旧沥青路面水泥稳定就地冷再生半刚性基层在大修工程中的应用
2016-05-23
1、概述
近年来沥青路面就地冷再生半刚性基层得到广泛应用，充分发挥了社会与经济效益,但对其工艺适用性没有太多在意,而是在地方作为新工艺、新技术进行推广，尤其是对旧沥青路面的破损情况关注不够。本文以近两年就地冷再生水泥半刚性基层实例说明冷再生工艺方案适用情况。
2、路面就地冷再生技术的原理
沥青路面的现场冷再生是指利用旧沥青路面材料以部分基层材料进行现场破碎加工，并根据级配需要加入一定量的新集料，同时加入一定剂量再生剂和适量的水，根据基层材料的试验方法确定出最佳的再生剂用量和含水量，从而得到混合料现场配合比，在自然的环境温度下连续完成材料的铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型的作业过程，重新形成路面结构层的一种工艺方法。 目前常用的路面现场的再生技术有：就地冷再生作半刚性基层和就地冷再生作柔性基层。
就地冷再生作半刚性基层也就是全深式冷再生，是利用原有沥青路面的材料，包括路面材料和部分基层材料进行破碎加工，需要时加入部分骨料或细集料，按一定比例加入一定量添加剂（通常单独采用水泥）和适量的水，在自然温度环境下连续完成材料的铣刨、破碎、、添加、拌和、摊铺及压实成型的作业过程，重新形成路面结构层的一种工艺方法。通常作为路面基层使用。
3、旧沥青路面现场冷再生技术优点
（1）简化施工工序，充分利用旧路面废料，减少新材料使用数量，减少生态破坏和环境污染。
（2）可以修补各种类型的路面损坏。
（3）可以改善原有路面的几何形状和路面横坡。可以提高路面承载能力，
（4）铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及压实可以一次完成，缩短工期，避免了交通中断，提高了施工效率。
（5）可以同时对面层、基层进行破碎，保证了路基、路面结构的连续性和完整性。
（6）旧路面再生后可以作为基层，加铺罩面即可恢复路面功能及路面等级。
（7）可以降低工程费用。
（8）可以减少对环境污染。
4、就地冷再生水泥半刚性基层施工方案和工艺
根据连云港境内的236省道和245省道水泥就地冷再生半刚性基层应运情况，及到2012年第四季度路面损坏状况，认为就地冷再生半刚性基层有三种施工工艺方案。
方案一
旧路面放线―清理―现场灰剂量确定―铺放撒布细集料及添加剂外加材料――再生机及配备水车就位旧路面破碎拌和―整平碾压―接缝和掉头处的处理―成型养生―洒透层油―铺土工织物（半幅施工，纵缝加强）―铺筑沥青混凝土面层
方案二
旧路面放线―清理――现场灰剂量确定―铺放撒布细集料及添加剂外加材料――再生机及配备水车就位旧路面破碎拌和―整平碾压―接缝和掉头处的处理―成型养生―加洒铺水稳基层―养生―洒透层油―铺筑沥青混凝土面层
方案三
铣刨回收沥青路面材料―刨除抛弃―回收沥青路面材料取样灰剂量确定―回收沥青路面材料回铺―初平稳压-（加粗集料）―铺放撒布细集料及添加剂外加材料――再生机及配备水车就位拌和―整平碾压―成型养生―接缝处理―铺水稳基层―养生―洒透层油―铺筑沥青混凝土面层
5就地冷再生半刚性基层的应用实例
实例方案一
2010年236省道连云港市东海段16K+700-25+715按方案一进行路面大修，在施工前此段路面坑槽、沉陷、龟裂严重，经调查原路面结构层为9cm沥青面层+15―20cm二灰碎石基层（以前老路加铺补强层），设计冷再厚度为20cm，原路面结构层符合规范冷再生要求。由于采用半幅施工，在基层中线搭接处采用钢纤维土工网作加强层，而后在其上面加铺沥青混凝土面层。本工程根据连云港市源顺交通工程检测有限公司的配合比报告没有掺入粗集料，而是直接摊铺水泥冷再生，到2011年年底，路面主要病害是坑槽，龟裂，针对病害出现的位置和路面破损指数PQC为87.4及以往的病害调查资料分析认为，（1）再生层的下承层结构强度不足；（2）冷再生厚度没有到达设计厚度，现场取芯个别芯样为16cm情况；（3）部分破碎颗粒不均匀，颗粒太大，拌和不均匀或加水量不足；（4）施工接头位置处治不当；（5）路面边缘养护期间缺水，干燥风化。原路面病害主要是基层强度不够造成路面沉陷龟裂，并不沥青老化所形成的病害，并且干线公路车流量大，载重量大，而设计方案采用20cm厚的半刚性基层不足以承受上部行车荷载。根据目前236省道运行情况，采用方案一不宜适用于干线公路，在考虑排水情况下在城市道路中大修使用比较适宜，主要是重型车辆几乎没有，另外作冷再生下承层如果具有足够强度也是可以的。
