【摘 要】沥青路面再生技术是将原有的路面材料，以不同的方式加以再生或重复使用的一种路面养护维修技术。本文结合工程实践，开展了沥青路面冷再生快速修复成套技术应用研究，该技术经实践证明具有良好的经济效益和社会效益。该研究项目2011年8月通过专家技术鉴定，成果水平达到“国内先进”水平，并根据工程的施工实践形成本工法。
【关键词】沥青路面；技术；施工工法
1.前言
沥青路面再生技术是将原有的路面材料，以不同的方式加以再生或重复使用的一种路面养护维修技术。按照不同的工艺，可以分为热再生技术和冷再生技术。冷再生技术包括厂办冷再生和就地冷再生。热再生技术主要用于恢复老化沥青的粘结性能，重新发挥沥青的胶结料作用，将沥青资源再生使用，而冷再生技术主要是将原有的路面材料加以重复使用，原有的路面材料主要起骨料的作用， 2009～2010年，河南乾坤路桥工程有限公司，河南泉隆路桥工程有限公司，新乡市市郊公路管理处，先后依托新乡市省道S227公路改建工程、封丘——王堤公路养护大修工程，开展了沥青路面冷再生快速修复成套技术应用研究，该技术经实践证明具有良好的经济效益和社会效益。该研究项目2011年8月通过专家技术鉴定，成果水平达到“国内先进”水平，并根据工程的施工实践形成本工法。
2.工法特点
2.1 节约投资：与传统的施工方法相比，总投资可节约40%。
工期短、效率高：在自然条件下，一次性地完成对现有旧路（面层和基层）的铣刨、破碎、拌和、找平、碾平和养生等工序，最终形成道路半刚性基层。
2.2 采用FWD弯沉仪快速评定路面承载能力。
2.3 提高道路等级：由于该工法强化了基础的承载能力，从根本上保证了道路等级的提高。
2.4 节约资源、保护环境：因为旧料得以全部就地利用，避免了旧料的挖除、运输和废弃问题，减少了施工过程中产生的“三废”污染和基层集料开采对资源的消耗以及对环境的破坏，节约了资源、保护了环境。
3.适用范围
该工法适用于旧沥青半刚性路面，要求路面下承层技术性能良好，以及采用水泥或二灰稳定粒料类路面结构的大修、改建一级及一级以下的公路及城市道路的基层施工。
4.工艺原理
旧沥青路面水泥稳定就地冷再生基层的工作原理（图1），是在原有旧沥青路结构层的基础上，加入一定规格、数量的新集料（必要时）、水泥、水，在最佳含水率状态下按照一定的厚度，利用再生机组在自然常温下，一次性地完成对现有旧路（面层和基层）的铣刨、破碎、拌和、找平、碾平和养生等工序，最终形成道路半刚性基层。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程（见图2）。
图1 旧沥青路面水泥稳定就地冷再生技术原理图
图2 沥青路面水泥稳定就地冷再生工艺流程
5.2 操作要点。
5.2.1 准备工作。
5.2.1.1 旧路路况调查。
（1）挖探样品取样坑，通过样品取样坑获取旧路各结构层厚度、材质和含水率等旧路基本信息。因此，取样坑的选择及样品质量对配合比设计影响到头重要。
（2）对每一均匀路段，样品取样坑每5000m2应不少于1个。通常在车道外侧轮迹带开挖，也可在硬路肩（或路缘带）与行车道的交界处开挖。
（3）取样坑通常长1.2m、宽0.8m、深0.5～0.8m，具体尺寸可根据道路结构进行调整。
（4）对取样坑需分层开挖，每层材料应分开堆放，以便取样。样品应及时放置在密封的容器内，用于测定含水率。取样坑开挖完毕，应拍照并详细记录取样坑的路面轮廓。
5.2.1.2 配合比设计
（1）对旧沥青路面材料样品进行抽提、筛分，测定旧料级配，评价旧沥青路面材料性能。
（2）根据旧路面结构层材料组成和设计要求，掺加一定比例的新集料，使掺加的冷再生混合料颗粒组满足表1和表2要求。
表1 用做底基层时水泥稳定就地冷再生混合料颗粒组成范围
表2 用做基层时水泥稳定就地冷再生混合料颗粒组成范围
3）根据击实试验，确定最大干密度和最佳含水率。
（4）根据无侧限抗压强度试验结果，确定水泥用量。
