冷再生基层施工共28页文档

（二）冷再生基层施工
1、路面清理，施工放样
冷再生施工前应对旧路面进行清理，要清除路面垃圾及浮土等杂质，对用立砖处理的原路面坑槽部分要挖除立砖，按14%剂量备土备灰，并掺入适量碎石，冷再生时掺水泥一起拌和，准备工作就绪后，由测量人员进行施工放样，每侧应宽出设计宽15cm,用灰线做标记放出老路面冷再生的拌和边线。

2、人工摊铺水泥
根据设计强度要求，以中心试验室所出的试验配合比，确定本项目配合比为：水泥、老路面=5：95。

因老路面的灰上基层时间已久，破坏程度不一，施工时采用不同的最大干密度，最佳含水量。

在进行施工时，根据不同路段的不同量大干密度计算出该路段每袋水泥应摊铺的平方数。

现场采取打方格计量卸水泥，由测量人员根据计算出的数据打出方格摆放水泥。

水泥摆放完毕后，报项目监理工程师和现场业主代表检查，经项目监理工程师和业主代表检验认可后，方可摊铺水泥。

人工摊铺水泥时，要用刮板均匀摊铺，防止厚薄不均。

摊铺水泥时应距边线10cm，以保证原材料不浪费。

本项目水泥用量：每袋水泥2.7平方.
3、拌和
水泥均匀摊铺完毕后，用冷再生机进行拌和。

冷再生机的拌和宽度4.3m，施工宽度为4m的需往返两次拌和，拌和速度应根据老路面结构状况及混和料破碎程度确定，建议速度为5-8米/分钟拌和深度控制在22cm左右。

拌和时必须配备足够的水车，因气温升高，水分蒸发较快，应保证拌后含水量高于最佳含水量。

拌和时应遵循先外后
内的原则进行拌和，先拌和两侧，再拌和中间。

拌和过程中应派专人跟机检查含水量及混合料的破碎程度，并随时向冷再生操作手通告，以便及时高速拌和速度及含水量。

4、整平、碾压
拌和结束后，先用装载机或推土机排压，然后采用水准仪配合平地机进行整平，平地机刮平时，应先外后内，先低后高。

整平完毕后，先用1台SD-100振动压路机稳压一遍，再用1台Y-220振动压路机前后跟进碾压4遍，最后使用SD-100振动压路面碾压封面。

碾压应按照先轻后重、由外到、由低到高的顺序进行。

碾压完毕后，试验人员检查压实度，如压实度达不到设计要求时应进行补压，直到达到设计要求。

从拌和到碾压成型宜在4小时内完成，并应将终压时间控制在水泥的终凝时间（6小时）之内，故施工段不宜过长，200m左右适宜。

碾压过程中，如有弹簧、松散现象，应及时处理，对于小面积的弹簧现象，施工中采取晾晒加拌水泥处理，对于表面积松散的采用洒水湿润，并用压路机排压。

5、养生
水泥达到终凝强度后立即进行养生，养生期不小于7天，应使路面在养生期内保持一定的湿度，养生期间除洒水车外禁止车辆通行。

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摘要：冷再生作为一种新兴的施工技术，在我国公路事业飞速发展的今天，将会以其独特的施工工艺、特点、牢固立足于公路施工工艺的竞争行列之中，使公路养护改建工作发生了重大变革，摒弃了传统工艺，采用先进的就地冷再生技术，为公路改扩建及日常养护工作开辟了一个新的领域。

关键词：老郑龙路大修；冷再生技术；技术效益
我国公路建设事业迅速发展，道路通车里程逐年增加，在大自然和行车的作用下，特别是近年来超载愈演愈烈，加速了道路的各种病害，大大缩短了维修养护的间隔时间，道路养护、改造任务也越来越重。

以往传统的养护方法在旧路面破损、基层强度不足，需补强改善时，是将旧沥青路面和旧结构层全部挖除，然后再重新做基层和面层，这样不仅工程造价较高、施工工期较长、污染环境、并且需要长时间中断交通，给行使车辆和行人的通行带来极大的不便。

为解决现有传统养护改建施工中存在的实际问题，国内外同行经过多年的研究实践，使公路养护改建工作发生了重大变革，摒弃了传统工艺，采用先进的就地冷再生技术，为公路改扩建及日常养护工作开辟了一个新的领域。

1 基层现场冷再生技术原理
冷再生技术是采用一次性粉碎法，将路面混合料在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎，再掺人一定数量、符合标准的再生剂、水泥、水(或加入乳化沥青)和骨料，按设定的厚度，用冷再生机进行处理后，经整形、碾压和后期养生，使其达到设计路基结构层技术要求的一种施工工艺。

