农村公路养护施工中冷再生技术的应用研究

2023-03-12王辉

工程建设与设计 2023年3期

王辉

（河北省沧州市公路事业发展中心农村公路部，河北沧州 061001）

1 引言

农村地区公路受损程度会随着使用时间的增加而变得更加严重，只有及时进行养护，才能避免路基结构受到影响，在保证公路性能达标的前提下，使其使用寿命得到延长。在此背景下，相关人员指出应根据农村公路特点对养护方案进行制订，酌情引入冷再生等先进技术，确保养护效果达到预期。

2 公路再生技术介绍

2.1 现有再生工艺对比

目前，公路施工领域所使用再生技术主要包括两大类，分别是冷再生、热再生。不同技术所表现出的优势及缺陷均有所不同（见表1），要想使养护效果达到预期，关键是要以公路等级和现场情况为依据，对现有再生技术进行合理选用[1]。

表1 再生技术对比说明

2.2 冷再生工艺概述

2.2.1 原理

对公路进行冷再生养护的关键是以原路面为基础，通过材料再生的方式，达到改善路面质量、解决潜在病害的目的。该项技术既能够避免材料被浪费，还可为施工效率和效果提供保证，具有较其他技术更为可观的社会与经济效益。

若要使用冷再生工艺对农村公路进行养护，关键是要以施工路段的面层材料和特点为依据，酌情加入新骨料以及细集料。前期准备阶段，先要借助机械设备将原材料彻底破碎，再对破碎后材料、添加剂和洁净水进行拌和，从而获得摊铺所需材料。随后，均匀摊铺混合材料并将其压实，使路面强度达到预期[2]。

2.2.2 优点

作为以道路既有结构为基础，对路面进行修复及改造的施工工艺，冷再生的优点主要体现在3个方面。

一是低干扰。冷再生施工往往仅需封闭一个车道，给周围居民所造成影响可以忽略不计，加之该项技术所产生的垃圾量极少，清理垃圾所需时间自然较其他技术更短，这也能够在一定程度上缩短封闭施工现场的时长。

二是低污染。以往所使用养护技术均要用到沥青、砂石等材料，获取上述材料的难度较大，通常需要投入大量物力及精力，冷再生工艺所使用材料以道路面层材料为主，不仅能够减少材料用量，还可使物力、人力成本得到节约，并为现场及自然环境提供保护。

三是高质量。实践经验表明，在优化公路稳定性进而整体强度方面，冷再生工艺具有较其他技术更为突出的表现，可保证养护后公路更加平整，与此同时，路面破裂或出现裂缝的概率也能够降至最低。

3 再生技术在农村公路项目中的应用

3.1 项目概况

本次所养护对象为某村公路，全长为10 700 m，路基宽度为8 m。随着使用时间的增长，该公路先后出现坑槽、裂缝和松散等病害，现已无法满足居民正常出行、交通运输需求，若不尽快解决该问题，还会给经济发展造成一定影响。在对多方面因素加以考虑后，施工方最终决定进行现场冷再生施工，希望能够在保证施工效果的前提下，对施工速度进行提升，使当地交通环境得到显著改善。施工前，公路结构如图1所示，养护后公路结构变更为图2所示。