5.2.1.3 原路面整修。冷再生基层施工前，必须对原路局部的翻浆、车辙、沉陷、坑槽等病害以及路肩下沉和路面偏拱部位，要提前用天然砂砾或级配碎（砾）石进行换填、补料、碾压等整修处理，使原路面基本平整。
5.2.2 施工放样
5.2.2.1 在再生层施工之前，应在道路的两侧二系列的标桩（杆）作为基线，用来恢复道路的中心线。
5.2.2.2 标桩（杆）的间距，直线段每15～20m设一桩，平曲线段每10～15m设一桩，并在两侧路肩边缘外设指标桩。
5.2.2.3 根据放样用白灰撒出路面边线和中线，以便施工。
5.2.3 撒布新加集料
5.2.3.1 根据原道路路面结构层厚度和再生层设计，计算每平方米新加集料的用量（计算虚铺厚度）。
5.2.3.2 根据虚铺厚度和每车料的体积，计算每车料的堆距离。
5.2.3.3 按照计算的卸料距离，指挥运料车由远至近，严格按计算的卸料距离把料卸在路面中间。
5.2.3.4 把卸下的集料按计算的厚度均匀的撒布在路面上。
5.2.4 摆放和摊铺水泥
5.2.4.1 根据拌和厚度和预定的干密度及水泥剂量，计算每平方米需要的水泥用量，并确定水泥摆放的纵横间距。
5.2.4.2 根据计算出的每袋水泥的纵横间距，在原路面上做安放标记。
5.2.4.3 应将水泥当日直接送到摊铺路段，卸在做标记的地点，并检查有无遗漏和多余。运水泥的车应有防雨设备。
5.2.4.4 用刮板将水泥均匀摊开，并注意使每袋水泥的摊铺面积相等。水泥摊铺完后，表面应没有空白位置，也没有水泥过分集中的地点。 5.2.4.5 现场人工撒布水泥，实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%～1.0%。
5.2.5 冷再生机铣刨与拌和
5.2.5.1 冷再生机铣刨使旧路路面及基层破碎后混合料均匀。速度应根据旧路结构状况及混合料破碎后配合比确定，建议速度不高于8m/min。
5.2.5.2 该机配备微机控制的自加水系统，洒水车为其随时加水。根据老路面中的含水量可计算出冷再生机需加水量。需配备足够的水车，以保证含水量略高，比最佳含水量高1～2%，提高冷再生机械的效率。
5.2.5.3 应控制拌和深度及速度，在破碎拌和过程中，质检员应随时检查拌和深度及混合料的均匀度。
5.2.5.4 拌和长度。再生机机械拌合幅宽为2.48米，每相隔工作面间要有10cm～25cm的搭接，以保证拌和的均匀、完全、无遗漏。由于碾压工作必须在水泥的初凝之前完成，单幅拌合长度宜控制在200m以内。一个6T的水罐一般可用150m，这也是经验的最佳工作长度，这时就要倒车加水，同时可以检查更换刀头。见图3。
图3 再生车队
图4 初压5.2.6 再生层的压实及养护
5.2.6.1 稳压（初压）。 由于再生机自重很大，当再生机经过后，轮迹处的再生料被压实，轮迹深度可达5cm左右，但是两轮之间的材料却未被压实，为了保证再生层厚度的一致性，应先用钢轮压路机对再生层低速静压一遍。静压过程中，可根据需要适当开启压路机的喷水装置，防止再生料粘在压路机钢轮上，造成再生层的局部缺料现象。稳压时间要根据施工天气及施工速度决定。以迟于再生机半个工作长度为宜，见图4。
5.2.6.2 整平。包括对再生机轮迹的清除。再生层横、纵坡度的适当调整，当完成两幅再生并全部稳压后用平地机自线路两侧向路中线方向进行机械整平，对于死角部位人工配合整平。以消除轮迹，并使再生层的横向、纵向坡度尽量满足要求，最后再进行全作业段的找细平至设计高程，且保证平整度。见图5。
图5 整平
图6 复压
图7 终压5.2.6.3 碾压成型。
（1）实施碾压前应检测含水量，必要时补水，使其符合最佳含水量，在碾压过程中如冷再生表面风干应喷洒补水。
（2）碾压分三阶段进行，第一阶段使用振动压路机，碾压原则先轻后重，自路边向路中依次碾压，碾压速度应控制在1.5～1.7Km/h并注意错轴宽度并不漏压。第一阶段碾压一遍后挂低振幅碾压2～3遍。第二阶段使用大振幅压路机，最后使用胶轮压路机完成终压。
（3）碾压应一次成型。尽可能缩短从加水拌和到碾压终了的延迟时间，此时间不应超过3～4小时，并应短于水泥的终凝时间。
