水泥基层就地冷再生施工工艺与经济效益分析

第３６卷，第４期　２　０　１　１年８月　公　路　工　程　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．３６，Ｎｏ．４　Ａｕｇ．，２　０　ｌ　１　水泥基层就地冷再生施工工艺与经济效益分析　吴振亚，武和平　（长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙４１０１１４）　［摘要］结合临长高速公路平江连接线改造工程，介绍了就地冷再生的施工技术原理和施工工艺，并分析了　水泥含量对基层强度的影响，最后还对经济效益进行了简单分析。结果表明，就地冷再生是一种非常适宜的道路　翻修改建方式。　［关键词］水泥就地冷再生；沥青路面；施工工艺；经济效益　【中图分类号］Ｕ　４１６．２６　［文献标识码］Ｂ　［文章编号］１６７４－０６１０（２０１１）０４—０１６１—０３　Ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃ　Ｂｅｎｅｆｉｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｌｄ　Ｉｎ－Ｐｌａｃｅ　Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　Ｕｓｉｎｇ　Ｃｅｍｅｎｔ　ａｓ　Ａｄｄｉｔｉｖｅ　ＷＵ　Ｚｈｅｎｙａ．ＷＵ　Ｈｅｐｉｎｇ　（ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕ－　ｎａｎ　４１０１Ｉ４，Ｃｈｉｎａ）　［Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］ｃｏｌｄ　ｉｎ—ｐｌａｃｅ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｕｓｉｎｇ　ｃｅｍｅｎｔ　ａｓ　ａｄｄｉｔｉｖｅ；ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ；ｃｏｎ—　ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ　随着公路通车里程的逐渐增加和时间的推移，　我国早期建成的等级公路陆续进入大、中修期。传　统的铣刨再摊铺的方法，不仅造价昂贵，而且还会对　公路沿线的环境造成比较大的污染。而采用沥青再　生技术，可以利用旧路面材料，节约路用材料资源以　及减少大量废料的堆积。　改造工程来介绍冷再生的施工工艺。　２．１施工准备阶段　①旧路面混合料分析。　在正式开工之前一般应选择１００～３００　ｍ的路　段作为试验段，现场试验技术人员对破碎的混合料　做筛分试验，检查再生混合料的级配，确定是否符合　设计要求。如果级配不符合设计级配，应调整再生　机转子速度和行进速度，必要时应掺加新的骨料。　就本项目而言，选择１００　ｍ作为试验段，并对铣　１就地冷再生技术　就地冷再生技术就是在常温状态下利用冷再生　机将旧沥青路面和部分基层铣刨、破碎，通过对原有　骨料进行筛分试验确定是否需要添加新的骨料，然　后再加人一定比例的稳定剂和水充分拌合，最后碾　压成型作为新的基层或中、下面层的一种施工工艺。　刨料进行了筛分试验，筛分结果见表１。　表１　设计级配与级配范围　冷再生混合料层经过碾压达到设计压实度后，　必须进行养生后才能进行面层的摊铺。养生期由环　境温度、稳定剂种类等因素决定，水泥作为稳定剂的　情况下，一般养生７　ｄ即可进行下道工序（面层摊　铺）施工，但需经过强度检验达到设计要求。　２　施工工艺　本文依托临（湘）长（沙）高速公路平江连接线　【收稿日期】２０１０－１０－２０　由表１可知本工程铣刨料的级配组成情况，满　足规范要求，因此无需添加新骨料。　水泥含量则应对混合料掺加不同剂量的水泥成　［作者简介】吴振亚（１９８７一），男，山东菏泽人，硕士研究生，从事路基路面研究。　ｌ６２　公路工程　３６卷　型试件后，按照《公路工程无机结合料稳定材料试　验规程＞测定其７　ｄ无侧限抗压强度来确定。　本项目采用水泥为３２．５级普通硅酸盐水泥，其　达不到设计要求。随着水泥添加量的增加，强度指　标呈线形增长；当水泥添加量达到５％以上时，混合　料的７　ｄ无侧限抗压强度已达到设计要求。最终确　技术指标见表２。　定试验室最佳配合比为方案３，即水泥：铣刨料＝　由表３的７　ｄ无侧限抗压强度数据可知，水泥　５．５－１００。　添加量为４．５％的冷再生混合料其无侧限抗压强度　表２　３２．５级普通硅酸盐水泥指标　②水泥摊铺。　对半幅路面进行再生施工要铣刨２次，第２次与第　预先撒布水泥应根据再生层的厚度和其含量来　１次重叠约０．２　ｍ，以保证没有冷再生拌合遗漏。然　确定每平方米再生路面需要的水泥用量。此时应严　后，保湿稳压，平地机整平。　格控制交通，以免将撒布好的水泥带走影响水泥含　②再生层整平碾压。　量以及造成的扬尘。水泥撤布完成后，原路面应无　在整平之前，采用振动压路机，前行时静压，后　空白地方，也元水泥集中地方。　退时强震，对冷再生机轮问松散的材料进行稳压，以　本工程以水泥为稳定剂，掺量５．５％，采用方格　达到相同的密度。