图 1 公路原有结构

图2 养护后公路结构

3.2 技术应用说明

3.2.1 前期准备

将冷再生工艺用于公路养护前，先要根据项目情况进行相应的准备，只有这样才能使养护效果达到预期。对本项目而言，需要提前完成的工作主要是准备施工设备和材料，冷再生施工所需设备较多，包括切割机、压路机和冷再生机等，如表2所示。确定设备型号后，先由专业人员对设备性能进行全方位的检查，保证设备可实现长期稳定运行，随后，再将设备转移到指定位置。在准备施工材料时，有3方面内容需要引起重视：（1）剔除废旧材料并对其做破碎处理，将破碎后材料加工成冷再生施工所需骨料、填充料。（2）以现场情况为依据，对符合项目特点和要求的水泥类型加以确定。在本项目中，施工人员计划使用硅酸盐水泥，该类水泥的特点是水热比小，通常需要等待3 h才能达到初凝的状态，6 h后达到终凝状态[3]。在水泥初凝、终凝阶段，采取恰当的方式对其进行养护，这样做既能够起到加固路面的效果，还可以避免施工路段通车后出现不必要的病害。（3）严格控制材料品质。利用洁净水（通常为饮用水）对材料进行拌和，确保拌和用水不含有害或是有毒物质，且配合比符合设计方案所提出的要求。

表2 施工设备清单

3.2.2 清理路面

为确保养护质量及整体效果达到预期，在进行冷再生施工前，先要封闭施工现场并对施工路段进行清理，保证路面不存在垃圾等杂物。与此同时，还要对路面宽度进行测量，并采取恰当的方式加固标高控制点，保证路基高度、路面宽度均能够达到冷再生施工要求[4]。

3.2.3 摊铺材料

要想使冷再生工艺在公路养护方面所具有优势得到充分发挥，关键是要以现场情况为依据，确定水泥用量并有序开展材料摊铺工作。前期准备阶段，由专业人员结合施工环境、工程规模，对摊铺所需水泥、混合材料总量进行确定，如果条件允许，可通过打格的方法计算材料用量，该方法既能够提高计算结果的精确度，又可以保证材料得到更充分的利用。施工期间先要借助摊铺机进行摊铺，再对摊铺效果进行检查。通过人工的方式找平摊铺层，保证摊铺层不存在凸起或凹陷。此外，还应加大对施工现场进行管控的力度，以免出现材料被大量浪费的情况，为项目经济性提供保障。

3.2.4 找平材料

作为冷再生施工的关键一环，材料找平的效果往往会对项目质量产生巨大影响。在本项目中，施工人员计划先利用推土机找平材料，保证各区域所摊铺材料厚度大致相同，随后，再借助平地机对施工路段进行找平，需要注意的是，二次找平的次数应达到2遍或2遍以上，以确保调拱、调坡效果达到预期。正常情况下，对施工路段进行找平处理后，再生层表面将不会出现集料离析或是类似问题。

此外，要想使找平效果达到行业标准，还要做到以下3点：（1）由施工方派专人前往现场进行监督，确保各道工艺均符合要求。若施工期间发现有不平整的区域存在，应根据该区域情况，采取恰当的方式对其进行找平，以免给后续工作造成影响。（2）尽量保证摊铺和碾压材料的环节可一次成型。对材料进行碾压时，需要根据现场环境、施工方案、施工面积和深度对碾压频次加以调整，在保证碾压效果的前提下，最大限度地加快施工速度，为其他环节预留更加充足的时间。（3）碾压期间密切关注路面情况，若发现存在大面积起皮或是松散的问题，则需要终止施工，由现场人员将材料翻开并进行拌和，随后，再重新进行施工。

3.2.5 后期养护

将冷再生工艺用于公路养护，不仅能够使养护质量得到提高，还可使养护成本得到有力控制。待上述工作告一段落，施工人员便可通过洒水的方式，对现场进行为期7 d的养护，期间应根据天气情况和路面情况进行补充洒水，确保施工路段始终处于较为湿润的状态，与此同时，还要避免出现积水问题。养护期间严禁车辆通过施工路段，以免给公路结构造成不必要的影响，待路面强度达到行业标准后，方可开放该路段。考虑到养护效果极易受到天气因素的情况，在养护过程中应密切关注天气情况，尽量避免在雨季进行施工，这是因为雨水浸泡后，材料性状及强度均会发生改变，路面强度和整体效果往往难以得到保证。

3.2.6 处理接缝

对施工路段表面接缝进行处理时，应优先采取搭接的方法，通过垂直相接的方式，为接缝密实度和可靠性提供保证。