我國公路建設(shè)事業(yè)迅速發(fā)展，道路通車里程逐年增加，在大自然和行車的作用下，特別是近年來超載愈演愈烈，加速了道路的各種病害，大大縮短了維修養(yǎng)護的間隔時間，道路養(yǎng)護、改造任務(wù)也越來越重。以往傳統(tǒng)的養(yǎng)護方法在舊路面破損、基層強度不足，需補強改善時，是將舊瀝青路面和舊結(jié)構(gòu)層全部挖除，然后再重新做基層和面層，這樣不僅工程造價較高、施工工期較長、污染環(huán)境、并且需要長時間中斷交通，給行使車輛和行人的通行帶來極大的不便。為解決現(xiàn)有傳統(tǒng)養(yǎng)護改建施工中存在的實際問題，國內(nèi)外同行經(jīng)過多年的研究實踐，使公路養(yǎng)護改建工作發(fā)生了重大變革，摒棄了傳統(tǒng)工藝，采用先進的就地冷再生技術(shù)，為公路改擴建及日常養(yǎng)護工作開辟了一個新的領(lǐng)域。

　　1 基層現(xiàn)場冷再生技術(shù)原理

　　冷再生技術(shù)是采用一次性粉碎法，將路面混合料在原路面上就地銑刨、翻挖、破碎，再摻人一定數(shù)量、符合標準的再生劑、水泥、水（或加入乳化瀝青）和骨料，按設(shè)定的厚度，用冷再生機進行處理后，經(jīng)整形、碾壓和后期養(yǎng)生，使其達到設(shè)計路基結(jié)構(gòu)層技術(shù)要求的一種施工工藝。國外應(yīng)用實踐證明，基層再生技術(shù)是公路建設(shè)和養(yǎng)護可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，在我國同樣具有重要的現(xiàn)實意義。

　　2 工程概況

　　老鄭龍路改造工程位于衡水市，起于故城縣城，止于景縣龍華鎮(zhèn)路線長13.5km。項目的路面結(jié)構(gòu)中下面層采用瀝青冷再生技術(shù)。路面結(jié)構(gòu)為：5cmAC-16C細粒式改性瀝青混凝土面層、18cm冷再生中下面層，基層直接利用舊路基層。而在施工圖設(shè)計階段，路面結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)工藝，即將舊瀝青混合料廢棄掉，重新鋪筑新的路面；后來經(jīng)設(shè)計變更，改為采用水泥現(xiàn)場冷再生技術(shù)，結(jié)構(gòu)層也作了改變。

　　3 施工準備

　　3.1 舊路結(jié)構(gòu)狀況調(diào)查

　　瀝青混凝土舊路路面冷再生是利用舊路瀝青混凝土及上基層（石灰土）經(jīng)破碎加入水泥均勻拌和，在最佳含水量條件下碾壓獲得的半剛性結(jié)構(gòu)。[1]對舊路進行彎沉檢測，每車道1km檢測40～50個點，詳細了解舊路承載能力。[2]對舊路結(jié)構(gòu)材料進行現(xiàn)場冷再生破碎取樣，確定舊路瀝青層的厚度、基層材料及基層厚度等，掌握結(jié)構(gòu)強度；在實驗室做級配和配合比試驗，并確定不同配合比的最大干密度（重型擊實）和最佳含水量，取點頻率為1km取3點。[3]對舊路結(jié)構(gòu)材料進行土質(zhì)分析后，確定添加劑為32.5級路用普通硅酸鹽水泥。

　　3.2 機具準備

　　工程開工前，應(yīng)保證設(shè)備機具完好并滿足施工需要，主要設(shè)備有：冷再生機、平地機、灑水車、運送水泥汽車、振動壓路機、膠輪壓路機、三輪壓路機、推土機等。