实例方案二
2011年江苏连云港段245省道37.7公里路面大修,设计单位初步设计意见是局部挖除严重龟裂、沉陷面层或者基层,使用沥青混凝土或水泥稳定碎石处治,但是在现场调查核计从8K-12K有80%需要挖除12K-14K+300、30K+200-37+700行车道全部挖除，其余50%挖除，在成本与工期上将远远超过计划值，并且现场存在较大安全隐患。现场工作人员确认开挖部位难度较大，对工程质量相对难以控制。经过业主讨论研究决定改为二个行车道冷再生（原公路为二级路混合二车道），以方案二进行施工，这样把全部的病害都处治作为底基层，从现场取芯来看，厚度与强度都可以满足要求
主要问题是调坡存在困难，由于每侧有2米没有进行冷再生，多余原料没有抛弃，调出的坡比较大，为了使横坡达到设计坡度，只能使用水稳碎石上基层进行调坡，这样使每侧2米带水稳碎石的厚度比设计超厚约2cm。在此施工中发现3个问题：1、行驶速度如过快，加水量不足，拌和不均匀，会出现底部烂根。2、再生机转速不足，或缺刀齿会有6-8cm的块，达不到破碎要求；3取出芯样还有烂根现象。目前此条线已经使用一年，到竣工验收阶段，主要问题是1+400-2+800高路堤原纵向裂缝又重新出现，根据前期设计技术交底，这不是冷再生施工存在的缺陷，而是设计时在处理方案设计对这道纵裂缝处理欠妥，其余只有少量伸缩性裂缝，全线到2012年第三季路面损坏状况指数为（PQI）95.8。这主要在于冷再生作为底基层，另有一层水稳作为上基层。这说明方案二在路面大修中适用病害处治，不存在开挖处治时安全隐患，工程费用不存在增加现象，道路封闭时间短。
方案三应用
江苏连云港境内323省道20K-28K段路面病害局部已达到90%，省局已有大修的意向。该条路线为一级，分上下行，路面结构为9cm沥青+35cm二灰碎石+石灰土，为了能够节约资源，减少环境污染，节约工程造价，在不抬高纵断面情况下可以采取方案三进行设计施工。
本路段可以实行半封闭施工，先现场取沥青面层与二灰碎石基层混合料做灰剂量试验配合比，而后以200m左右为施工段，铣刨沥青面层及二灰碎石基层，回收沥青路面材料集中储放在施工段两端或一端，再铣刨石灰土基层集中抛弃，尽量控制厚度18-20cm，再分两层铺筑加收沥青路面材料，每层稳压整平,平铺水泥结合料，拌和加水，整平碾压，成型养生。完成一个施工紧接再施工下一个施工段，以此内推，直至整个冷再生完成，中间根据流水施工要求再加一层20cm厚的水稳碎石作上基层，最后铺筑沥青混凝土面层。这样就形成一级路面结构层为9cm沥青混凝土层+20cm水稳碎石层+36-40cm水泥冷再生层，整个结构层完全符合一级路结构设计标准。如果按现在一般一级路设计标准进行大修，将有大量的固体废弃物，不但污染环境而且会造成大量资源浪费。
以上施工工艺都是在不增加掺入粗集料情况下旧沥青路面水泥稳定半刚性基层冷再生。
5结束语
1、旧沥青路面冷再生施工，应对旧路况进行详细调查，并有针对性地进行配比试验，以确保灰剂量和拌合深度的准确，从面保证冷再生结构层的工程质量。
2、道路等级类型和适用环境选用适宜的冷再生工艺方案，并加以综合运用。
3、旧沥青路面冷再生施工技术，方便简单，有效地利用了旧路沥青路面材料，改善了施工条件，减少了路面结构层新材料用量，节省了资源，降低了工程费用，减少了环境污染。
4、能彻底地处治路面病害，缩短工期，保证工程质量。
5、在道路大修设计阶段应多与养护单位联系了解路面破损状况。
