冷再生技术在公路改扩建工程的运用范文

摘要：结合某高速高扩建工程，对冷再生技术的特点与机理进行了探讨，提出了现场冷再生技术的施工流程。对试验段进行平整度与压实度检测，分析其经济效益。结果表明：施工完后其平整度标准差平均值为0.79mm；在通车运营一年后，其平整度标准差为0.92mm，满足沥青路面平整度标准差小于1.2mm的要求；施工完成后压实度均值为97%，满足沥青路面压实度大于95%的要求。

关键词：冷再生技术；高速公路；改扩建

引言

由于沥青路面具有行车舒适、噪音低等特点，具有较大应用前景。但高速沥青路面使用年限一般为15～20年，每年有10%沥青路面需要青路面需要进行改扩建。加之沥青路面在行车荷载与环境因素影响下产生了诸多裂缝、车辙等病害，需要对路面进行维修与改造。在沥青路面改扩建或维修工程中，传统的铣刨后摊铺与直接加铺新料两种技术不能充分利用旧料，造成环境危害和资源浪费[1]。近年来，为促进交通发展与环境之间协调发展，冷再生技术的发展十分迅速。本文首先介绍冷再生技术的特点与机理，结合某高速公路改扩建工程，提出一套成熟的现场冷再生技术施工流程，对试验段进行了质量与经济效益分析，对指导冷再生技术施工、实现资源合理利用和提升社会效益有重要意义。

1工程概况

某高速公路改扩建工程，由双向4车道改扩建至双向8车道。路线全长131.09km，设计时速为100km/h，整体式路基宽度为40m。原路面典型结构形式为：30cm级配碎石+20cm水泥稳定碎石+8cmTB-25下面层+6cmC-16中面层+4cmC-13上面层，改造后将铣刨后的沥青混合料加入一定量改性剂、稳定剂，作为下面层重新铺筑。

2冷再生技术特点

冷再生技术是将旧路面进行破碎，加入一定的再生剂、稳定剂，重新拌和加工使其满足路面使用性能。通过养生与压实后，旧路面铣刨下来的沥青混合料被重复利用，可用作下面层与基层。冷再生技术可以分为：厂拌冷再生与现场冷再生技术。厂拌冷再生技术是将旧路面进行铣刨后，将破碎得到的混合料运输至拌和站进行进一步的破碎与筛分，添加一定的外加剂形成满足技术要求的混合料之后，再由运输车将混合料运输至现场进行摊铺与碾压[2]。现场冷再生技术利用全自动铣刨拌和机器，其硬质合金转子能够一次性完成刨铣、填料、拌和与成型施工全过程。由于其技术特点，现场冷再生相比于现场冷再生具有节约原材料交通运输成本和开放交通快的优点[1]。

3冷再生技术机理

沥青路面在行车荷载、光照与水分的影响下，沥青将会出现老化现象，具体表现为其针入度、延度值降低、软化点升高。这是由于其老化过程中大分子转化成小分子化合物，沥青胶质减少，沥青质含量增加。现行主流两种再生技术有两种理论[3-4]：相容性理论，该理论基于热力学，认为沥青胶纸的减少是因为其胶质物系之中的相容性降低，故添加具有提高胶质相容性的再生剂便能够将老化后沥青恢复到初始性能；组分调节理论，即认为沥青的老化过程是由于组分的迁移，故认为添加再生剂使得各组分之间含量恢复到初始组分状态，或增加某种缺少的组分，便能够使老化沥青恢复原有的性能。

4施工工艺及效益分析

4.1施工工艺（1）施工过程中应用机械有冷拌和再生机、装载机、压路机等，其具体型号和数量如表1所示。（2）施工准备：对旧路面进行清洁，除去路面上的尘土；对原路面的混合料取样确定标准击实、最佳含水量与最大干密度；对冷再生混合料进行配合比控制，检测水泥与水的用量，以及时调整机械用水量的设定。（3）喷洒水泥：水泥洒布前，应对水泥用量进行计算；将水泥灌送至运输车中运送至工地；采用软管连接水泥浆运输车与冷拌和再生机；进行微机操控以控制水泥浆灌入再生机的喷洒量；再生机中进行搅拌使得RAP粒料与水泥浆充分混合。（4）再生层施工：采用冷拌再生机进行施工时，应先确定再生机合金转子的切削深度；工作时应按照试验确定的水与外加剂用量，及时喷洒拌和水与水泥外加剂；由于水泥初凝试件与和工序的搭接问题，每次施工时，冷拌和再生机的工作距离不应超过100m，超过100m应及时返回开始第二幅的施工；再生机的运行速度建议控制在8～10m/min，以便控制施工质量；监理员应在现场对拌合料进行随机检测，保证水泥剂量、含水率等符合施工要求。（5）整平与碾压：再生层施工完毕后，应初步整平该路幅，并及时对其进行一遍低速碾压；待10min后，应对该路幅进行二次整平，注意防止离析现象产生；采用双钢轮压路机进行初次碾压，完毕后采用单钢轮振动压路机进行碾压2～3次，最后采用胶轮压路机进行终压。

4.2质量效益为评价施工工艺的质量效益，分别对某高速公路改扩建工程试验路段K23+000～K24+000进行平整度与压实度检测。（1）使用三米直尺对试验段进行平整度检测，每隔200m抽检一次，其检测结果如表2所示。由表2可知：施工完成后其平整度标准差平均值为0.79mm，虽在通车运营一年后，其平整度标准差提高了16%，但仍满足沥青路面平整度标准差小于1.2mm的要求。表明了冷再生技术的应用能够保证路面恢复并提高至原有路面使用性能。（2）施工完成后使用无核密度仪对试验段进行压实度检测，在进行沥青混合料压实度检测前，应对无核密度仪进行标定。压实度检测每隔100m抽检一次，其检测结果如表3所示。由表3可知：施工完成后路面压实度平均为97%，且检测结果均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）高速公路95%压实度要求。

4.3经济效益为比较冷再生技术的经济效益，对某高速公路试验段K23+000～K24+000进行分析，如表4所示。由表4可知：若采用ATB-25沥青碎石铺筑路面下面层，一公里路程将铺筑1360吨混合料，耗资36.3万元；而采用冷再生技术能够，由于其利用了旧路面沥青混合料，单价大幅度降低，一公里总耗资21.6万元。采用两种方法进行铺筑路面下面层，其冷再生技术相比常规沥青碎石每公里节约14.7万元，具有显著经济效益。

5结论

本文介绍了高速公路改扩建工程中冷再生技术的特点与机理，提出了成套施工工艺，并在某高速试验段施工质量进行了质量与经济效益分析，发现冷再生技术的应用不仅能够有效提高路面平整度与压实度性能，而且相比于铺筑ATB-25沥青碎石，乳化再生混合料每公里能够节约建设费用，以较经济的维修技术延长道路的使用寿命，对实现资源合理利用和提高社会效益有重要意义。

参考文献：

[1]崔晓义.沥青路面冷再生技术在吉林省公路改建工程中的应用[D].长春：吉林大学，2007.

[2]薛明，谢昭彬，金辉煌，等.厂拌冷再生技术在旧沥青路面改造中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2008（6）：15-18.

[3]李立寒，张南鹭.道路建筑材料-第4版[M].北京：人民交通出版社，2004.

[4]李玮，聂莉萍，吴友兵.旧沥青路面再生应用与研究现状[J].江西建材，2006（1）：12-14.

作者：杜伟 单位：石家庄市公路桥梁建设集团