闡述瀝青路面基層冷再生技術
2015-07-15
1.引言
現代城市市政道路瀝青路面基層冷再生技術就是利用舊路現有資源，加入部分新的混合骨料和穩(wěn)定劑，在自然環(huán)境下利用冷再生拌和設備對舊瀝青路面進行再生，形成滿足路面強度等指標要求的新型柔性路面基層。
2.冷再生的適用范圍和優(yōu)點
路面基層冷再生的工作原理，就是在原有舊路的基礎上，按設計的要求，加入水泥、水等外加材料，利用冷再生設備，就地完成對舊路的破碎、添加料、拌和、攤鋪、整平與碾壓、養(yǎng)生，使其強度達到路基結構層技術要求。
現場冷再生可以用來修復原有路面的車轍、養(yǎng)護時的補丁以及荷載導致的路面塊狀開裂等。在對瀝青路面進行現場的冷再生施工過程中，主要是把原來道路上的面層以及基層等通過施工改造變成新道路上的基層，這就導致在鋪筑新道路的面層時需要以該標高為基礎進行施工，不過由于在道路改造時依照的標準相對來說比較高，很多時候直接把再生層當作底基層使用，而且與此同時還需要在底基層的基礎上繼續(xù)鋪筑一些半剛性的基層材料，導致道路改造后路面的標高要比原來道路的標高大出很多，而且還會造成沿路設置的構造物在設計路面改造時會隨著新路面的標高發(fā)生變化。不過，跟傳統的改造方式相對比，現在對道路進行改造的過程中還是具有優(yōu)勢之處的，主要表現為以下幾點：
2.1工序相對來說比較簡單
在改造過程中，直接將原有路面的所有建造材料進行就地再利用，減少了材料的加工和外運、省略了挖掘項目以及回填等工作，這就使得改造道路的工序相對于以往簡化很多。
2.2成本相對來說比較低廉
在改造過程中，由于將原有路面的所有材料進行了再利用，成本可以根據再生層的厚度相應的降低 20%～40%，而且再生層的厚度越深，能夠減少的成本費用就越多。
2.3施工過程中生產效率明顯提高
由于現場冷再生是在平常的溫度以及氣候等條件下進行施工的，所以對于一些比較嚴重的坑槽需要進行預處理之外，不需要再對其他的路面進行任何處理。而且現場冷再生能夠確保一次性通過，施工時間被充分利用，這就在整個施工過程中將生產效率進一步提高。
2.4有利于環(huán)境和資源的保護等
由于整個道路改造過程中不需要再繼續(xù)開采新的建筑材料，也不會出現舊料廢料的運輸以及棄堆等問題，所以這就保證了整個施工過程不存在粉塵以及廢氣等造成的污染現象，并且合理的節(jié)約資源，保護大氣生態(tài)環(huán)境。
2.5施工過程中不必中斷交通
由于現場冷再生過程中工序非常簡單，使用的機械設施也恨少，所以造成的交通干擾很小。因此如果道路的交通量不大，完全可以利用半幅通車半幅施工的方式，既能保證交通的正常運輸，又能繼續(xù)進行道路的改造施工。
3.工程概況
某改造工程路線長 7.5km。本項目的路面結構中下面層采用瀝青冷再生技術。路面結構為：8cmAC-16C 細粒式改性瀝青混凝土面層、20cm 水穩(wěn)基層、20cm 冷再生。
4.施工準備
4.1對舊路的具體結構狀況等進行詳細的調查瀝青混凝土舊路路面可以說是一種半剛性的結構，其冷再生過程主要是通過破碎舊路瀝青混凝土然后再加入適量的水泥進行均勻拌和之后，再利用碾壓的方式最終獲得，碾壓之前要確保其處于最佳含水量狀態(tài)。
?。?）檢測舊路的彎沉狀況。在車道每隔1km的位置平均檢測40～50個點，對舊路的承載負荷能力進行詳細的測試和記錄。
?。?）檢測舊路瀝青層、基層以及基層材料等的厚度。通過對舊路上的所有的結構材料進行現場的冷再生之后，將其破碎之后取樣測量，研究其具體的結構強度等；通過在實驗室進行級配試驗以及配合比試驗等，確定點頻率為每 1km 設3 個點，然后根據不同配合比情況下，測試其最大的干密度以及最佳的含水量等指標。
?。?）分析舊路結構材料的土質，然后確定添加劑，使用強度等級為 32.5 級的硅酸鹽水泥。
4.2機具的準備工作
在施工之前，需要確保所有的設備機具就位并且能夠正常投入使用，主要的施工機具有：冷再生機、三輪壓路機、振動壓路機、水泥運送車、灑水機以及平地機等。
4.3使用材料的具體要求
?。?）在把舊路路面的混凝土面層破碎之后，得到的混合料當作現場冷再生結構使用的骨料以及填充材料等，如果骨料大于 5mm，則需要保證其質量分數控制在 40%～75%之間，如果沒有達到質量標準則需要繼續(xù)增加骨料或者增加填充材料等。
?。?）使用 32.5 級的硅酸鹽水泥，確保其初凝時間在 4h以上。
?。?）施工過程中使用的水必須不含任何有害物質，或者可以直接使用飲用水。
4.4級配以及配合比的具體規(guī)定
（1）確定選取混合料之后，需要經由實驗工作人員進行編號篩選區(qū)分，然后確定其實際級配。
?。?）抗壓強度的確定：根據確定好的級配需要對每一個編號的混合料進行實驗室試配，最終獲得三種水泥含量下的試塊的最大干密度的具體值，確定其最佳含水量的具體值，而且需要根據相關的溫度規(guī)范，對試塊進行保濕 6d 左右，然后在水里浸泡 24h 之后，按照相關規(guī)程對試塊實行抗壓強度的試驗，在取得了 7d 后的抗壓強度值后，按照最終結果確定水泥量的實際添加分量。
