水泥就地冷再生技术在公路施工中的应用

史海滨

摘 要：随着交通工程的不断建设，各级交通主管部门将提高公路施工质量列为重中之重。需要积极有效地进行公路施工的创新，落实公路建设的良好改造和高效运营。由于公路工程施工过程复杂，存在涉及施工设备多的特点。基于此，本文总结了水泥就地冷再生技术在公路工中的应用原理和领域，分析了施工中的搅拌、铺设、碾压等施工工艺，确保可以提高冷再生技术在公路施工中的应用效果。研究表明，在采用冷加工技术有助于公路改扩建的施工质量，值得相似的工程项目加以参考应用。

关键词：水泥就地冷再生技术;公路施工;应用

中图分类号：U416.26                                 文献标识码：A                                  文章编号：2096-6903（2022）04-0036-03

0 引言

随着社会和经济的发展，社会各领域对公路提出了新的要求。 在传统的技术发展下，公路工程施工开挖量巨大，垃圾产生过多，造成了相关建设资源的巨大支出，而且还会直接造成环境的污染问题。随着技术工艺的发展，水泥就地冷再生在许多公路工程中得到有效的应用，该技术的有效应用克服了传統工艺技术的局限性，有助于优化公路施工整体结构，提高工程开发的实际效率。

1 水泥就地冷再生在公路施工中的应用优势

在公路施工中，水泥就地冷再生主要是利用机械设备对原有沥青路面进行铣刨、破碎、筛分等多项作业，加入一定的再生剂和新填料等，经沥青混合物在混合并在现场铺设，以此来创建新的路面工程。与传统的技术相比，对于原有的各种病害可以得到有效的整治。通过铣刨、混合和铺设，可以在不增加路面调和水平下调整坡度和拱度，达到了良好的铺装实际效果。水泥就地冷再生只需要对原面层进行破碎，对下层和路面的侵害很小，在施工过程中很大程度上保留了原结构的完整性，同时施工机械化水平较高，施工效率同时也高，现场施工进度快，实际项目工程的施工质量容易控制。确保了整个公路工程建设时间较短，实现了施工相关资源的合理利用，再生利用旧板料，减少了地基材料投资，保护了项目现场的施工环境。

2 水泥就地冷再生技术原理

施工工艺是指在旧路修复中，利用原有沥青材料，在进行了不拆除或运输的情况下，按一定比例混合水泥、石灰等外加剂，以及其他稳定性使用材料。例如乳化沥青或泡沫沥青等混合和压实。技术应用是由专业的再生机器进行的，其技术使用的核心是一个切削转子，配有由硬质合金钢制成的工具。当转子旋转时，材料被切断，切割材料时，来自水箱的水经蓄热器驱动，通过软管输送，再通过水管输送到再生机。控制混合头内部的喷洒，喷水量由微电脑控制系统精确计量，剪切物料在混合中得到均匀的混合，达到最佳含水量。

3 水泥稳定材料再生工艺及特点

用于就地冷再生的水泥可以通过以下方式添加。将硬粉水泥从再生机涂抹在再生路面上，使其与通过时切割的铺路材料混合。使用水泥砂浆搅拌机将水泥混合成泥浆。可将水泥砂浆喷入再生机的搅拌头，保证了对于施工水泥配料的准确性，又防止了水泥因现场施工刮风而发生流失。对于水泥砂浆无论采用固粉法还是专用搅拌机法，对于水泥总用量需要控制在4%～6%（重量百分比）。用压路机压实恢复层前，先用平地机平整，确保现场地面达到设计标准要求，然后用振动压路机进行路面的压实，最后还需要使用轮胎压路机进行压实，以达到良好的施工性能。压实完成后，应在面层施工前进行处理。

4 水泥就地冷再生技术工艺

4.1 施工准备

在对公路工程施工前，需要在场地内安装施工围栏，还需要根据实际情况放置适当的警示标志，测量并布置公路施工区域，并做好现场的整理清洁工作。在进行施工前，必须对施工人员和机械操作人员进行技术交底，加强安全意识的传输，确保所有施工现场的操作人员严格遵守操作和施工要求，执行相关施工任务。在整个公路工程施工现场，施工使用装载机3 m3、15 t振动碾压设备、22 000 L液体沥青车运输车辆、5 t自卸车、轮式压路机设备25 t，WE-2500型水泥就地冷再生设备。在项目开工前，必须准备好相关的建设材料，确保材料配备妥当，必须使用水泥就地冷再生设备进行彻底的粉碎原来的旧沥青路面。按一定比例加入一定的沥青和水泥，施工人员需要确定水泥的用量，碎屑和碎石必须用撒布分散，保证物料分布的厚度，确保现场的顺利施工。对于公路养护与旧路养护标高相关，有效防止公路养护不均造成的问题，同时可发为接下来的施工打下了良好的基础。

