意义。

1 水泥稳定冷再生技术原理

水稳稳定冷再生施工原理为根据相关规范规定，按配合比将一定量的水泥、碎石、水等材料掺加到原路面，并通过冷再生专用设备，经铣刨、破碎、拌和、摊铺和碾压等一系列施工工艺对原路面进行维修、养护，从而形成一个新的路面基层。

2 再生水稳基层材料强度特性分析

冷再生处理后，相比新建水泥稳定基层，水泥稳定基层的力学性能会有所衰减，为此，决定利用室内试验进行再生水稳基层材料强度特性的分析。该文针对不同水泥剂量、不同级配情况下，再生水稳材料抗压强度、劈裂强度进行分析，检测结果见表1。

按照相关规范规定，对于二级公路，要求7 d无侧限抗压强度>2.0 MPa;90 d劈裂强度在0.45～0.87MPa;90 d抗压回弹模量（20℃，MPa）在1302 MPa～1783 MPa。

按照《公路沥青路面设计规范》要求，当以路表弯沉值作为设计指标，可按公式（1）计算设计参数抗压回弹模量值，如下。

通过计算，可知设计再生水稳材料弯沉值范围为1250 MPa～1603 MPa;拉应力值范围为1500 MPa～1960 MPa。

3 工程概况

某公路工程总长度为15.55 km，起讫桩号为K289+630～K305

+180，为二级公路。因原路面层、基层等部位存在质量缺陷，排水设施不完善，通行运营后路面出现了不同程度的早期病害。在交通量持续增多及重载交通压力下，病害持续扩展，局部路段已出现坑槽、沉陷等严重病害，甚至对行车舒适性、安全性造成了不利影响。为了充分了解路面损坏状况，需做原路面调查工作，该文主要针对原路面结构、材料及路况进行调查。

（1）原路结构及材料。通过钻取芯样可知，原路面结构为9 cm～10 cm沥青面层+25 cm水泥稳定碎石基层+15 cm级配碎石底基层。

（2）原路破损状况。铣刨、开挖局部路面可见，该路段病害类型包括纵横向裂缝、龟裂、网裂，且龟裂、网裂交杂，难以区分。经检测，缝宽多为3 mm～15 mm，块度多为20 mm～50cm。

（3）原路弯沉检测。路面设计弯沉值为32.5（0.01 mm），经弯沉检测及计算，路段弯沉代表值范围为90～120（0.01 mm），严重超过设计要求，则表明该路段路面强度较差，需及时整修补强处治。

4 施工方案

原设计决定选择传统挖除法，但因该路段交通量大，经计算，挖除后仍需加铺2层基层，考虑到该路段实际情况，这种施工方案，挖除工程量大，养护周期长，加之排水不佳，若选择挖除法，极易出现路基损坏、弹簧等病害。此外，施工周期长，将增加施工成本。经多方商议，决定通过再生法进行原基层处理，从而减短开挖及施工周期。

施工方案为（1）旧路面沥青层铣刨10 cm厚;（2）适量水泥掺加到原水泥稳定碎石基层，做现场冷再生施工，压实之后，其厚度需控制在25 cm;（3）加铺原沥青面层铣刨料，经冷再生施工形成泡沫沥青再生料基层，15 cm厚;（4）下封层铺筑，并进行AC-16C沥青混凝土面层摊铺，5 cm厚。再生路面结构为5 cm沥青面层+15 cm泡沫沥青厂拌冷再生基层+25 cm水泥就地冷再生底基层+15 cm级配碎石层，新旧路面结构如图1所示。

5 水泥稳定冷再生基层施工工艺

根据公路路面调查情况，可见该路段病害多为纵横向裂缝、龟裂、网裂，且路面强度较差，需及时整修补强处治。为验证施工方案的可行性，该文选取该公路内具有代表性的路段作为试验段，长度为200 m，根据具体施工情况，规范施工工艺，保证施工质量。具体工艺如下。

（1）测量放样

根据设计要求，公路中线坐标可选择全站仪放样，原路路面高程选择水准儀测量，以画方格网法进行水泥用量控制。

（2）撒布石子及水泥

现场取样及试验段施工，确定石子撒布量，采用平地机+人工法进行路面摊铺，水泥撒铺量，根据上述分析，可在5%～5.5%控制再生水泥掺量，从而保证其强度满足要求，保证水泥每平方米撒布25 kg。

（3）破碎拌和

旧路面通过专用冷再生设备进行破碎、拌和，并保证各材料配比合理，均匀拌和。冷再生机行驶速度一般为每分钟5 min～10 min，确保在水泥初凝时间以内完成各段施工。在整个拌和过程中，要保证含水率满足最佳含水率的允许范围，一般为5%～6%。

（4）整平

紧跟冷再生机进行稳压施工。要求先做一遍稳压，保证稳压、保水。当完成一整幅稳压施工后，可采用平地机进行整平，遍数控制在2遍以上，精度、平整度等指标符合设计要求。

（5）碾压

根据施工要求，该工程选择吨位适中的压路机进行厂拌冷再生混合料压实，根据施工要求，合理确定压实遍数，避免在压实过程中出现过压等问题。初压选择振动压实法，合理控制碾压速度，可控制在1.5 km/h～3 km/h。若具有较大混合料含水率，需适当增加碾压遍数，从路肩边缘压实至中间部位，需设置一定重叠宽度，避免漏压。为保证振动压实质量，可通过“高频低幅”方式进行路面压实，通常在2 km/h～4 km/h控制碾压速度。为消除明显轮迹，可选取光轮压路机进行收光，在3 km/h～5 km/h控制碾压速度。

6 结语

综上所述，随着我国经济实力的增强，公路网建设基本完善，在已建公路中，多以水泥稳定碎石作为路面基层材料，此类材料属于脆性材料，在行车荷载及自然因素反复作用下，路面损坏问题严重，如何保证水泥稳定碎石基层质量成了关键。冷再生技术的应用，可充分利用旧沥青混合料，还能保护环境，增强路面结构强度，具有良好的施工效果，为此，在路面维修养护工程施工中，采取冷再生施工技术具有重要意义。

参考文献

[1]鲍安学.对旧路就地冷再生水泥稳定碎石基层的施工技术[J].黑龙江交通科技，2017（9）：44-45.