冷再生技术在公路养护工程中的应用研究

摘要：文章简述了沥青路面冷再生的技术特点和施工方法，并结合工程实例，分析了冷再生技术在公路养护工程中的应用。

关键词：沥青路面；冷再生；养护

沥青冷再生是将旧沥青路面的材料进行破碎处理后，必要时加入部分粗骨料或细集料加入一定剂量的再生剂和适量的水在自然的环境温度下连续地完成材料的铣刨、破碎添加、拌和、摊铺及压实成型的过程，重新形成结构层的一种施工工艺。冷再生技术的应用，不仅节省大量沥青、砂石等原材料，节省工程总投资，而且减少了废旧沥青混合料的堆放.保护环境，因此沥青路面冷再生技术越来越受到人们的重视。

一、冷再生技术优点

与传统城市道路维修改造方法相比，就地冷再生技术具有以下优点。

（1）低成本，施工工艺简单就地冷再生技术将旧路面的材料全部就地利用，所以省去了挖掘、外运、厂内加工及回填等一些工作，是施工过程大大简化，同时全部利用旧路材料，避免了废方挖除外弃，需方采挖购入，使工程成本大幅度下降。

（2）高效率，工期短。道路就地冷再生施工使用专用的机械一次性完成铣刨、破碎、添加、拌和及摊铺，并且简化了施工过程中一些繁琐程序，提高了施工效率，大大缩短了工期。

（3）旧路路面翻新补强方法灵活。可以在冷再生层上铺一层稀浆封层，或直接加铺沥青磨耗层，也可以在其上加铺中、上面层构成三层式路面结构。

（4）运输费用大大降低。新材料的用量减少，降低了因开采料场、运输等造成的费用

（5）冷再生施工后的路面结构完整性好。冷再生施工产生较厚的均匀路面，不存在薄弱界面；同时，施工过程中路面的几何线形、标高、厚度能得到很好的保持。

（6）环境污染比较小。旧料的就地利用减少了新材料的开采，同时避免废弃料排放带来的环境污染，减少新筑路材料的开采对环境的破坏，有利于环境保护。

（7）交通安全性好。整个再生机组均可处于同一条车道内，白天可以仅进行一条车道的再生施工，而晚上可以对包括施工完毕的再生车道在内的整条道路全部开放交通。

二、冷再生技术的施工方法

沥青路面冷再生有现场（即就地）和场拌冷再生两种方式，在此只针对现场冷再生技术进行阐述。沥青路面的现场冷再生技术，是将旧沥青路面用大功率路面铣刨拌合机将路面混合料在原路面上就地铣刨、破碎，再加入稳定剂（沥青）、水泥、水和新的石料等按一定比例重新就地拌和，最后碾压成型，从而能够满足车辆通行的一种技术。沥青路面冷再生的关键设备是冷再生机，其核心是装有大量铣刨刀头的拌合转子，主要技术参数有功率和作业宽度。目前国内最大的机型是德国维特根WR2500S，功率为700马力，作业宽度2.4m。机械朝工作方向前进时，转子转动，对原有路面进行强力铣刨，同时水通过软管从再生机连接的水车中输送过来，在再生机的拌合腔内喷洒，水的输送量通过微处理器控制进行精确计量，达到需要的含水量，从而保证混合料获得最大压实度。水泥稀浆或乳化沥青也可用类似的方式直接喷洒到拌合腔。铣刨转子将铣刨料、水泥、乳化沥青和水充分拌和，铺筑在原路面位置完成再生过程。

三、工程实例

某二级公路，沥青砼路面，长l2.315km，路面宽l2m。近年来，随着经济的快速发展，交通流量不断增大，该路段一直超负荷运营，路面出现反射裂缝、网裂、坑槽等不同程度的损坏，影响了公路的通行能力和服务水平。因此需要对此路段进行养护与维修。

（一）施工准备

（1）旧路结构状况调查

沥青混凝土旧路路面冷再生是利用旧路沥青混凝土及上基层（石灰土）经破碎加入水泥均匀拌和，在最佳含水量条件下碾压获得的半刚性结构。（1）对旧路进行弯沉检测，每车道lkm检测40-50个点，详细了解旧路承载能力。（2）对旧路结构材料进行现场冷再生破碎取样，确定旧路沥青层的厚度、基层材料及基层厚度等，掌握结构强度；在实验室做级配和配合比试验，并确定不同配合比的最大干密度（重型击实）和最佳含水量，取点频率为lkm取3点。（3）对旧路结构材料进行土质分析后，确定添加剂为32.5级路用普通硅酸盐水泥。

（2）机具准备

工程开工前，应保证设备机具完好并满足施工需要，主要设备有：冷再生机、平地机、洒水车、运送水泥汽车、振动压路机、胶轮压路机、三轮压路机、推土机等。

（3）材料要求

破碎旧路面沥青混凝土面层及上基层获得的混合料作为冷再生结构的骨料及填充料，大于5mm的骨料质量分数应在40%-75%之间，否则应采取增加骨料或填充料的措施。水泥采用强度等级为32.5级的路用普通硅酸盐水泥，初凝时间4h以上和终凝时间较长（宜在6h以上）的水泥。冰采用不含有害物质的水或饮用水。

