摘要:本文介紹了舊瀝青混凝土路面冷再生技術(shù)的原理。并分析了我國道路混凝土路面現(xiàn)場冷再生技術(shù),其技術(shù)可節(jié)省投資，獲得直接的經(jīng)濟效益，并可保證生態(tài)環(huán)境獲得社會效益，是一項利國利民的環(huán)保型技術(shù)。
　　關(guān)鍵詞:混凝土；節(jié)省投資；冷再生技術(shù)
　　
　　近年來，我國的公路運輸逐漸呈現(xiàn)出大流量、重荷載的局面,這使得高等級公路的大面積維修和一般公路的升級改造成為今后公路建設(shè)的重要任務(wù)。
　　
　　1原理
　　道路冷再生工藝屬于道路翻修的范疇，它是80年代后期在冷銑削工藝的基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來的一種新技術(shù)。這種技術(shù)包括了四個主要工序：首先是準備舊路面的再生材料包括破碎和翻松舊路；其次是加入添加劑和水并加以拌合；第三是成型和壓實；最后是在再生的路面上加鋪磨耗層。為了增強補強作用還可以加鋪粘結(jié)層和結(jié)構(gòu)層。再生層在采用振動壓路機壓實前，先用平地機整型，最后再用輪胎壓路機完成最終壓實，從而獲得良好的表面特性。
　　現(xiàn)場冷再生是利用專用再生機械對舊瀝青混凝土路面在一定深度范圍內(nèi)進行現(xiàn)場銑刨、破碎、加入新料(水泥、乳化瀝青、再生劑等)拌和、攤鋪等工序,隨后進行找平和碾壓,最終形成一種特殊級配的道路基層(或底基層)。
　　2施工方案
　　就我國道路結(jié)構(gòu)來講,以水泥作為添加料對瀝青混凝土路面進行就地冷再生是最常用的一種方案。水泥的通常用量按重量計在3%～5%之間比較合適。具體數(shù)據(jù)需要通過試驗確定。為了獲得良好的壓實效果,同時還要加入適量的水。
　　水泥的加入方法有兩種。一種是利用人工或?qū)Ｓ脵C械將水泥預(yù)先撒布在需要再生的路面上。另一種方法是采用水泥稀漿攪拌輸送車,將需要添加的水泥和水攪拌成水泥稀漿,再通過再生機上的控制系統(tǒng)將其輸送到再生機的拌和倉中。上述兩種加入方法各有利弊。預(yù)撒水泥法工藝簡單,水泥和水的用量容易控制。缺點是在施工過程中容易產(chǎn)生灰塵。
　　采用水泥稀漿攪拌輸送車,避免了灰塵的產(chǎn)生,但是由于在施工中,再生機要分幾個工作行程才能完成一個作業(yè)段內(nèi)整幅路面的銑刨,而再生層的最終碾壓要等到整個作業(yè)段全部施工工序完成之后才能進行,這就造成先銑刨的路面和后銑刨的路面到最終碾壓時所等待的時間間隔相差很多。在較熱或較干燥的氣候里,隨著時間的拖延,先銑刨的路面水分蒸發(fā)得較多,而后銑刨的路面水分蒸發(fā)得較少。如果預(yù)先加入的水量相同,則在最終碾壓時,道路各個部位的含水量就不同。因此這種方法不容易控制含水量。預(yù)撒水泥法是灰水分開,所以在調(diào)整加水量時不會影響水泥的用量。本次施工采用預(yù)撒水泥法。
　　3施工實踐
　　某公路原路面結(jié)構(gòu)層為8cm的瀝青混凝土面層和2層16cm二灰碎石結(jié)構(gòu)。冷再生處理后作為新路面基層結(jié)構(gòu)中的底基層使用。
　　3.1室內(nèi)試驗
　　到施工現(xiàn)場取不同路段第一次拌和后的混合料回試驗室,進行篩分試驗分析,發(fā)現(xiàn)存在碎石含量差異較大的現(xiàn)象。在施工中要對每一段都進行水泥劑量標準試驗顯然是不現(xiàn)實的,為此我們將從現(xiàn)場各處取回的混合料均勻拌和,篩分得到4.75mm以上碎石含量為47%,并利用此混合料,進行不同水泥含量下的擊實試驗,以得到不同水泥含量下混合料的最佳含水量和最大干密度,然后進行無側(cè)限抗壓強度試驗。試驗數(shù)據(jù)見表1。