（4）为避免由压路机引起的不平整，振动压路机碾压时应进行转弯再起振，碾压完成后，先关振再停车；
（5）碾压时如发现局部混合料有松散或开裂时，应挖除并换补新料，整平后继续碾压密实，修补处应保证路面平整；
（6）为了确保边角都能够压实，碾压时压路机的轮迹应重叠1/2轮；
（7） 接缝的处理：施工中因每次开始和终止而形成的横穿作业面的横向接缝是不连续的。每次停机，即使仅需几分钟用于更换罐车，也将形成一个严重影响再生材料均匀性的横缝。因此，施工中应尽量减少停机现象。在不可避免的情况下，应对所形成的横缝进行认真处理。在临时停机重新开始施工时，整个再生机组应倒退1.5m～2m的距离到达再生过的材料上，以保证施工后所有材料均得到处理。上一作业段压实时，要预留5m～8m不进行碾压，待下一段碾压时一并压实。由于再生机开始工作时要使转子全部下切到再生层的底部来打碎再生料，前进速度为零，从而造成翻松的再生料不均匀，为此需人工进行翻拌后将坑槽找平。为了保证纵缝处再生料的连续性，同时避免出现未再生的“夹带”，相邻作业面要有一定的搭接，一般为10cm～25cm，且纵向接缝的位置应尽量避开快、慢车道上车辆行驶的轮迹。复压、终压见图6、图7。
5.2.6.4 养护。养护工作由专用洒水车来完成，洒水量及频率以保证其表面湿润为准，禁止使用自流式洒水车。最好在再生层表面喷洒透层油，防止养生期内雨水的浸入。养护期7天，养护期间限制车辆通行，养护期 满后可适当开放交通，使冷再生结构表面由于行车的作用而露出大粒径的骨料，增强与沥青混凝土面层的联结。
表3 施工机械配置
表4 施工现场主要劳动组织一览表
注：劳动组织按单班考虑，根据生产过程中的具体变化应适当进行调整。
5.3.3 应注意的问题。由于采用水泥作为冷再生混合料的稳定剂，使得冷再生混合料具有半刚性基层材料的一些特性。因此暂时推荐半刚性基层检测标准来检验评定。在大面积冷再生施工前，要进行试验段的铺筑，以验证冷再生结构层的弯沉、压实度等是否能达到设计要求，否则应采取相应的措施加以调整。
基本要求。
冷再生过程中有如下基本要求：
5.3.3.1 混合料应符合设计和施工规范要求，水泥的质量要符合要求；
5.3.3.2 水泥用量和混合料级配应按设计控制准确；
5.3.3.3 确保拌和深度达到设计厚度；
5.3.3.4 混合料应处于最佳含水量状况下，用重型压路机碾压至要求的压实度，从加水拌和到碾压终了的时间不应超过3～4h，并应短于水泥的终凝时间。强度要符合要求。
5.3.3.5 碾压检查合格后立即覆盖或洒水养生，养生期要符合规范要求。
6.材料、设备及劳动组织
6.1 材料。
6.1.1 水泥：采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥，但应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长（宜在6h以上）的水泥；不应使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质水泥；宜采用32.5级或42.5级的水泥。
6.1.2 集料：采用符合合级配的天然砾石，其具体指标应符合设计要求。 6.1.3 水：凡是饮用水（含牲畜饮用水）均可用。
6.2 主要施工设备（表3）
6.3 劳动组织（表4）
7.质量控制
7.1 严格按要求进行取样，保证样品真实可靠并具有代表性。
7.2 各种材料应满足混合料配合比设计中的相关要求。
7.3 合理组织施工，施工段落划分应使各工序紧密衔接为宜，特别是要尽量缩短从拌和到完成碾压之间的延迟时间。单台冷再生机组施工时，推荐长度一般为120～150m。
7.4 质量控制标准评定标准应符合表5、6要求。
表5 质量控制的项目、频度和质量标准
表6 实测项目
7.5 在生层的其他指标应符合《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）中相关规定。
