旧路改造沥青路面就地冷再生施工技术分析

2021-06-12刘丽敏江玮

运输经理世界 2021年23期

刘丽敏、江玮

（1.上饶市广丰公路事业发展中心，江西广丰334600；2.上饶市婺源公路事业发展中心，江西婺源333200）

0 引言

随着我国交通事业的不断发展，车辆通行流量越来越大。在这种背景下，传统的公路越来越多地受到荷载影响，路面结构遭到破坏，不利于车辆的正常通行。这就需要对传统的公路进行改造，通过拓宽道路、加宽路面结构来达到车辆通行的需求。就地冷再生施工技术作为旧路改造中一项常用的技术，能够利用原有材料进行再生处理，满足节能环保的要求。对就地冷再生施工技术的应用要点进行研究，从而探寻出更为科学、有效的旧路改造模式，具有重大意义。

1 就地冷再生施工技术的优点

1.1 缓解公路原料、资源压力

在我国公路领域内研发和应用沥青冷再生施工技术，对原沥青路面结构的沥青、砂石等材料重复利用，可以减少新沥青的使用量，提高资源利用率，还能避免由于大量废弃材料排放到自然环境中所导致的污染问题，在社会的发展和进步中有着积极作用，对我国的可持续发展起到了重要的推动作用。因此，应全面推广应用沥青路面就地冷再生施工技术技术。

1.2 降低路面工程的支出成本

从路面工程的具体情况分析，较之原沥青路面施工时直接加工原材料的维修方法，应用沥青路面就地冷再生施工技术可以减少沥青、砂石等材料的使用量，反复多次使用沥青材料，从而有效降低项目成本，使企业获取较高的经济效益，在市场竞争中占据有利地位，同时还能满足我国公路领域的发展，所以综合效益非常明显。

1.3 可连续施工并缩短工期

路面维修作业环节，应用沥青路面就地冷再生施工技术进行施工时，可以采用半幅施工、半幅开放的方式进行，确保交通不会中断的同时，还提高了施工的效果和质量。该技术还支持在原路面进行现场清洁、运输、拌和等工作，操作非常方便快捷，工期较短，从而提高了施工效率和质量，带来较高效益。

2 就地冷再生施工技术实践

2.1 施工背景

某公路的其中一个路段长度为5km，路面宽度为12m，沥青面层结构厚度为8cm，基层为18cm 的二灰碎石结构。经过长期运营，发现该路段存在较为严重的网裂问题。对原路面进行测量后发现，弯沉值为100.4（0.01mm），标准差S=37.06（0.1mm），采用全深式就地冷再生20cm+9cm 沥青混凝土面层，再生结合料采用42.5 级普通硅酸盐水泥。对该路段进行全面、深入的试验和分析，了解各方面的性能，将为施工方案的制定和实施提供基础条件。结合本路段公路工程的实际标准和要求，对于旧路面材料、添加剂、水、再生混合料等开展全面的试验检测后发现，材料性能合格，原骨料级配达到要求，完全符合规范和标准要求，不需要再加入新骨料。

2.2 沥青路面就地冷再生施工技术施工前期准备工作

2.2.1 准备材料

当前我国所应用的就地冷再生施工技术，在施工中需将原路面结构进行全面破碎处理，然后加入必要的骨料和填充材料，骨料粒径大于5mm，这种材料的加入比例需要控制在40%～75%之间，如果加入比例不能达到要求，还要加入必要的施工材料，以发挥出施工材料的作用。该工程项目中，应用的普通硅酸盐水泥材料，等级为32.5。

2.2.2 室内试验

在施工现场，应结合各个路段的施工情况，做好拌和材料的控制，根据现场要求进行筛分试验检测。因为碎石材料含量较高，所以需要根据实际情况做好各个路段的水泥含量检测试验。结合不同路段结构，施工现场采用合理的拌和与筛分处理，以保证碎石材料的比例符合要求。经过分析相关的施工材料，按照水泥剂量采用科学、合理的试验方式，确保干密度、含水量及抗压强度达到技术标准要求，为提升工程质量奠定基础。

2.2.3 测量

对原路面采用铣刨及拌和的方法进行施工，需要做好测量数据、高程参数的检测，并结合现场的具体情况展开分析，选择应用就地冷再生施工技术。按照技术标准要求，此次工程应用W2500S 冷再生机进行施工。为了保证施工深度达到标准要求，需做好破碎、铣刨、冷却等环节的管控。同时，为了保证冷拌结构的质量，应严格按照工程技术标准执行，完全达到工艺技术要求。