　　表1不同含量添加劑擊實試驗結(jié)果
　　
　　設(shè)計要求冷再生處理層的7d無側(cè)限抗壓強度達到1.5MPa。根據(jù)對以往國內(nèi)外冷再生材料運用的實例分析研究,并充分考慮多種因素的不利影響,試驗室確定水泥用量為外摻5.0%。由于現(xiàn)場施工過程中,從外摻水泥后進行二次拌和開始到碾壓成型需要一個時間過程,為了控制這個時間,試驗室又進行了時間延遲的試驗,對水泥外摻5.0%的混合料分別做了延遲2h、4h、6h的擊實試驗和無側(cè)限抗壓強度試驗,試驗結(jié)果見表2。
　　表2時間延遲試驗
　　
　　根據(jù)以上數(shù)據(jù),試驗室建議從摻水泥后進行二次拌和開始到碾壓成型須在4h以內(nèi)完成。
　　3.2施工工藝
　　3.2.1老路銑刨拌和
　　根據(jù)測量結(jié)果、設(shè)計高程、冷再生基層厚度要求,利用Wirtgen2000DC冷再生機把老路面破碎、銑刨,冷拌至預(yù)定的深度。并派專人跟隨冷拌機,隨時檢查拌和深度,并配合拌和機操作人員調(diào)整拌和深度,以確保冷再生底基層的設(shè)計厚度。杜絕冷拌不到位的現(xiàn)象發(fā)生,保證冷拌質(zhì)量。
　　3.2.2初步整形
　　用裝載機配合自卸車進行縱向調(diào)料,調(diào)料距離近的可用裝載機或平地機直接調(diào)配,距離遠的需用裝載機配合自卸車調(diào)料,把高出標高的多余料轉(zhuǎn)調(diào)至低的部分。先用裝載機或平地機粗平一遍,然后恢復10m中、邊樁,并對木樁進行高程測量。通過掛線測量法來初步控制高程。用白灰將地點標高與松鋪標高的高差標記到地上,先用裝載機大體整平高程出入較大的點位,多挖少補,再用平地機二次找平,重復上述過程,直至表面平整,基本達到規(guī)定路拱度和松鋪高程。整平過程中,嚴格控制路幅寬度和高程,對局部翻漿部位及時換填,并保證換填料質(zhì)量。為準確控制冷處理層的高程,根據(jù)經(jīng)驗系數(shù),本次初平預(yù)設(shè)的松鋪系數(shù)為1.15。
　　3.2.3灑水悶料
　　試驗確定冷處理的最佳含水量為10.5%,提前24h現(xiàn)場取樣測定拌和路段含水量,若含水量過小,則需灑水悶料,使含水量控制在比最佳含水量大1%～1.5%。灑水要均勻,嚴禁灑水車在灑水段內(nèi)停留、調(diào)頭、滯留。防止出現(xiàn)局部水分過多現(xiàn)象。具體灑水量可由下式計算:
　　
　　式中:L為每車水可灑路面的長度,m;T為每車載水量,kg;w為路幅寬度,m;h為冷拌層厚度,m;ω0為最佳含水量,%;ω為實際含水量,%;Pd為最大干容重,kg/m3。
　　3.2.4攤鋪水泥
　　根據(jù)水泥穩(wěn)定土層厚度、預(yù)定的干密度及試驗確定的水泥劑量,計算出每㎡水泥穩(wěn)定土需要的水泥用量,根據(jù)計算結(jié)果確定每袋水泥撒布面積、擺放縱橫間距。并據(jù)此用白灰打出框線,將水泥均勻卸到框線內(nèi),然后人工用刮板將水泥均勻攤開,并注意使每袋水泥的攤鋪面積相等。水泥攤鋪完后,表面應(yīng)沒有空白位置,也沒有水泥過分集中的區(qū)域。水泥運送車應(yīng)配備防雨設(shè)備。水泥攤鋪量可由下式計算:
　　
　　式中:N為每袋水泥可撒布的面積,㎡;G為每袋水泥重量,kg;t為理論水泥用量;h和ρd同上。
