张玉斌， 张 辉

(1.安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230088; 2.公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心，安徽合肥 230088)

浅谈在普通公路中水泥就地冷再生技术的应用

张玉斌1，2， 张 辉1，2

(1.安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230088; 2.公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心，安徽合肥 230088)

交通建设在给社会带来便利的同时，也消耗着大量的资源，并影响了部分生态环境，使得人们在旧路改造时更加重视旧路材料的再生利用，走绿色交通发展道路。结合工程实践，总结水泥就地冷再生技术在普通公路中应用的经验，以期给类似项目予以借鉴参考。

普通公路;水泥;就地冷再生

0 概述

改革开放近40年来，我国经济持续快速发展，公路里程日益增大，越来越多的公路逐渐进入大中修养护时期，我国道路工作的重心已从建设向建养并重转移[1，2]。

如何做好公路大中修养护工作，早在2007年交通部就提出:交通发展面临的资源和环境形势日趋严峻，要大力发展交通循环经济，推进再生资源回收利用，扩大废弃路面材料的回收利用等新技术[3]。由此可见，加强研究推广路面再生应用技术，是我国今后公路事业中一项十分重要的任务。

水泥就地冷再生是指充分利用现有沥青道路旧铺层材料(面层与基层)，加入适当的水泥，必要时加入部分新骨料，在自然环境温度下通过路面再生设备就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型，从而修筑出具有所需性能质量的新基层的作业过程[4，5]。它可以避免使用传统的道路维修方法而导致的路面巨大的废弃量，对环境造成污染，可以避免由于大量新材料的开采，造成资源减少和环境的破坏，是一种符合绿色交通、循环经济发展理念的筑路技术。

水泥就地冷再生相对于传统挖除重铺的工艺，有如下优势。

(1)投资成本低

水泥就地冷再生由于全部利用了旧的铺层材料，从而减少了道路维修或改造时旧铺层材料的挖起运输、废置和新材料的购置，从而导致成本大幅度下降，可以降低成本20%～50%。

(2)快速、影响小

水泥就地冷再生机械施工一次性可以完成铣刨、破碎、添加、拌和及摊铺，从而简化了施工程序，缩短施工工期。此外，水泥就地冷再生施工是大型机械，密集施工，整个冷再生机械组合可以处于同一条车道内，不影响另一条车道车辆通行，可进行开放式施工，特别适用于交通量较大或路宽较窄情况下的道路施工。

(3)均匀可靠

水泥就地冷再生可以根据不同道路旧铺层材料的实际情况进行设计，配比相对准确，可以保证再生材料的质量，形成均匀的结构层，保证了施工后道路的使用年限。

(4)节能环保

使用传统的道路维修方法，沥青路面废弃量十分巨大，对环境造成污染，大量新材料的开采，也会造成资源减少和环境的破坏。采用水泥就地冷再生技术则可较好地避免上述问题。

笔者通过S346安丰至隐贤段路面改善工程中的工程实践，总结了旧路结构层水泥就地冷再生的经验，以期该技术能够在其它公路大中修项目中得到广泛应用，以提高工程质量，节约资源，保护环境。

2 旧路状况及改造方案

S346是连接G206、S203和S244重要的干线公路，安丰至隐贤段是S346中的一段，项目路段自2007年建成通车以来，车流量较大且有重载车辆行驶。公路管理部门每年都会根据病害情况进行日常的常规养护，但未进行过路面大中修。

该项目的原路面结构形式为:5 cmAM-16中粒式沥青碎石面层，20 cm水泥稳定碎石基层，20 cm级配碎石底基层。路基宽度为8.5 m，行车道宽度为6.5 m，两侧土路肩宽度各1 m。

通过现场调查与检测，项目全线的主要病害类型有龟裂、块状裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、坑槽、松散、沉陷等。其中路面实测弯沉代表值位于74.3～156.5(0.01 mm)之间，强度评定均为差或次;从取芯资料可看出，面层厚度3.1～7.1 cm，基层取芯基本不完整，呈碎裂状态;路面破损状况PCI值平均为38%，评定等级为差。

一般来说，路面情况比较差的沥青路面，或等级较低道路，采用水泥就地冷再生工艺。根据道路现状和交通量情况，全线路面的改造方案为:对老路旧沥青面层和水稳基层进行就地冷再生处理，处理厚度约为20 cm，然后再新铺18 cm厚水泥稳定碎石基层和26 cm厚水泥混凝土面层。