4.2 材料拌和及摊铺施工

为完成搅拌和加工，使用WE-2500水泥就地冷再生设备，搅拌速度10 m/min，深度15 cm，施工段总长300 m，需要振动设备一次静压。地基整平完成后，还需要再次施加振动压力，设备与水箱交叉作业。在混合物料时，需要根据工程实际情况，按一定比例加水，要有效控制加水量和混合料的速度。还需要增派专业人员对搅拌机进行实时监控，控制搅拌机的物料总产量，以满足施工结构层厚度的要求。搅拌两次后，必须用推土机压紧地表，以保证结构的整体稳定性。在铺设水泥材料时，必须将水泥材料放在里面。为了使左右两侧的物料施工可以分布均匀，需要将水泥物料半宽平整，以提高路面的整体结构平整度。

4.3 施工碾压和修整

在制定公路工程现场碾压方案时，施工技术人员必须考虑到压路机的滚轮宽度、轨道宽度和路面宽度，使轨道碾压频率确保实际相同，并在两侧多出2～3次。使用钢轮振动压路机监控产生初始压力，在进行压缩过程中，需要采用高振幅和低频方法，控制压缩次数，确保路基内部的压力，需要确保再生层厚度的3/4内压实与相关技术要求相符，确保实际施工工参数满足设计要求，筒压路机速度控制在3 km/h以下。初压后，必须由平地机进行施工成型。从内向外刮掉弯曲的部分，对于平坦的部分，从两侧到中间进行。对于较低的位置，使用有齿耙将面层松动，然后用于铺设和平整新混合物。在成型中，将路面上的高料刮掉，以防止薄层贴补。成型后现场的施工技术人员必须检查混合物的湿度，并在低频和高振幅操期间压实。直线段向两侧圆心，应与轨迹重叠，超出后轮接缝位置。一般情况需要用压路机滚动5～7次，将速度控制在2～2.5 km/h内。严禁用压路机在已修或已铺好的路段上发生急速转弯，以免在实际过程中损坏已经修复后的路面。滚动时要确保湿度符合要求，如果现场施工发现水分蒸发快，就需要向路面进行适当的洒水。如果在轧制中观察到有松动现象，需要将混合物重新添加到摩擦面层，以此来达到设计标准和质量控制要求。对于冷再生层在水泥稳定混合成型后，应在第一次硬化前完成碾压，避免在进行实际碾压的过程中形成明显的痕迹。

4.4 接缝和调头

当公路施工宽度在7 m以内，同时存在纵向重叠较大时，在水泥就地冷再生技术应用中，不建议采用半宽施工方式，尽量选择实行全宽结构，降低重叠同时还可以加快施工速度，进一步提高了公路工程的施工效率。搭接的宽度应在50～150 mm之间，对于纵向接缝的水泥砂浆量必须相应改变。所有交叉接头，在施工中尽可能避免切割。若现场施工停工时间超过水泥的初凝时间，如果采用了再生继续调头施工，需要再生装置应返回至修复完成的1.5 m地段，重新喷洒水泥。如果在轧制后需要在再生段调头，必须采取措施保持调头部门得到一定的保护。通常可以铺一层油毡纸，再铺上10 cm的碎石材料。

4.5 养生与交通管制

完成每个阶段的碾压并确定满足公路工程施工设计要求后，即可启动养生模式。覆盖层养护方法是主要是吸水土工布。可以在沥青乳液的帮助下进行养护，对于基本养护方案应持续7 d以上。在此过程中，未覆盖的再生层要禁止通行。在覆盖层表面，如不能封闭交通，对于重型车辆将受到限制，同时对于一些通行车辆车速不超过30 km/h。固化后，如果面层是沥青面层，应先将基层清理干净，喷一层透水油。

5 水泥就地冷再生技术在公路工程的施工质量控制

5.1 水泥质量控制

在公路工程应用水泥就地冷再生技术时，需要确保水泥质量符合设计标准要求。重点检测初、终凝时间及基使用性能的稳定性、抗压和抗弯强度。对于水泥用量要确保正确、均匀，材料要满足设计设定的相关要求。需要严格控制实际速度，使混合物混合均匀，实际速度不能超过5 m/min。碾压应达到设计要求密实度，混合料強度满足设计要求，强度测量包括两个方面：混合料在加工时进行室内测试，7 d后在现场心测量。完成后，连续保持7 d，保持方法是用薄膜和土工布覆盖，以防止基层因失水而干燥，避免现场有大型车辆的通行。纵向再生区的搭接宽度应大于20 cm，为增加水泥用量应多浇注水泥。在冷再生工程建设之前，对旧公路上的病害进行处理，防止病害的影响冷再生的设计[1]。施工中应重点检查含水量、水泥掺量、料级配和搅拌深度等指标，确保检测结果满足公路工程整体规范要求。

