旧沥青路面就地冷再生技术及成本分析

2022-08-23贾延军

四川水泥 2022年8期

贾延军

（甘肃省酒泉公路事业发展中心金塔公路段，甘肃酒泉 735300）

0 引言

随着我国公路建设和养护技术的快速发展,大量早期施工的道路已经逐步进入了大中型修缮期。如何采用有效的养护施工方法是一个亟待解决的重要问题。通过不断探索、试用、总结和分析认为，沥青路面废旧材料的回收利用可以有效提高现有资源的利用率,起到保护生态环境、节约养护成本等作用,符合国家提出的发展循环经济、实现可持续发展的战略方针,是一种直接且非常有效、有用的方法和措施，是先进的公路养护理念和思路方法，能够有效处治路面各类病害，维持路面状况处于良好状态。

甘肃省酒泉公路事业发展中心金塔公路段的省道214线处于西北干旱寒冷地区，其旧沥青路面的维护维修选用了就地冷再生技术，取得了良好的使用经验。本文对旧沥青路面就地冷再生技术的适用范围、优点和施工方法进行介绍,并对施工成本进行了分析和评价。

1 工程概况

金塔公路段管养的省道214线地处丝绸之路的重要城市酒泉，该道路起始于国道213线南侧，共管养105公里，此道路是通往东风航天城（中国酒泉卫星发射中心）和内蒙古额济纳旗的必经之路，也是连接内蒙古额济纳旗与甘肃酒泉的交通要道，在服务国家重大航天战略、军事科研和经济社会发展中起着举足轻重的作用。

随着经济社会的迅速发展，过往大型载重货车逐年增多，自2008年交工运营至今,日交通量从500辆剧增到现在的4000辆,节假日高峰期日交通量达到7000辆。路面病害不断加剧，达到了陡升状态,养护修补施工任务不断加重,路面通行压力逐年加大，病害日渐凸显。为彻底处治路面病害，保证过往车辆安全通行，更好地服务于稳步发展的地方经济社会，近年来，金塔公路段结合路况实际，在进行充分路况调查的基础上，组织技术业务骨干、专家和公路养护方面经验丰富的技术人员，对养护方案的可行性、科学性和合理性进行了充分的论证审查，相继实施了油路修补、罩面、重铺、同步乳化沥青碎石分层、开槽灌缝、贴缝等各种养护项目，引进了“封霸-道路桥梁伸缩缝养护新型嵌缝材料”、“龟网裂抗裂贴”等养护新材料，有效处置了龟网裂、坑槽、车辙、沉陷等各类路面病害。但运行一段时间后发现，虽然处治效果好，但是维持时间较短，技术状况达不到预期的效果和目标。

2 冷再生技术概述

再生循环利用技术分为2种：热再生循环利用技术和冷再生循环利用技术。按结构划分,分为面层再生技术和基层再生技术，各种技术具有不同的应用范围,应根据实际情况，分析选择具体方案,以达到更佳的实施效果。再生技术应用于公路施工中，一般分为以下3种情况:沥青面层热再生或冷再生;分别对沥青面层热、冷再生,对基层冷再生;同时对基层和面层冷再生。

从目前公路养护绿色发展理念的提出和实际来看，冷再生技术具有良好发展前景，从经济效果和施工质量把控等方面分析，沥青路面就地冷再生施工是路面改造中一种能够节约费用的方法，但现场质量控制难度较高。从路面病害类型数据的调查分析,方案的合理性论证和优化，机械设备组合和规格的选取,路面铣刨拌合等都是关键性的施工工序。

沥青路面就地冷再生技术是将旧沥青路面面层和部分基层铣刨破坏拌合,添加再生剂生成新的路面结构层。其工作原理是在自然室温下,通过连续完成旧沥青路面材料的铣刨、破碎、拌合，添加就地冷再生剂，再经过混合、摊铺、碾压等工序，生成新的路面结构层，并且能达到相关技术标准的要求。