随后采用平地机对冷再生混合料　网控制水泥用量，每格的宽度为４．６　ｎｌ，长度为　进行压实前整形。平地机跟随几名民工，对平地机　１．７　ｍ，每格放四袋水泥，水泥摊铺用人工找平，保证　无法整平的部位进行人工整理。　水泥厚度均匀。　整平之后采用２０　ｔ单钢轮振动压路机低幅高　２．２冷再生施工阶段　频振动压实４遍，使再生后的路面下部结构密实。　①基层冷再生破碎拌合。　最后采用１８　ｔ压路机对路面碾压４遍，使再生路面　对冷再生机进行设置，确定水的掺加量参数。　表面密实。此时采用灌砂法检测压实密度，若未达　配备一名检测人员，随车检测铣刨深度和协调行进　到设计要求则继续碾压。　指挥。技术人员随车跟进，根据经验判断再生混合　③养生。　料的含水量是否合适。工作时冷再生机至少配备２　冷再生层碾压检测合格后，采用养生膜进行覆　台洒水车保证拌合用水。在施工中应尽量减少停机　盖养生，水泥稳定剂再生养生期一般为７　ｄ。养生　现象，若停机时间超过了水泥初凝时间，再生机再次　期间，设置道路标志、标牌等措施，除洒水车（限速　施工时，必须将整个再生机退至再生过的路段　３０　ｋｉｎ／ｈ）外严格断绝交通，以防车辆对再生层造成　１．５　ｉｎ距离，并重新撒布水泥。　不必要的损坏。　考虑到水泥凝结时间的因素，每次再生长度不　能过长，可保持在１００　ｍ左右，然后再生机组退至起　３试验路主要技术指标的检测与分析　点，进行另一幅破碎拌合。　试验路铺筑完毕，对路基进行了一些路用指标　冷再生施工时考虑到纵向接缝的问题，一般破　的检测，具体包括：压实度和平整度检测，养生７　ｄ　碎时要与上次有一定的重复，以本项目为例，路面宽　后无侧限抗压强度检测，其检测结果分别见表４、表　度９　ｍ，半幅宽４．５　ｍ，冷再生机作业面宽２．４４　ｍ，　５和表６。　第４期　吴振亚，等：水泥基层就地冷再生施工工艺与经济效益分析　１６３　表４基层压实度抽检结果　程而言，全线总长８．９　ｋｍ，冷再生施工长度５．５　ｋｍ，　传统铺筑水稳基层长度３．４　ｋｍ。两单位最后基本　同时完工，说明冷再生工艺要比传统铺筑水稳基层　工艺工期可以缩短６０％。　４．２社会效益分析　①冷再生基层工艺充分利用了旧沥青混合料　及基层材料，解决了公路翻修时大量废料对环境的　影响，同时通过减少石料的开采，能够有效地保护林　桩号　总尺数　不合格尺数　平整度均值／ｒａｍ合格率／％　编号　桩号　芯样厚度／ｃｍ　抗压强度／ＭＰａ　通过对再生基层的钻芯取样，其芯样完整、密　实，且厚度均达到设计要求。从检测数据看，再生后　的压实度、平整度和强度均达到设计指标，满足路面　基层的总体要求。　４　经济效益和社会效益分析　，　４．１经济效益分析　冷再生工艺相对于传统的铺筑半刚性基层工艺　其优势是十分明显的，可以从降低成本和缩短施工　工期来体现。　①施工工艺简单，降低了成本。　就地冷再生对材料是就地取材，省去了原材料　的采购、加工和运输等一大堆环节，简化了施工工　序。　就地冷再生的成本费主要是机械费、添加剂费　用和人工费，相对于铺筑半刚性基层来讲主要节省　了以下费用：旧路面的铣刨及废料的运输费用、铺筑　基层的原材料费用以及缩短工期带来的直接经济效　益。根据再生层的厚度不同，一般可节省投资２０％　～４５％。　②生产效率高，缩短施工工期。　就地冷再生可以一次性的完成铣刨、拌合及摊　铺，从而简化了施工工序，提高了生产效率。就本工　地，保护生态环境。属于环保型工程项目。　②冷再生施工时可以半幅施工，半幅通车，且　工期较短，对交通影响较小。　５　结语　就地冷再生施工技术在国外已经相对成熟，但　在国内利用原基层掺加水泥添加剂就地再生可供借　鉴的施工经验还不多，本工程采取了就地冷再生的　施工方法，并在实际的施工中取得了成功，该技术的　推广应用，为旧路改造提供了一种新的途径，但在实　际的设计理论和施工技术方面还需要进一步的研　究，相信在广大公路建设者的共同努力下，该项技术　会逐步完善。　［参考文献］　［１］ＪＴＣ　Ｆ４１—２００８，公路沥青路面再生技术规范［ｓ］．　［２］　曾梦澜，肖　杰，吴超凡，等．冷再生沥青混合料ＲＡＰ含量对使　用性能的影响［Ｊ］．中南公路工程［Ｊ］，２００７，（１）．　［３］　陈拴发，陈华鑫，郑木莲．沥青混合料设计与施工［Ｍ］．北京：　化学工业出版社。２００６．　［４］杨修志，张胜，等．旧路面材料冷拌再生基层施工工艺与质　量控制［Ｊ］．公路，２００４．（２）．　［５］　贾淑俊．沥青路面冷再生工艺技术的研究［Ｄ］．河北工业大学　硕士论文，２００７．　［６］　马君毅．冷再生旧沥青路面材料在基层中的应用研究［Ｄ］．长　安大学硕士论文，２００５．　［７］　拾方冶，马卫民．沥青路面再生技术手册［Ｍ］．北京：人民交通　出版社，２００６，１４５—１９８．　［８］倪小军，陈仕周，凌天清，等．沥青路面再生利用技术综述［Ｊ］．　重庆交通学院学报，２００４．５．　［９］　美国沥青再生协会．美国沥青再生指南［Ｍ］．深圳海川公司科　技有限公司，译，北京：人民交通出版社，２００６．　［１０］　黄晓明，赵永利，江　臣，等．沥青路面再生利用实验分析　［Ｊ］．岩土工程学报，２００１．４．　［１１］　周爱成，李字峙，黄一平，等．沥青路面再生技术及应用［Ｊ］．　国外建材科技，２００５．１．