7.6 新集料、水泥的其他指标《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）和《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJ 057-94）中相关要求。
8.安全措施
8.1 坚决贯彻“安全第一，预防为主”的安全工作方针，加强安全教育，严格执行安全生产制度和操作规程，做好安全技术交底。
8.2 在施工路段的两端及其一定安全距离的延伸段外，设置醒目显著的施工警告标志牌，并安排专人指挥和疏导交通。
8.3 施工现场应设立安全警示牌，路口处、车辆转弯处标牌正确、醒目。
8.4 设备在工作前，要认真检查，保证设备性能良好，安全可靠，当日工作结束后，及时检查保养。交接班时，要相互仔细交接检查，填写交接记录。
8.5 冷再生机组在工作过程中，除机组人员外，其他人员不得靠近，并设专人负责指挥协调施工机械密切配合作业，切勿相互碰撞。
8.6 冷再生机在作业过程中，必须采取低速、均匀行走。液压油的温度不得超过规定的温度。
8.7 严禁在设备刚停时就打开散热器盖去检查冷却液，检查时要戴着帆布手套或用厚布盖住冷却器上盖，先慢慢旋松，等蒸汽由溢流管释放完毕后在打开上盖。
8.8 各种油品、易燃物品要妥善存放，并做好防火标志。
9.环保措施
9.1 项目部成立环保专管机构。项目经理为第一责任人，项目副经理主管，环境保护专管机构机构具体实施，专门负责施工期间环境保护的管理工作和有关环境保护工作的联络、组织和落实，并协助业主、监理、环境保护机构开展日常工作。
9.2 组织职工学习环保知识，加强环保意识，使大家认识到环境保护的重要性和必要性。
9.3 采取措施保护大气环境和实施文明施工，减少施工噪声对周围环境的影响。夜间施工必须报当地建设行政主管部门批准。
9.4 施工现场所修筑的便道应采取限速、洒水除尘等措施。控制粉尘传播。
9.5 施工所用砂石材料在堆放和运输过程中要用铺盖，水泥应采用袋装运输，并将堆放地点选在远离学校、居民区和企事业单位的下风处。
9.6 废弃的水泥包装袋应及时回收集中处理，不得随意丢弃和焚烧。
9.7 严禁在大风时摊铺水泥，水泥摊铺人员必须穿长筒靴子，戴安全帽、口罩、眼镜和耳塞。
9.8 及时保养机械，使机械始终处于最佳性能状况。减少尾气和噪声的排放；安排工人轮流进行机械作业，减少长时间接触高噪声的时间；对在声源附近工作时间较长的工人。发放防声耳塞，对工人进行自身保护。
9.9 施工中坚持工完料净场地清，及时清除现场施工垃圾，现场垃圾按照国家、地方以及业主的相关规定进行处理。
10.资源节约
本工法的利用旧沥青路面结构层作为再生层的主要集料，在充分利用废弃旧路面材料的同时，节约了90%以上的路面基层集料，减少了基层集料的开采对资源的消耗的环境的破坏，对节约资源和保护环境具有明显的效果。
11.效益分析
11.1 本工法有效地利用了原旧沥青路面结构层材料，避免了原来旧路改建工程原路面结构材料挖除废弃的缺点，不但有利于环境保护，更有利于资源的再生利用，具有较好的社会效益。
11.2 本工法由于现场采用冷再生机就地铣刨拌和，简化了施工工序，减少了外界不必要的干扰，有利工程进度加快，与传统的施工方法相比，施工工期节约45%，施工总投资可节省30～40%。
12.应用实例
12.1 河南省S227公路封丘至长垣改建工程第三合同段，标段全长8km，原路面宽12m，结构层为7cm沥青路面+20cm二灰稳定砾石+30cm石灰土，改建道路设计宽度12m，冷在生层厚度为20cm，水泥用量控制为5%，施工时间为2009年4月1日～8月30日。经采用该技术取得较好效果。
12.2 封丘——王堤养护大修工程采用冷在生技术，与210年11月10日完工。在工程实施过程中，现场检查压实度及取样试件强度试验表明，冷再生基层能满足规范及设计要求。
[文章编号]1006-7619（2012）09-16-891
