水泥稳定就地冷再生基层施工技术浅析

　　摘要：本文结合亚行S304五固路施工实践，重点分析了水泥稳定就地冷再生基层的适用性、施工工艺及质量控制，促进沥青路面就地冷再生施工技术的推广。

　　关键词：水泥稳定; 就地冷再生; 技术浅析

　　Abstract: Combining with the construction practice of Wugu road section of Yahang S304 project, this paper focuses on the analysis of the applicability, construction technology and quality control of the cement stabilized on-site cold recycling layer, to promote the construction technology of asphalt pavement on-site cold recycling.

　　Keywords: cement stabilized; on-site cold recycling; technology analysis

　　中图分类号：U415.6 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2012)

　　就地冷再生技术，具有完全利用旧路面材料，再生混合料性能较好、适用范围广、减少环境破坏与污染、施工简便、缩短工期等优点，是沥青路面再生技术中适用范围较广的一种再生方式。就地冷再生适用于一、二、三级公路沥青路面养护工程中面层、基层的再生利用。水泥稳定就地冷再生通过在旧路面上就地加入一定剂量的水泥和新料，在最佳含水量状态下拌和形成再生混合料，通过整形、碾压、养生形成符合设计要求的道路基层或底基层，尤其适合于公路工程的改造项目。

　　1 适用的路面条件

　　1.1就地冷再生的再生层的下承层基本完好，并满足所处结构层的强度要求。当路面病害深度较大，可以考虑将路面表面一定深度范围内的结构层维修后，然后再进行就地冷再生，这样可以处理路面基层病害。

　　1.2对于一级、二级、三级公路，可以根据交通量、老路状况、养护目标等，可选择对原路面进行全深式就地冷再生或局部利用冷再生，再生层厚度一般为150-220mm，再生结合料可使用水泥，也可以使用乳化沥青或泡沫沥青。

　　2 就地冷再生施工机组的构成

　　沥青路面就地冷再生施工应配备就地冷再生机、压路机、平地机(或摊铺机)、水泥摊布车(或水泥浆车)、水罐车等。根据就地冷再生机功能及再生剂的不同，再生施工机组的构成也略有不同。本项目再生剂为水泥，机组包括：水泥摊布车+水罐车+冷再生机+平地机+压路机。在这样的施工队列中，冷再生机具有铣刨、拌和两个功能。再生后的混合料通过平地机进行整平。

　　3 水泥稳定就地冷再生施工工艺

　　3.1试验段

　　冷再生试验段是工程施工的重要环节，在施工中严格按照冷再生施工试验段工艺及指导意见要求进行施工。通过试验段的施工，项目部确定了施工机械的机型，完善了各种机械的配套组合及施工人员的配备，完成了施工中各种参数的选定，对施工工艺、工程质量、施工管理、施工安全等进行全方位检验，确定工艺参数。

　　3.2施工前的配合比试验

　　根据现场的冷再生取样筛分，试验室进行配合比试配，具体数据如下：

　　筛孔尺寸37.531.526.5199.54.752.360.60.075

　　要求通过率10085-9580-9268-8634-5822-4316-328-160-4

　　1-310060.225.80.80.70000

　　冷再生10010099.396.265.934.816.26.42.1

　　石粉10010010010010098.384.150.212.0

　　通过率10088.786.179.457.334.319.49.22.6

　　根据设计文件要求及现场级配拌和，项目部试验室采用水泥剂量4.0-5.0%之间进行了击实试验，各项指标见下表：

　　序号水泥剂量(%)最大干密度(g/cm3)最佳含水量(%)备注

　　15.0%1.975 g/cm36.9%不添加骨料

　　24.5%1.927 g/cm36.7%不添加骨料

　　34.0%1.901 g/cm36.2%不添加骨料

　　45.0%2.051 g/cm36.3%添加骨料

　　54.5%2.015g/cm35.8%添加骨料

　　64.0%1.992 g/cm35.7%添加骨料

　　上述各项指标均符合技术规范要求，其各项试验数据已记录成果。

　　试验室取用重型击实法最后确定水泥剂量4.5%、最佳含水量5.8%和最大干密度2.015g/cm3、强度3.6MPa的配合比作为水泥稳定冷再生底基层的设计配合比，作为指导施工的依据。