2.2.4 准备原道路

进行原路面的清扫处理，如果发现存在翻浆、车辙、沉陷、坑槽等问题，需进行平整性处理，以确保路面结构性能合格，为后续的修补工作提供良好的基础。

2.3 撒布水泥

根据水泥加入的比例，计算每m2摊铺水泥材料的使用量，现场组织人员进行人工摊铺水泥施工，保证表面摊铺达到均匀、平整的要求。如果现场条件允许，可以使用稀浆搅拌车进行水泥材料的撒布施工，以确保施工质量符合要求。

2.4 冷再生拌和

冷再生拌和极为重要，需要保证每次拌和重叠20cm。工作人员进行纵断面标高以及横坡的测量，并通过平地机进行找平处理，然后再制作为高程横坡结构，以确保结构的平整度符合工程要求，不会影响工程质量。同时，在施工阶段，还需根据实际情况做好冷再生材料的温度测试，确保在后续材料摊铺阶段将其更好地摊铺到路面结构层中[1]。

2.5 材料摊铺

沥青路面冷再生施工环节，需要做好摊铺的质量管控，以达到平整度的标准要求。在质量管控环节，质检人员会通过钢丝引导施工。主要操作方式如下：通过钢丝的扭绕施工，每间隔一段规定的距离就要设置一个支架，进行基准梁结构的调试处理，并做好技术参数的控制，确保角度、振频等符合要求，原材料的密度达到技术标准。

在摊铺阶段，应选择合适的施工速度并确保施工连续进行，这需要根据材料的产量、摊铺厚度来进行控制。确定最佳的摊铺速度，使其达到施工效率和质量标准要求的同时，还能提高材料的利用率。摊铺速度不能过快，否则容易导致材料供应不足，给路面结构的平整度、密实度等带来较大影响。因此，在施工中需要做好原材料的供应能力、运输能力以及其他方面的把控，以保障施工效果和质量。在现场施工中，摊铺速度以2～4m/min 为宜，摊铺过程中要尽量保持均匀、慢速。在摊铺阶段，需由专人进行现场管理和控制，如果发现存在离析问题，应立即采取措施，以保证结构的质量。需要注意的是，在进行离析问题处理的过程中，为了能够提高材料摊铺面层的质量，对于摊铺不到的区域，应采取人工方式进行摊铺、整平，为后续碾压工作的开展奠定良好基础[2]。

2.6 碾压

就地冷再生施工技术全部完成后，应采用振动压路机沿着冷再生施工中心静压一遍。静压工作全部完成后，应立即使用平地机进行整平处理，以保证表面没有轮迹、刮平再生层结构均匀性合格、压实性符合标准要求。整平工作完成后，再使用压路机的低频高幅振动方式，确保各个再生宽度压实效果符合要求。静压施工结束后开始振动压实施工，压实遍数按照实际情况，以达到压实度合格标准为宜。

2.7 养生

碾压施工结束并经过检验合格后，需要使用浸湿的草帘进行表面养生施工，以达到湿润度的要求，且养生时间在7d 为宜，养生过程中不能开放交通，否则将会影响路面的正常运行。

3 质量控制与检测

在上述各个环节施工结束后，需要对于路面的表面结构进行质量检查，检查时应严格执行国家相关标准及规范。铣刨深度检测：施工中，要做好冷再生机的深度检测和控制，达到设计要求，如果发现深度无法满足，应做出调整；水泥剂量：技术人员应进行水泥加入比例的检查和控制，并做好现场计量与记录；横坡、纵断面：初压工作全部结束后，应根据试验要求确定松铺系数，并使用水准仪每间隔20m 设置一个测量断面，布置3 个点，横坡的偏差不超过±0.3%，中线高程偏差不超过±10mm；压实度：在压实工作结束后，应按照国家标准检测压实度；平整度：终压环节结束后，应使用长度为3m 的直尺进行检测，确保偏差在10mm 以内；弯沉值检测：在全面养护结束后，应采用贝克曼梁法进行全面检测，每间隔20m 进行一次测量[3]。