　　3.3 材料要求

　�。�1）經(jīng)破碎舊路面瀝青混凝土面層及上基層獲得的混合料作為冷再生結(jié)構(gòu)的骨料及填充料，大于5mm的骨料質(zhì)量分數(shù)應(yīng)在40%～75%之間，否則應(yīng)采取增加骨料或填充料的措施。

　�。�2）水泥采用強度等級為32.5級的路用普通硅酸鹽水泥，初凝時間4h以上和終凝時間較長（宜在6h以上）的水泥，建議采用緩凝“大壩牌”水泥。

　�。�3）水采用不含有害物質(zhì)的水或飲用水。

　　3.4 級配和配合比

　　（1）對取好的混合料由實驗人員編號后篩分，確認混合料的實際級配。

　　（2）抗壓強度：根據(jù)級配對每一編號試塊在實驗室按含水泥量（質(zhì)量比）5%，6%，7%試配獲取三種水泥含量的最大干密度和最佳含水量，并在規(guī)定溫度下，試件保濕養(yǎng)生6d，浸水24h后，按《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》進行無側(cè)限抗壓強度試驗獲取7d標準抗壓強度，根據(jù)試驗結(jié)果最終確定設(shè)計添加水泥量。

　　4 施工方案與施工工藝

　　就我國北方地區(qū)道路結(jié)構(gòu)來講，以水泥作為添加料對瀝青混凝土路面進行就地冷再生是最常用的一種方案，水泥的通常用量按重量計在3%～7%之間比較合適。

　　冷再生為新工藝，施工經(jīng)驗相對較少，為確保工程質(zhì)量，先期進行了300米的試驗路段，通過舊路材料篩分、擊實試驗，確定各項參數(shù)指標，最后明確其主要施工工藝如下：

　　4.1 舊路面破碎拌和

　　舊路面再生采用Wirtgen2500冷拌再生機，該機最大工作寬度為250cm，最大拌和深度40cm，能保證連續(xù)拌和，具有很高的生產(chǎn)率，能精確控制鋪筑厚度。工作深度一旦確定，則轉(zhuǎn)子的切削深度將由傳感器及控制系統(tǒng)保證，從而獲得精確的冷再生厚度；可半封閉施工，改善交通中斷狀況及施工安全。為避免出現(xiàn)條梗，相鄰兩幅重疊20cm～30cm。工作時，冷再生機需一輛灑水車搭配保證拌和用水，拌和過程按10%含水量加水，隨拌隨檢查含水量，拌和行進速度8m～0m/min，有專人隨時跟機檢測拌和深度，確保拌合料含水量及拌合層厚度。破碎拌和后，經(jīng)篩分大顆粒內(nèi)如顆粒團過多，可用再生機或路拌機加拌一次，水分不足路段，加拌前及時補灑水，保證再生混合料的穩(wěn)定性。

　　4.2 路面混合料分析

　　拌和后的舊料分析包括舊料的篩分結(jié)果，最佳含水量，最大干密度以及松鋪量的確定，作業(yè)段合理長度確定。實驗室從現(xiàn)場均衡取料，通過對拌合料的篩分，通過多次擊實試驗，確定粒料的最大干密度為2.25g/cm3，最佳含水量為9.5%，松鋪厚度為1.33。通過冷再生的延遲時間對強度的影響試驗，確定延遲時間為4h。施工中，嚴格控制從加水泥開始拌和到碾壓完成的時間在4h內(nèi)完成，通過試驗段確定工作段的合理長度為160m。

　　4.3 破碎后的舊路整形

　　整幅路段拌和完成后，用平地機初步整平，再用震動壓路機穩(wěn)壓二遍，測量人員根據(jù)設(shè)計縱斷高程和橫坡度，每10米為一斷面分左中右及1/4處五個點測出高程，按1.33的松鋪系數(shù)，人工找出基準點，相鄰兩個點用石灰連成線，高程不足時及時用平地機刮平。通過舊路整形達到“調(diào)坡”、“調(diào)拱”的目的，且保證平整度。