3 配合比设计

在正式施工之前，项目组选择一段试验路对旧沥青路面进行铣刨，然后对铣刨料进行筛分试验[6，7]，筛分结果见表1所示。

表1 S346旧路铣刨材料筛分试验结果

考虑旧路铣刨材料普遍偏细，配比试验采用掺配15%的1～3 cm的碎石，1～3 cm碎石级配见表2所示，调整后的级配见表3所示。

表2 1～3 cm碎石级配

表3 调整后的再生材料级配

该项目水泥采用等级32.5 MPa的普通硅酸盐水泥，初凝时间3 h以上，终凝时间6 h以上。通过多次试验[8]，确定冷再生材料的水泥剂量为4.5%，再生混合料的最大干密度为2.21 g/cm3，最佳含水量为5.4%，7 d无侧限抗压强度为2.2 MPa。

4 工艺控制

该项目中水泥就地冷再生采用主要设备有:就地冷再生机、平地机、22 t振动压路机、32 t胶轮压路机、洒水车等。以下为就地水泥冷再生的工艺流程[9.10]。

4.1 准备工作

在施工前，应先进行封闭交通、施工放样和原道路清扫等工作。作为就地冷再生施工的半幅，设置导向牌并沿路中线放置隔离墩，拉上警戒彩条围挡，管制交通。每20 m设中心桩和边桩，对原地面进行复测，以便检测铣刨深度。提前准备好水泥、碎石等材料，机械到位。

4.2 摆放和摊铺新材料

人工摆放和摊铺水泥，应根据水泥剂量，计算每平方米水泥稳定层需要的水泥用量，确定水泥摆放的纵横间距。将新加料均匀地摊铺在旧路面上，按每1 000 m2核查新加料质量是否均匀。

4.3 就地冷再生机铣刨

(1)冷再生机行进速度应根据路面损坏状况和再生深度进行调整，一般为5～8 m/min，使得铣刨后料的级配波动范围不大。网裂严重地段应采用较慢速度。

(2)再生机后应有专人跟随，随时检查再生深度、水泥含量和含水量，并配合再生机操作员进行调整。

(3)若进行多刀施工，应时刻注意搭接宽度，保证搭接宽度。

(4)再生机后宜安排4～5人处理边线，清理混合料中的杂质和每刀起始位置的余料，以防止影响纵向接缝、横向接缝、平整度和再生材料的密实性。

(5)每次再生长度以保证后续作业能正常进行为宜，再生长度尽可能长些，以减少横向接缝。

4.4 整平稳压

(1)在再生机后应紧跟一台轻型钢轮振动压路机进行初压。

(2)在完成一个作业段的再生和初压后，应立即用平地机整形。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平;在平曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平。

(3)整平后用胶轮压路机进行稳压， 其后用振动式压路机采用高振幅低频率，从边缘向中间错轮碾压3～4遍。

(4)碾压过程中，如有“弹簧”、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和(加适量的水泥)或用其它方法处理，使其达到质量要求。

4.5 养生

(1)碾压完成并检验合格后进行洒水养护，养护期为7 d ，养护期间冷再生水稳基层表面要保持一定湿度。

(2)养生期间严格控制交通， 不得有任何车辆特别是重型车辆在上面行驶， 如不能断开交通必须控制小型车车速不超过30 km/ h。

5 结语

(1)根据第三方检测结果，该项目水泥就地冷再生底基层厚度、芯样完整性、宽度、平整度等项目均满足规范或设计要求;

(2)根据估算，20 cm厚就地冷再生材料约27元/m2，20 cm厚水泥稳定碎石基层约55元/m2，经济成本节约超过1倍;

(3)节约了大量的矿石资源，减少了建筑垃圾的排放，减少了临时用地，保护了环境。

[1] 范春娇.沥青路面就地冷再生技术研究[D].长安大学，2008.

[2] 吴旭.水泥稳定就地冷再生基层技术的应用研究[D].沈阳:沈阳建筑大学，2013.

[3] 王勇.沥青路面全深式就地冷再生结构设计及经济性研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学，2009.

[4] 尚同羊，马庆伟，弥海晨.水泥稳定就地冷再生结构与材料设计优化[J].筑路机械与施工机械化，2014(5) 78-82.

[5] 吴振亚，武和平.水泥基层就地冷再生施工工艺与经济效益分析[J].公路工程，2011(4):166-168.

[6] JTG D50-2006，公路沥青路面设计规范[S].

[7] JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[8] 黄坚.全深式就地冷再生基层混合料配合比设计[J].湖南交通科技，2011(3):18-19，147.

[9] 王海风.水泥全深式就地冷再生底基层施工的控制要点[J].山西建筑，2013(1):198-199.

[10] 李国庆.水泥就地冷再生施工工艺探讨[J].科技资讯，2012(3): 78，80.

U418.8

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1009-7716(2015)11-0048-02

2015-04-15

张玉斌(1978-)，男，安徽肥东人，硕士，高级工程师，现从事道路、桥梁设计与研究工作。