　　试验段强度结果为：7天强度最小为2.6MPa，最大的为3.8MPa;

　　序号取样位置荷载(KN)强度(MPa)备注

　　1K19+96579.03.85%冷再生混合料

　　2K19+92071.92.64.0%冷再生混合料

　　3K19+86063.23.24.5%冷再生混合料

　　通过对试验段7天的现场取芯检测，冷再生底基层路段成型良好，芯样较完整、表面有少许空洞，细集料偏少，级配偏粗，规模施工时适当加细集料调整级配。厚度、平整度、宽度、横坡、高程均满足设计要求。

　　3.3施工准备

　　3.3.1试验室对旧路含水量的测定，计算出水的喷洒量。外加水与旧路材料含水量的总和要比最佳含水量略高(控制在1%以内);

　　3.3.2挖补坑槽、清扫路面(必要时清洗);

　　3.3.3项目部测量人员用全站仪按10m间距布设中、边桩(弯道5m间距)并引至施工范围外;

　　3.3.4在施工起点处将所需施工机械、机具顺次停放，连接相应管路。现场冷再生施工设备一般包括：水罐车、冷再生机、平地机、压路机、洒水车。

　　3.4新加材料撒布

　　3.4.1新加碎石 根据经试验段验证的配合比确定的新加碎石数量均匀撒布，并用平地机粗整，人工配合的方式整平。

　　3.4.2新加水泥 以往各地施工，水泥一般都是通过人工干法撒布，撒布精度较差，施工环境污染严重。在本项目上，我们采用水泥摊布车摊布水泥，其布料效果均匀，成倍提高了工效，大为改善了施工环境。

　　采用水泥摊布车摊布时，根据经试验段验证的配合比确定的水泥用量。水泥用量应根据结构层厚度和标准密度适当调整。

　　3.5再生拌合

　　3.5.1根据路面宽度和冷再生机的工作宽度，施工时分幅进行，并且需分段施工。根据水泥的初凝时间和冷再生机的施工能力，控制每段长度，以保证再生机械和碾压机械协调一致。

　　3.5.2冷再生机的下刀深度根据设计需要控制，本设计为18cm，冷再生机以4m/min匀速缓慢行使，有利于拌合的均匀性，而且有利于机械本身。含水量的控制是整个过程的关键环节，为此技术人员应随时进行检测调整，根据天气尽可能保证施工时大于最佳含水量1-2%。

　　3.5.3纵向相邻两幅接缝的重叠20cm左右，不宜小于1.5倍冷再生机转子直径，保证无漏刀现象，并且第二幅再生时将重叠范围内的水喷关闭。纵向接头重叠量水泥初凝时间内施工时，关闭重叠段冷再生机水喷并不添加水泥，水泥初凝时间后施工时经试验添加水泥和水;

　　3.5.4试验室在再生后及时取样检测水泥剂量及含水量，确保及时准确地对水泥剂量及含水量进行调整。

　　3.6整平

　　冷再生作业完成后，用22T振动压路机快速初压(不开振动)2遍，完成整个作业段的初压后，用平地机进行整平;整平后再次用18T振动压路机在初平的路段上快速碾压(不开振动)一遍，对发现的局部轮迹、凹陷进行人工修补;然后再用平地机整形，达到规定的坡度和路拱，整形后的再生表面应无明显的再生轮迹和集料离析现象。

　　3.7压实

　　3.7.1按照试验段确定的压实工艺进行碾压，保证压实后的再生层符合压实度、平整度、纵坡、横坡要求;

　　3.7.2初压时混合料的含水量应为最佳含水量。碾压过程中，再生层表面应始终保持湿润，如水分蒸发过快，应及时补充洒水;