　　4.4 施工工藝與注意事項

　　攤鋪水泥采用方格網(wǎng)法，水泥劑量按4%控制，為25t/1000m。具體操作方法是根據(jù)冷再生層的寬度，確定擺放水泥的行數(shù)和間距，劃出方格網(wǎng)，人丁攤勻水泥。

　　冷再生機對原路面進行舊路材料和水泥充分加水拌和，有關(guān)試驗人員應(yīng)立即現(xiàn)場檢測含水量，使冷再生的含水量比最佳含水量高出1%～2%，以滿足水泥水化作用的需要，同時彌補碾壓過程中含水量的損失。拌和時再生機行走速度控制在6m/min。水車在冷再生機前面用水帶與之相連并同步進行，為冷再生機加水。水車與冷再生機連接拆卸與安裝選在每一施工段起點進行。

　　冷再生混合料拌和均勻后，用YZ14振動壓路機排壓一遍，速度控制在3km/h。排壓過程中若發(fā)現(xiàn)含水量不均勻或不平處，應(yīng)將補料連同其下層混合料一起翻松10em，刮平后再壓實，經(jīng)過排壓之后，用平地機按設(shè)計高程整平至符合設(shè)計標準。

　　（1）碾壓組合：碾壓遵循先輕后重，先慢后快的原則，先用YZ14振動壓路機穩(wěn)壓一遍，YZ18振動壓路機壓四到五遍，三輪壓路機靜壓兩遍，20t胎壓路機壓兩遍。碾壓時注意錯軸寬度，并由路邊向路中心依次碾壓，終壓之后；冷再生層應(yīng)平整光滑，表面有水漿滲出，注意終壓完成時間不能超過水泥終凝時間。碾壓完成后灌砂法測定壓實度，保證密實度滿足設(shè)計要求。

　　（2）施工時間控制：試驗段施工過程中冷再生機平均速變?yōu)?m/min。施工過程中應(yīng)盡量減少無故停機時間和刮平時間，確保總體上每一段落施工時間在4.5小時以內(nèi)。

　�。�3）養(yǎng)生：碾壓成形四小時后（視氣溫情況），可以用潮濕的帆布和其他合適的潮濕材料覆蓋。在整個養(yǎng)生期間，都應(yīng)保持覆蓋材料處于潮濕狀態(tài)。也可用水車在冷再生層上直接淋水養(yǎng)護。在七天內(nèi)禁止放行交通，全天候養(yǎng)生，始終保持表面濕潤。

　　5 質(zhì)量控制與檢測

　　由于冷再生基層屬于新的結(jié)構(gòu)形式，在《質(zhì)量檢驗評定標準》中沒有相應(yīng)的檢測項目和檢測指標[2-3]，施工過程中在收集和分析大量試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了主要檢測項目與檢測方法：

　　5.1 銑刨深度：再生機行進過程中，通過計算機按照設(shè)計深度進行銑刨，根據(jù)不同路況人工隨時量取銑刨深度，看是否滿足要求；

　　5.2 橫坡、縱斷高程：初壓后，利用水準儀按松鋪2cm、每20米測1個斷面（3個點）控制平地機工作，橫坡偏差為±0.3%，中線高程偏差+5、-10mm；

　　5.3 壓實度：終壓完畢后，用灌砂法按《公路工程質(zhì)量評定標準》附錄B檢查，一般每100米1處；

　　5.4 平整度：終壓完畢后，采用三米直尺每100米隨機量測一處10尺，允許偏差≤8mm；

　　5.5 七天無側(cè)限抗壓強度：水泥及水的計量通過水泥稀漿車計算機控制。每工作班制備1組試件，試件六天灑水養(yǎng)生，一天浸水養(yǎng)生，測定抗壓強度。一般強度可達2.8～3.1MPa（按水泥添加劑5.0%計量）；

　　5.6 彎沉值：半剛性基層施工完畢、不間斷灑水養(yǎng)生七天后，采用貝克曼梁法對行車道和超車道按每20米一點進行測量。再生后彎沉值一般可比原路面提高60%左右。