5.冷再生的具體施工技術
目前在進行路面冷再生的過程中，水泥是一種最常見的添加料，通常水泥的實際使用量控制在 3%～5%之間?？梢哉f冷再生目前還是一種比較新的施工工藝技術，目前積累的實際經驗較少，因此為了保證施工過程中的質量，需要在初期對 300m 路段進行試驗，篩分舊路的材料等，進行擊實試驗，將各項質量指標確定出來，最后再對主要的施工技術進行如下設計： 5.1將舊路面進行破碎后拌和
在該施工過程中主要采用的是 Wirtgen2500 冷拌再生機，其最大的工作寬度可以達到 300cm，最大的拌和深度可以達到 40cm，可以長時間的進行連續(xù)拌和工作，生產率相對較高，而且在控制鋪筑路面厚度時具有很高的精確度。在確定了工作深度之后，可以利用控制系統以及傳感器等將切削深度確定，進而得到更加確切的冷再生的厚度；施工過程中可以采取半封閉方式，避免將交通中斷，確保施工過程中的安全度。
5.2對路面混合料的具體分析過程
在對混合料分析時主要包括確定篩分舊料的結果、粒料的最大干密度的值以及拌合料的最佳含水量的值等，還要確定作業(yè)路段的長度。實驗室工作人員需要在作業(yè)現場均衡取料研究，仔細篩分拌合料，再進行多次的擊實試驗之后，確定最大干密度的值為 2.25g/cm3，最佳含水量的值為 7.5%，松鋪過程中的厚度要在 1.35 左右。然后利用冷再生的延遲進行強度試驗，得出延遲時間是 4h。在施工過程中，從開始添加水泥拌和到完成碾壓之后的時間要嚴格控制在 4h 以內，確定出合理的作業(yè)路段長度是 200m。
5.3破碎后對舊路的整形工作
在拌和工作完成之后，首先需要用平地機將路面進行初步的整平，然后再利用震動壓路機進行二遍的碾壓，測量工作人員需要在每隔 10m 的位置進行高程的測量，然后找出基準點，在兩個相鄰的基準點上用石灰進行相連，如果高程沒有達到要求需要用平地機進行平整。該工序的主要目的就是確保路面的平整程度。
5.4施工技術以及施工過程中需要注意的事項
在水泥攤鋪的過程中可以利用方格網的方法進行，將水泥的劑量控制在 4%左右，具體使用量為 25t/1，000m。操作步驟為按照冷再生層的具體寬度，將水泥的擺放行數以及間隔距離等確定出來，然后劃出相應的方格網，最后將水泥進行均勻攤鋪。
?。?）碾壓組合的確定：在碾壓過程中需要根據先輕后重，由慢到快的遠策進行，初步可以使用 YZ18 振動壓路機將路面進行一遍穩(wěn)壓，再利用該振動機連續(xù)碾壓四遍到五遍，靜壓時可以用三輪壓路機進行，兩遍即可，最后再用 20t 胎壓路機進行碾壓，兩遍即可。在碾壓的過程中需要時刻之一錯軸的寬度，碾壓時需要從路邊向路中心進行依次碾壓，在完成終壓之后要保證冷再生層是平整的而且是光滑的，確保再生層表面有漿水滲出來，而且要把終壓完成的時間盡量控制在水泥完成終凝的時間里。在完成碾壓之后需要利用灌砂法對碾壓的壓實度進行測量，確保壓實度能夠達到設計的要求以及相關的規(guī)范。
（2）合理控制施工的時間：在施工時，需要將冷再生機的平均速度變化控制在每分鐘 6m 內，而且要盡量避免出現無故停機的現象，保證每一個路段作業(yè)時間控制在 4.5h 里。
?。?）合理養(yǎng)生：在將路面碾壓完成四個小時之后，需要利用潮濕的帆布或者其他材料將路面覆蓋進行合理養(yǎng)生。在這個過程中，都要保證覆蓋材料的超市度，還可以通過在冷再生層上直接灑水進行養(yǎng)護。
該工程采用直接撒鋪水泥之前，應先對老路進行施工全路段取芯詳細檢查，以便對老路的歷史情況有個具體的了解。然后針對不同路段具體情況，有針對性的添加集料或不添加集料，使再生后的路基級配和強度符合無機集合料的基層要求。冷再生用水泥建議使用普通硅酸鹽 32.5 級水泥，養(yǎng)護期通常為 7d 以上。通過擊實試驗確定現場混合料的干密度在2.07g/cm3～2.15g/cm3之間，水泥計量控制在 4.5%～5%之間，現場通過方格網劃分來標定水泥用量，方格網尺寸為60cm×140cm，深 22cm 水泥用量 50kg，由于本工程不同路段結構層也不一樣。因此，壓實度采用點對點的壓實度計算值，沒有統一標準最大干密度和最佳含水量，通過冷再生的延遲時間對強度的影響試驗，確定延遲時間為 4h 嚴格控制從加水泥開始拌和到碾壓完成時間在 4h 內完成。
6.結語
綜上所述，冷再生作為一種新興的施工技術，在我國公路事業(yè)飛速發(fā)展的今天，將會以其獨特的施工工藝、特點、牢固立足于公路施工工藝的競爭行列之中。與傳統筑路方法相比，就地冷再生技術可縮短工期、提高作業(yè)效率，完全利用廢舊材料，大大節(jié)省施工成本，對交通的干擾最小，該工程冷再生新技術為舊路更新改造探索了新途徑，積累了新經驗。