3.1 试验路段施工控制要点

要想提高冷再生工程的质量，应在现场铺设长度为200m 的试验路段进行检测，从工艺、质量、管理、安全等方面出发，进行检测分析，明确工艺参数。试验路段的铺设施工极为关键，这是指导后续施工的重要部分，对提高工程质量起着重要作用。从试验路段获得的数据主要包括如下几方面：施工人员数量、施工工序分工协作；冷再生设备行驶速度及油耗量，铣刨刀头的施工情况和更换刀头的间隔时间，施工路段的合理长度、含水率，试验路段的松铺厚度，施工碾压设备及碾压遍数、碾压速度、施工时间等，上述施工技术参数的获取及确定，既为后续的施工提供了基础条件，同时也进一步确保了工程质量[4]。

在现场设置松铺系数检测和控制点，测量工作人员需要准确记录该尺读数，根据原地高程、铣刨深度等技术参数，计算压实后的混合料的厚度数据，从而计算出冷再生混合料的松铺厚度参数，从而为工程质量的提升起到积极的指导作用。

在试验路段全面施工结束后，应该积极总结与分析。对于此次工程来说，可以得出如下结论：首先，工作人员与施工所用的机械设备能够达到施工需要，现场需要配置18～20 人才能满足施工需求，工作人员需进行摊铺、加水、坑槽找平、测量划线等方面的工作；其次，冷再生机组的运行速度为6～8m/min；最后，单次摊铺作业施工长度为150m，并将再生料的松铺系数设定为1.15。只有严格按照这些技术参数执行，才能保证施工质量。

3.2 质量控制与注意事项

鉴于冷再生机的结构及功能方面存在一定的局限性，所以容易导致铣刨鼓无法靠近路缘石结构，只能处于距离路缘石约20cm 左右的部位上，如果原路面结构中存在路缘石，应及时将路缘石拆除，才能进行冷再生施工，从而确保整个路面的施工质量不会受到路缘石的影响而无法达到标准。

在预布混凝土的过程中，为了有效防止冷再生机内的机械轮胎挤压水泥而导致其溢出边线、造成水泥材料浪费的情况发生，需要在距离边缘10cm 的位置上进行施工。

在预布水泥的施工过程中，为了有效防止因为气流的作用或自然风的影响而出现水泥水分流失的情况，所使用的水泥材料用量应该超出实验室设计标准的0.5%～1%。同时，还应提高水泥撒布速度，尽量缩短施工时间，以减少水分流失。通常来说，会在前一幅的施工中，将水泥撒在下一幅上；如果出现降雨，则禁止施工。在天气状况比较差的情况下进行水泥撒布施工，需要把水泥稀浆车以及水泥的形式直接输送到铣刨鼓下部，这样可以节约水泥材料，防止损耗。此外，还应组织专业技术人员对冷再生机组进行现场检测，跟踪测量铣刨深度，以确保其与设计方案的偏差不超过5mm。

试验人员需要根据实际天气条件，对现场施工路面的含水量参数做好跟踪检测工作，确定现场的含水量超过实验室标准参数值的1%～2%左右，达到水泥水化效果的同时，还能够为损失的水分做出补充。但要注意，如果现场采集方式采用的是酒精燃烧法，那么将容易导致沥青材料燃烧损失，进而造成其含水量参数只是稍微超出标准的结果。采用人工检验方法时，需要手抓一把再生混合料，稍微用力攥紧材料，让材料成团，然后松开手，如果材料能够自由下落并自由散落，说明含水量符合工程要求。每一次当施工达到一幅的终点之后，再返回到作业起点进行下一幅路面的施工；如果必须要进行水车加水、更换铣刨刀头等工作，那么需要在每一幅作业的起点位置上进行施工，以保证不会对后续施工带来任何影响。

3.3 质量检验要点

需要由现场质量检验人员跟踪检测再生层表面是否存在松散的问题，并按照技术标准要求进行现场质量检测。压实度检测方式需根据国家规定的标准，采用灌砂法进行，每间隔100m 就要进行一次检测；平整度检测使用的是长度为3m 的直尺，每间隔100m 进行一次测量，其允许偏差在8mm 以内；7d 无侧限抗压强度性能检测，需在现场选取施工材料，每个工作班组确定1 组试件，经过6d 洒水、1d 养生的处理方式，进行抗压强度性能参数检测，直至达到设计要求为止。