　　6 社會經(jīng)濟效益分析

　　原設(shè)計方案是將舊瀝青混凝土路面和基層全部挖除，然后再重新做基層和面層。這種技術(shù)方案不僅造價高，工期長，會產(chǎn)生大量銑刨材料，浪費資源，污染環(huán)境，而且需長時間中斷交通，社會影響差。

　　實施方案中采用水泥現(xiàn)場冷再生技術(shù)，該技術(shù)是利用公路原路基做基層，將舊瀝青砼路面按方格人工攤鋪水泥，經(jīng)過冷再生工藝后作為路面的中下面層，然后再鋪瀝青砼上面層。該技術(shù)不僅可以很好地解決原路段的病害，使其在功能上得到恢復(fù)，結(jié)構(gòu)上得到補強，而且公路舊料全部得到利用，減少了資源的過度消耗，降低了造價，同時對交通干擾也小。

　　6.1 方案費用

　　6.1.1 路面結(jié)構(gòu)形式

　　原設(shè)計方案：挖除、棄運舊瀝青路面，4cmAK-13C細粒式改性瀝青混凝土上面層，6cmAC-20I中粒式瀝青混凝土中面層，6cmAC-25I粗粒式瀝青混凝土下面層，32cm 水泥穩(wěn)定碎石基層，18cm 水泥穩(wěn)定碎石底基層。實施方案：5cmAC-16C細粒式瀝青混凝土上面層，18cm冷再生中下面層（含銑刨、攤鋪、碾壓），瀝青下封層，基層為原路面基層直接利用，不需處理。

　　6.1.2 費用對比

　　原設(shè)計方案細目名稱費用：挖除、棄運舊瀝青路面：45 761元

　　4cmAK-13C細粒式改性瀝青砼上面層：396 532元

　　6cmAC-20I中粒式瀝青砼中面層：353 280元

　　6cmAC-25I粗粒式瀝青砼下面層：308 674元

　　32cm 水泥穩(wěn)定碎石基層：496 873元

　　18cm 水泥穩(wěn)定碎石底基層：250 841元

　　合計：1 851 961元

　　實施方案細目名稱費用：

　　5cmAC-16C細粒式瀝青砼上面層：419 143元

　　18cm水泥冷再生中下面層：354 954元

　　瀝青下封層：107 272元

　　合計：881 369元

　　由以上方案費用對比表可清晰反映，實施方案由于直接利用舊路基層、底基層，既減少了挖除和運輸舊路廢料的費用，也無需花費重新鋪基層、底基層的費用，冷再生作中下面層，含銑刨、攤鋪、碾壓一系列費用，再在其上加一層5cm細粒式瀝青砼上面層做罩面即可開放交通，工序簡單，費用節(jié)省近50%，其經(jīng)濟性是非常具有吸引力的。

　　7 環(huán)境保護

　　公路事業(yè)的迅猛發(fā)展，也使各種天然筑路材料已日漸匱乏，而且在過量的開采筑路材料的同時，我們的生態(tài)環(huán)境也遭到了嚴重的破壞。對于城市道路維修，其清除的舊路材料也同樣嚴重的影響了周圍的環(huán)境，所以充分利用舊路材料進行舊路維修，是一種在保護環(huán)境的前提下，又大量地節(jié)約了工程費用。

　　綜上所述，冷再生作為一種新興的施工技術(shù)，在我國公路事業(yè)飛速發(fā)展的今天，將會以其獨特的施工工藝、特點、牢固立足于公路施工工藝的競爭行列之中。與傳統(tǒng)筑路方法相比，“就地冷再生技術(shù)”可縮短工期、提高作業(yè)效率，完全利用廢舊材料，大大節(jié)省施工成本，對交通的干擾最小。老鄭龍路冷再生新技術(shù)為舊路更新改造探索了新途徑，積累了新經(jīng)驗。