3 冷再生技术的优点

在现阶段的公路养护过程中，冷再生技术较重铺、挖除局部修补、罩面等方案来说优势明显，具体优点如下六个方面。

（1）工序简单。

由于就地施工，在循环利用的基础上节省了开挖、运输、摊铺等工序,大大简化了施工过程。

（2）成本可控。

就地冷再生循环利用可从本质上降低养护成本。由于循环利用了旧沥青路面材料,随着再生层厚度的不同,成本可控度在10%~20%之间。但是，随着厚度的增加,成本可控度将不断提升。

（3）等级提升。

通过水泥、石灰与水拌合再生,沥青路面基层的质量得到了进一步的提升，提高了道路的承载能力，从而提升了道路等级。

（4）生产效率高，成效明显。

为了保证再生基层的施工质量,施工前需要对部分沉陷、车辙等严重病害进行提前处置,其他轻微裂缝及龟网裂均不需要处治[4]。此外,再生施工特点为一次性铣刨拌合至设计深度,从作业时间角度分析,大大提高了生产效率,经过试验段和施工实践证明,就WR2000型再生机设计再生厚度20cm为例,在施工组织合理、措施保障到位的情况下,生产效率为3000㎡/台班。

（5）绿色环保。

由于旧路面材料的就地使用,减少了新材料的开采,杜绝了浪费；由此可见,它是一种绿色、循环、环保的可推广的公路养护施工技术。

（6）对交通干扰小。

冷再生施工过程简便,投入的施工设施较少,对交通干扰反应不敏感。因此,在普通干线公路或低等级交通量小的道路，在采取了有效的交通疏导和分流措施的情况下,可以采用半幅通车、半幅施工。

4 就地冷再生技术施工

4.1 路况分析

S214线酒航公路是通往酒泉卫星发射中心和内蒙古额济纳旗的二级公路,路基宽度为12m,路面宽度为7m,面层为5cm厚沥青碎石+基层为20cm厚水泥砂砾。经过多年的超期服役和运营,目前，路面裂缝、坑槽、推移等病害较为严重，日常养护小修保养过程中修补率较大。

4.2 改造方案的确定

对旧路面部分采用加铺15cm厚天然级配砂砾洒水碾压成型,再撒布加水泥进行就地冷再生铣刨拌合,设计铣刨深度为20cm,水泥添加量为4.5%,再生之后的铺层用做基层,在此基础之上再摊铺沥青混凝土面层，形成新的面层，从而彻底改善路面技术状况。

4.3 再生剂选用

对于甘肃河西严寒高温地区来说,以水泥为再生剂对沥青路面进行冷再生技术是最常用而且最适合的一种方案。水泥的用量通常按重量计，在4%~5%之间，为了获得良好的压实效果,同时还要加入适量的水。

4.4 添加方法

第一种：利用人工或机械摊铺喷洒，水通过再生机所配备的微机控制系统由洒水车输送提供；

第二种：利用水泥浆搅拌输送机将水泥和水搅拌,然后通过再生机的控制系统输送到搅拌仓库中。这样能保证水泥的用量,并且能防止水泥材料的损失。

上述方法中,水泥摊铺撒布工艺简单,但在施工中容易产生灰尘，不过优点是控制用量方法非常方便。采用水泥浆投料法可以消除施工扬尘污染,减少施工污染,但单独调整用水量比较困难。

4.5 机械设备的选用配置

机械设备的选用配置见表1[1]。

表1 施工机械车辆设备配置

4.6 控制要点

先在旧路面上加铺15cm厚（压实厚度）天然砂砾，洒水碾压成型，人工在再生施工的路面上用白灰洒出方格网，按半幅施工每个方格网10m2撒布水泥；每方格网的撒布量是4袋水泥[2]。再生机进行铣刨和拌和，洒水车在再生机前被顶推前进，同时向拌和仓内供水，再生机边行驶，边进行旧沥青路面的铣刨；随后压路机低速稳压；铣刨过程中根据路面技术状况、施工材料、天气变化等确定再生段长度，根据原路面宽度、铣刨宽度、搭接宽度等，确定再生幅数。人工测定标高，半幅铣刨完后，平地机刮平；振动压路机碾压;双轮碾压路机最终以静压的方式进行碾压。