　　3.7.3先用22T振动压路机弱振一遍，然后强振两遍，速度宜在1.5～1.7 km/h;再用22T振动压路机强振两遍，速度宜在1.8～2.2 km/h;最后用25T胶轮压路机碾压两遍，速度宜在1.5-2km/h;

　　3.7.4严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上掉头或急刹车;碾压过程中出现大面积“弹簧”、松散、起皮等现象时，及时翻开重新拌和，使其达到质量要求;如果需要，可在碾压结束前用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱和超高符合设计要求;碾压在水泥初凝前及试验确定的延迟时间内完成，达到要求的压实度，同时没有明显的轮迹;验检测人员应及时对压实度进行检测。

　　3.8养生及交通管制

　　3.8.1每一段碾压完成并经过压实度检测合格后的路段，应立即进行养生。

　　3.8.2养生时间不宜小于7d，养生期内再生层表面应保持潮湿状态，并禁止除洒水车辆以外的其他车辆通行。用洒水车洒水养生时，洒水车的喷头要用喷雾式，不得用高压式喷管，以免破坏基层结构，每天洒水次数应视气候而定，整个养生期间应始终保持再生基层表面湿润。

　　3.8.3养生结束后，在开始上层施工前应清扫干净。再生层用作底基层时，应洒少量水湿润表面，以利于上基层结合。

　　4 结束语

　　4.1由于旧路级配原因，会造成再生混合料的级配变异性较大，压实度检测不能准确反映压实状况，施工中要加大跟踪检测频率，在确保标准击实准确的前提下，增大压实度检测频率，及时分段调整级配。

　　4.2施工前应对旧路面加强检测，确定旧路面基层状况，对旧路弹簧、坑槽、沉陷等病害，应处治彻底。

　　4.3因水泥采用干法撒布，受天气影响较大，阴雨及大风天气避免施工。

　　4.4由于旧路的结构层厚度不一，冷再生施工的厚度不能正好满足原结构层厚度，从而有可能在与下承层之间产生薄的夹层并在底部(1～2cm)连接上出现松散，应在再生过程中加强检测和控制，尽量消除此夹层，以保证底基层的整体强度。

　　4.5通车路线半幅施工时，施工后半幅因接缝需要，冷再生施工需重叠前半幅，容易在结合处出现错台。

　　4.6为保证施工质量，冷再生拌合是否均匀是施工的关键，而冷再生机拌合时行走速度控制是关键，一般要求3—5m/min前进。

　　4.7旧路结构为二灰碎石基层+沥青碎石面层，则对水泥剂量有一定影响，施工前可取没加水泥的样品进行EDTA试验，并与添加水泥的样品试验对比，确保水泥剂量的准确和拌和的均匀;二灰碎石基层和水泥稳定碎石基层再生后的成型时间差异较大，要引起注意。

　　4.8为减少基层裂缝，在满足设计强度的基础上限制水泥用量;在减少水泥用量的同时，限制细料、粉料用量;根据施工时气候条件限制含水量。施工中水泥剂量不大于5%，碎石合成级配中小于0.075 mm颗粒含量宜不大于4%，含水量不超过最佳含水量的1%。

　　4.9水泥稳定就地冷再生结构层上应及时施工基层或面层，以保证上下层间合理衔接，减少层间相互破坏。若直接作为基层使用，养生通车后行车破坏易造成松散，建议及时进行透封层处理。

　　4.10水泥摊布车摊布效果较为均匀，成倍提高了工效，但毕竟是干法撒布，对现场施工作业人员和环境仍造成一定的污染;建议使用水泥稀浆车撒布水泥，其优点是能大幅提高水泥的撒布精度，改善城镇等人口密集区道路施工环境。

　　参考文献：

　　[1]《高等级公路沥青路面冷再生技术》 人民交通出版社 2011.03

　　[2]《安徽省路网项目精细化管理与关键技术施工指南》合肥工业大学出版社2009.05