　　3.2.5二次拌和
　　水泥撒布均勻后,采用兩臺穩(wěn)定土拌和機成梯隊進行拌和,拌和時,注意拌和到邊,保證拌和深度,嚴禁在拌和層底部留有素土夾層。拌和完后,應(yīng)先用膠輪壓路機穩(wěn)壓一遍,找出潛在不平整,再用平地機找平。為保證拌和均勻平整,應(yīng)進行二次濕拌。由于水泥的水化反應(yīng),二次拌和后混合料的含水量將會下降,因此需要及時補充灑水,補灑時水量一定要均勻,不可過量。
　　3.2.6整形
　　混合料拌和均勻后,立即用平地機進行整形,直線段由兩側(cè)向路中心刮平,在平曲線段由內(nèi)向外側(cè)進行刮平。初步整形完成后先用膠輪壓路機快速穩(wěn)壓一遍,以暴露潛在不平整。對于局部低凹處,先用齒耙將其表層5cm以上耙松并用新拌混合料找平,然后再用平地機整平,將高出的料刮到路外,不允許出現(xiàn)薄層貼補現(xiàn)象。在整形過程中,嚴禁任何車輛通行,并保持無明顯粗細集料離析現(xiàn)象。橫向接縫修整要平順,盡量避免縱向接縫。對已拌和成型的混合料,及時進行橫坡度、平整度和高程測量,發(fā)現(xiàn)問題及時整修。
　　3.2.7碾壓
　　碾壓是冷再生施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此要嚴格控制混合料的含水量和碾壓方法。整形后,當混合料含水量比最佳含水量大1%～1.5%時,應(yīng)立即碾壓。
　　3.2.8接縫處理
　　同日施工的兩個作業(yè)段的銜接處,應(yīng)采用合適的搭接方法。前一段拌和整型后,留5～8m不進行碾壓,后段施工時,前段未壓部分須再加部分水泥重新拌和再與后段一起碾壓。經(jīng)過拌和、整形的水泥穩(wěn)定土,應(yīng)在試驗確定的時間內(nèi)完成碾壓。避免縱向接縫,在必須分兩幅鋪筑時,縱縫應(yīng)搭接拌和。
　　3.2.9養(yǎng)生
　　影響水泥強度的主要成份是硅酸三鈣(C3S)和硅酸二鈣(C2S),尤其硅酸三鈣對早期強度影響很大,所以冷再生后期成型養(yǎng)護,直接影響結(jié)構(gòu)層的成型強度和表觀質(zhì)量,故應(yīng)有專人和專門設(shè)備進行養(yǎng)生。
　　4施工中應(yīng)注意的幾個問題
　　(1)施工中應(yīng)重點控制含水量,現(xiàn)場施工人員根據(jù)現(xiàn)場含水量情況及時加水,確保現(xiàn)場含水量比最佳含水量大1%左右。
　　(2)加入水泥拌和后,含水量會發(fā)生較大變化,根據(jù)試驗,布鋪水泥前,根據(jù)實測含水量,補灑適量的水分,保證布鋪水泥前含水量略大于10%。
　　(3)現(xiàn)場施工發(fā)現(xiàn)初拌整平預(yù)留厚度按3cm過厚,今后實際施工應(yīng)按照2cm操作。
　　5結(jié)語
　　舊瀝青混凝土路面冷再生技術(shù)以其節(jié)約資源、環(huán)保、成本低、施工簡單等特點在道路改造工程中顯示出強大的優(yōu)勢,我國大量高速公路已經(jīng)或即將進入大修年限,大量低等級公路也急需升級改造,舊瀝青混凝土路面冷再生作為新路面結(jié)構(gòu)層中的基層(底基層),實踐證明其安全可靠。
　　參考文獻
　　⑴王敏容,張金洲.；瀝青路面就地冷再生技術(shù).特點及工藝研究；中國水運(下半月),2009,(06).
　　⑵王樹剛;瀝青路面就地冷再生技術(shù)與施工工藝探析，中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2009,(05)