全深式就地再生基层技术的应用研究

摘要：结合浙江省S219省道缙云段改造工程，介绍了全深式就地再生基层技术的应用。对路面结构和材料配合比进行设计，并经过合理的施工后，检测了再生路面的各项性能指标，结果证明全深式就地再生基层技术既能满足施工要求，又具有显著的经济和社会效益，是一项低碳环保的公路维修技术。

关键词：沥青路面；全深式就地再生；公路维修；配合比设计

中图分类号：U418.8文献标志码：BResearch on Application of Onsite Fulldepth ReclamationZHOU Dongyun

0引言

沥青路面全深式就地再生基层技术是对旧沥青面层和半刚性基层同时进行现场铣刨、破碎后，加入水泥、新料（根据需要），经过拌和、摊铺、碾压等工序，最终形成新的再生基层（或底基层）[12]。

为了探索沥青路面全深式就地再生基层技术在干线公路大修中的适应性，在2013年浙江省S219省道缙云段的路面大修工程中，采用了该项技术。全深式就地再生工艺虽然在中国其他省份已有应用，但在浙江省尚属首次，本文将对此次应用的成果和施工经验加以介绍。

1工程概况

S219缙云段原路面结构为：4 cm细粒式沥青混凝土面层+18 cm水泥稳定碎石基层。公路等级为四级，设计行车速度为20 km・h-1，路基宽70 m，行车道宽2×3.0 m，路肩宽2×05 m。设计标高为行车道中心线标高，行车道及硬路肩正常横坡为2%。

2结构设计方案

K30+500～K32+200、K34+100～K36+600路段的路面病害比较严重，沥青面层和半刚性基层均出现松散，路表面代表弯沉值在150～180（0.01 mm）之间，说明老路面承载力已不能满足使用要求，需要对路面强度进行加强；同时考虑山区道路标高不宜增加太多，须能够快速维修，且要满足节能环保的要求，决定采用全深式就地再生基层技术对该路段进行大修。具体方案为：将旧的沥青混凝土面层和水泥稳定碎石基层一起就地再生作为基层使用，再生后的厚度为24 cm，然后再加铺7 cm AC20C中粒式沥青混凝土下面层和5 cm AC16C中粒式沥青混凝土上面层。

3材料配合比设计

在施工前，首先对代表性路段按照设计方案采用铣刨机铣刨原路面材料，并送至试验室进行检测分析和配合比设计。由于旧路面材料中含有沥青混凝土，因此在材料设计时需要考虑旧沥青混凝土材料特性的影响。首先对旧沥青混凝土进行抽提，并对抽提后的沥青进行相关性能试验，具体试验结果如表1所示。

4.1试验段施工

试验路选择在直线段，长度为200 m，便于各个工序的衔接与交通管制。

（1） 级配验证。对现场铣刨的试样进行筛分，并与目标配合比阶段级配进行比较，认为级配相差不大，不需进行调整。

（2） 再生混合料性能指标验证。对现场的再生混合料取样，并进行性能指标检测，检测结果（表4）表明现场混合料的性能指标均能够满足设计要求。

4.2检测和分析

4.2.1再生层取芯和强度测试

根据现场取芯和芯样强度测试结果（表8）来看，芯样全部达到了设计要求。

表8芯样7 d无侧限抗压强度检测结果项目无侧限抗压强度/MPa压实度/%芯样厚度/mmK30+6003.797.3245K31+1003.798.4247K31+6004.098.5248K32+1003.199.1246K34+6003.598.5241K35+1004.199.2247K35+6003.899.6248K36+1003.798.3243K36+6003.998.12484.2.2弯沉值的检测

水泥就地冷再生层铺筑养护7 d后，弯沉代表值均能满足不大于55.3（0.01 mm）的要求，合格率达100%，平整度按10 mm控制，合格率达到94%，压实度合格率100%，强度合格率100%。

试验路建成通车1个月后，采用标准的5.4 m贝克曼梁对其弯沉值进行了检测，沥青路面弯沉平均值36.7（0.01 mm），代表值41.4（0.01 mm），均满足设计值不大于48.3（0.01 mm）的要求。

4.3经济和社会效益分析

4.3.1经济效益分析

2013年S219省道缙云段全深式水泥就地再生基层共实施了4 200 m，宽度为6 m，再生层厚度24 cm。从经济效益的角度分析，就地冷再生与传统挖除重建方案相比，主要节省了两笔费用：一是铣刨材料的运输和处置费用，二是新石料的采购费用。因此，通过比较计算，采用水泥就地冷再生方案比采用传统维修方案节省工程造价约15%。

4.3.2社会效益分析

（1） 路面铣刨料可以再利用，就地取材，因此对开山取石的需求量大大减少，有效地保护了自然资源；不需要运输大量的原材料，既节省了能源，也减少了货车尾气所造成的空气污染。

（2） 该工艺节省了投资，降低了工程造价，使某些原来不能及时翻修的旧沥青路面得以修复，从而改善了道路状况，提高了公路的运输能力，降低了运输成本，减少可能发生的交通事故，并保证了行车的舒适安全。

（3） 按照天然石料能耗为50 MJ・t-1计算，采用水泥冷再生方案累计可减少能耗约623 851 MJ，如以规定标准煤（热值为29.3 MJ・kg-1）换算，该项目累计节省21 291 kg标准煤。

5结语

通过2013年在S219省道缙云段应用全深式水泥就地再生基层技术，可以得出以下主要结论。

（1） 在含有17%左右的旧沥青混凝土以及沥青老化相当严重的情况下，水泥稳定再生混合料设计和施工可以将旧沥青路面材料作为“黑石头”或集料来对待，其实际颗粒组成状况可以采用原样筛分得到。

（2） 通过本项目的具体实践，全深式水泥就地再生基层材料性能与新拌水泥稳定碎石材料类似，可以参照新拌水泥稳定碎石层的各项质量检测手段进行质量控制。各项试验检测结果表明，全深式水泥就地再生基层材料性能均满足设计要求，取得了满意的应用效果。

（3） 通过本项目的具体实践可知，与传统挖除重建工艺相比，采用全深式水泥就地再生基层技术具有显著的经济和社会效益，造价可节省15%左右，同时由于它充分利用原有路面材料，节约了大量资源和能源，减少了废弃物的堆放，是一项低碳环保的公路维修技术。

参考文献：

[1]王洪顺，杨智敏，拾方治，等.冷再生成套技术在320国道桐乡段维修中的应用[J].筑路机械与施工机械化，2007，24（9）：2933，37.

[2]师郡， 陈志喜，帅领.旧沥青混凝土路面现场冷再生技术及施工工艺研究[J].公路，2004（10）：167170.

[3]JTG F41―2008，公路沥青路面再生技术规范[S].