（4）级配和配合比

对取好的混合料由实验人员编号后筛分，确认混合料的实际级配。抗压强度：根据级配对每一编号试块在实验室按含水泥量（质量比）5%，7%试配获取三种水泥含量的最大干密度和最佳含水量，并在规定温度下，试件保湿养生6d，浸水24h后，按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》进行无侧限抗压强度试验获取7d标准抗压强度，根据试验结果最终确定设计添加水泥量。

（二）施工工艺

（1）铣刨原路面

将老路面4cm沥青砼面层整幅铣刨，铣刨后将路面清洗干净，包括石块、垃圾、杂草等杂物。对原道路的横坡、纵坡线进行调整，使原来局部隆起或凹陷的不平整变的平滑，达到要求。超过再生层厚度的沉降或坡度变化，必须在再生前单独处理。

（2）施工放样

①撒布碎石：计算出半幅道路每车碎石的摊铺面积，将碎石均匀的撒在路幅中央，用平地机均匀的摊铺在半幅道路宽度范围内。②撒布水泥：根据再生机的工作宽度，计算每50kg水泥的摊铺长度，并由人工将水泥平均摊铺在这一范围内，以保证水泥用量的准确性和均匀性。撒布长度一般要保持冷再生机前60m左右。在施工中考虑到施工现场的各项损耗，在摊铺水泥时，水泥用量可适当提高。③设置工作参数：考虑冷再生机相邻2次行走轨迹之间需重叠10cm以上，设定工作宽度为2.4m，工作厚度为22cm，行进速度为4～6m/min，水量按最佳含水量再增加1%设定，破碎旧路最大粒径30mm。由于碾压工作必须在水泥初凝之前完成，工作行进长度宜控制在100m以内。

（3）冷再生机组就位

使用推杆连接再生机组，并连接所有与再生机相连的管道.检查再生机操作人员是否已将有关的施工数据输入计算机，检查水车水量是否充足，检查再生路段内的导向标志是否明显。排除系统中的所有空气并确保所有阀门均处于全开度位置。同时对再生施工中所需要的其它机械设备进行全面的检查及准备。

（4）平摊水泥

摊铺水泥采用方格网法，水泥剂量按配合比控制，水泥摊铺完后，表面应没有空白位置，也没有水泥过分集中的地点，摊铺水泥进度以不影响再生机工作速度为宜，不得超长距离摊铺。

（5）冷再生机拌合

摊铺水泥达50m左右后，启动冷再生机，缓慢下刀，单次下刀深度以

（6）碾压

在再生机施工作业同时，其后紧跟一台20J单钢轮振动压路机进行初压，先静压一遍，然后振动压实1遍，钢轮压路机的工作速度不得超过3km，h。在每一施工段全幅初压完成后.立即用平地机整形，整形时应将高处料直接刮出路外，并确保无明显的粗细集料离析现象。整形后，应立即先用22J单钢轮压路机进行振动压实3-4遍，应重叠1/2轮宽，压路机的碾压速度宜采用2.0—2.5km/h最后使用30t胶轮压路机或18—21三钢轮压路机碾压3遍，保证再生层表面密实。

（7）再生层破碎拌和与纵缝的处理

再生机的工作宽度一般小于道路或行车道的宽度，因此，全幅路的再生需多次作业，从而导致数条相邻作业面间的纵向接缝。需要沿整条纵缝有一定的重叠量以保证相邻作业面间接缝的连续性。一般的相邻作业面间的重叠量不小于lOcm。路面越厚，重叠量越大；材料的粒度越粗，重叠量越大。良好的重叠接缝对再生层的最终性能有重要影响。再生机对路面进行破碎拌合时，冷再生机需l辆洒水车紧跟作业，并且要有2—3辆洒水车配合保证拌和用水。考虑到水泥的初凝时间，以及各道工序的衔接问题，以100m施工长度为限，当冷再生机单幅破碎拌和100m后，返回准备第二幅进行的当中，对刚完成的100m进行保湿稳压，然后平地机刮平，26T振动压路机进行振动压实，直至达到规定的压实度，平整度按规范要求严格控制。

（8）养生

每一段碾压完成并经压实度检查合格后，采用土工布覆盖养生。洒水量以保证其表面湿润为宜。洒水车宜采用加压喷雾式的装置洒水，保证洒水均匀，提高工作效率。

（9）开放交通的时间控制

一般情况下，碾压结束温度降到5O℃以下即可开放交通，道路交通开放过早，超限、超载车辆通行对新修路面造成重创，所以说通车初期必须采取交通管制，管制阶段应限重（限制重型车辆和超载车辆）、限速（控制车速低于2O公里/小时），通过限重、限速的过程，使路面结构逐步成型和稳定。

结束语

实践证明，利用再生技术对旧路进行铣刨、破碎、拌和，并加入稳定材料后整平压实，形成一个均匀、完整的受力层，彻底解决了旧路结构层受力不合理的问题，从而提高了旧路等级，为今后类似道路维修养护工程提供了借鉴之处。

参考文献：

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【2】沈海英.浅谈公路冷再生技术在施工中的注意事项.科技与生活【J】，2011（12）.

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