5.2 施工注意事项

对于公路工程中的路肩下沉和路面坑槽较深的路段，在进行水泥就地冷再生施工前先进行修补，在上部填入与原有级配相同的骨料。根据水泥砂浆方案，水泥压实厚度为22 cm，干密度为2.213 g/cm3，压实率为97%，水泥需要根据需要为6%，与再生混合比相比略高。根据公式推算，每平方公里重整26.7公斤水泥。铺设时用石灰确定网格线，采用手工铺设的水泥，保证水泥分布均匀。水泥分散后，进行粉碎、研磨，冷加工机后喷水，保证含水量高达设计的7.1%。为配合水泥的凝结，再生机在 100 m 内不间断地返回工序过程，并压实至压缩度为97%或以上。将再生层卷起检查含水量是否达到实验室最佳设计值，在碾压中确保再生层湿润，检查路段高度和压实是否符合相关的设计要求。对于养护层结构需要封闭7 d，喷雾器以低速和恒速进行喷涂。同时，为了保持水分，可以用防水油布或稻草进行路面表面的覆盖，以免路面水分蒸发太快。在硬化的再生层喷油> 5 mm的乳化沥青层，再铺设沥青混凝土，完成冷再生施工[2]。

5.3 控制再生机的运行速度

水泥就地冷再生速度将影响再生料的分选，因此控制设备运行速度对于工程整体质量控制非常重要。再生机械设备的速度、再生层厚度和原路面厚度有直接的关系。为12 cm左右的路面进行修复中，工作速度控制在5～8 m/min左右，整体效果更加明显[3]。

5.4 冷再生参数计算

水泥就地冷再生参数的计算和分析中，选择有代表性的样品以及控制材料强度的波动，成为进行研究材料配比的重要影响因素[4]。在旧路面材料中，材料强度波动较大，差异也会增加。因此，为了保证道路的施工质量，在实际使用中需要控制水泥材料的用量，必须确保达到最佳的材料配比，并有效编制试验检测方法。

5.5 检查材料的含水量和水泥用量

在公路施工过程中，需要正确分析材料的含水量，以确保含水量指标符合技术应用要求。在含水量分析中，通常常用焚烧法和干燥法来测定建筑材料的含水量，从而地获得含水量。对于含水量检测超过实际含水量，需要准确测定物料实际含水量，对破太会后的材料进行准确测量[5]。因此，必须开展反复的试验，以此来确定燃烧法与干燥法含水量的准确关系，提高路面整体效果。

5.6 施工质量控制要点

在公路工程应用水泥就地冷再生技术中，需要确定铣刨混合物的实际含水量，根据最佳含水量计算混合加入量，同时还需要利用再生机计量系统添加液位水，确保与混合物的含水量相匹配，同时要确保相关设计参数满足工程总体设计和水泥就地冷再生要求。在施工中，定期检查再生混合料的水分，确保路面的太实符合设计要求。在水泥就地冷再生技术应用中，为了有效的保证再生混合物的速度 均匀性，对于再生行进需要控制为5～6 m/min，转子转速100～200  r/min。根据公路工程试验段的施工条件，考虑水泥就地冷再生技术对于实际工程的应用，对于工作段施工长度定为150 m，还需要根据现场实际情况调节机械设备的流量设计，控制好施工时间，使铣刨到搅拌的时间不超过初凝时间。在施工过程中，需要严格监控在试验区轧制基层的轧制设备、相关的施工工艺和次数，确保路面基层的密实度满足公路工程总体设计要求。确保了水泥就地冷再生在公路工程得到良好的应用，同时也确保了公路工程总体施工质量得到了有效的提高。

6 结语

综上所述，在公路工程施工中采用水泥就地冷再生，需要根据现场的实际情况、路段破坏程度和旧路面的实际运行路况，以及现场组织设计，以此来制定详细的水泥就地冷再生施工方案，确保施工质量和施工效率达到公路工程总体要求。对于水泥就地冷再生技术是一种经济环保的公路工程建设和养护技术，与传统的技术相比，在公路工程的应用具有广阔的前景。在旧路使用过程中，可以节省大量的建设资源和相关的原始材料，进而降低了公路工程项目开发建设和维护成本。考虑到目前的技术应用，水泥就地冷再生技术需要进一步研究和探索，相关的技术人员需要在试验的基础上，加强对施工过程的验证，明确水泥就地冷再生的合理应用，并制定有效的施工方案，确保公路工程的文明施工，进一步推动公路工程的整体建设向高质量发展。

参考文献

[1] 于丽韬.水泥就地冷再生基层技术在公路养护维修工程中的应用[J].交通世界，2020（24）：15-16+34.

[2] 赵海涛.建筑水泥的应用与验收研究[J].四川水泥，2020（8）： 5+8.

[3] 王宇.沥青路面就地冷再生技术在农村公路施工中的应用[J].交通世界，2020（7）：50-51.

[4] 张彦伟，吴森.就地冷再生技术在公路施工中的应用[J].技术与市场，2017，24（4）：190-191.

[5] 李丽妍.就地冷再生技术在农村公路施工中的应用[J].西部交通科技，2016（8）：22-25.