国外应用实践证明，基层再生技术是公路建设和养护可持续发展的重要组成部分，在我国同样具有重要的现实意义。

2 工程概况
老郑龙路改造工程位于衡水市，起于故城县城，止于景县龙华镇路线长13.5km。

项目的路面结构中下面层采用沥青冷再生技术。

路面结构为：5cmAC-16C细粒式改性沥青混凝土面层、18cm 冷再生中下面层，基层直接利用旧路基层。

而在施工图设计阶段，路
面结构为传统工艺，即将旧沥青混合料废弃掉，重新铺筑新的路面；后来经设计变更，改为采用水泥现场冷再生技术，结构层也作了改变。

3 施工准备
3.1 旧路结构状况调查
沥青混凝土旧路路面冷再生是利用旧路沥青混凝土及上基层(石灰土)经破碎加入水泥均匀拌和，在最佳含水量条件下碾压获得的半刚性结构。

⑴对旧路进行弯沉检测，每车道1km检测40～50个点，详细了解旧路承载能力。

⑵对旧路结构材料进行现场冷再生破碎取样，确定旧路沥青层的厚度、基层材料及基层厚度等，掌握结构强度；在实验室做级配和配合比试验，并确定不同配合比的最大干密度(重型击实)和最佳含水量，取点频率为1km取３点。

⑶对旧路结构材料进行土质分析后，确定添加剂为32.5级路用普通硅酸盐水泥。

3.2 机具准备
工程开工前，应保证设备机具完好并满足施工需要，主要设备有：冷再生机、平地机、洒水车、运送水泥汽车、振动压路机、胶轮压路机、三轮压路机、推土机等。

3.3 材料要求
⑴经破碎旧路面沥青混凝土面层及上基层获得的混合料作为冷再生结构的骨料及填充料，大于5mm的骨料质量分数应在40%～75%之间，否则应采取增加骨料或填充料的措施。

⑵水泥采用强度等级为32.5级的路用普通硅酸盐水泥，初凝时间4h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥，建议采用缓凝“大坝牌”水泥。

⑶水采用不含有害物质的水或饮用水。

3.4 级配和配合比
⑴对取好的混合料由实验人员编号后筛分，确认混合料的实际级配。

⑵抗压强度：根据级配对每一编号试块在实验室按含水泥量(质量比)5%，6%，7%试配获取三种水泥含量的最大干密度和最佳含水量，并在规定温度下，试件保湿养生6d，浸水24h后，按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》进行无侧限抗压强度试验获取7d标准抗压强度，根据试验结果最终确定设计添加水泥量。

4 施工方案与施工工艺
就我国北方地区道路结构来讲，以水泥作为添加料对沥青混凝土路面进行就地冷再生是最常用的一种方案，水泥的通常用量按重量计在3%～7%之间比较合适。

冷再生为新工艺，施工经验相对较少，为确保工程质量，先期进行了300米的试验路段，通过旧路材料筛分、击实试验，确定各项参数指标，最后明确其主要施工工艺如下：
4.1 旧路面破碎拌和
旧路面再生采用Wirtgen2500冷拌再生机，该机最大工作宽度为250cm，最大拌和深度40cm，能保证连续拌和，具有很高的生产率，能精确控制铺筑厚度。

工作深度一旦确定，则转子的切削深度将由传感器及控制系统保证，从而获得精确的冷再生厚度；可半封闭施工，改善交通中断状况及施工安全。

为避免出现条梗，相邻两幅重叠20cm～30cm。

工作时，冷再生机需一辆洒水车搭配保证拌和用水，拌和过程按10%含水量加水，随拌随检查含水量，拌和行进速度8m～0m/min，有专人随时跟机检测拌和深度，确保拌合料含水
量及拌合层厚度。

破碎拌和后，经筛分大颗粒内如颗粒团过多，可用再生机或路拌机加拌一次，水分不足路段，加拌前及时补洒水，保证再生混合料的稳定性。

4.2 路面混合料分析
拌和后的旧料分析包括旧料的筛分结果，最佳含水量，最大干密度以及松铺量的确定，作业段合理长度确定。

实验室从现场均衡取料，通过对拌合料的筛分，通过多次击实试验，确定粒料的最大干密度为2.25g/cm3，最佳含水量为9.5%，松铺厚度为1.33。

通过冷再生的延迟时间对强度的影响试验，确定延迟时间为4h。

施工中，严格控制从加水泥开始拌和到碾压完成的时间在4h内完成，通过试验段确定工作段的合理长度为160m。

4.3 破碎后的旧路整形
整幅路段拌和完成后，用平地机初步整平，再用震动压路机稳压二遍，测量人员根据设计纵断高程和横坡度，每10米为一断面分左中右及1/4处五个点测出高程，按1.33的松铺系数，人工找出基准点，相邻两个点用石灰连成线，高程不足时及时用平地机刮平。

通过旧路整形达到“调坡”、“调拱”的目的，且保证平整度。

4.4 施工工艺与注意事项
摊铺水泥采用方格网法，水泥剂量按4%控制，为25t/1000m。

具体操作方法是根据冷再生层的宽度，确定摆放水泥的行数和间距，划出方格网，人丁摊匀水泥。

冷再生机对原路面进行旧路材料和水泥充分加水拌和，有关试验人员应立即现场检测含水量，使冷再生的含水量比最佳含水量高出1%～2%，以满足水泥水化作用的需要，同时弥补碾压过程中含水量的损失。

拌和时再生机行走速度控制在6m/min。

水车
在冷再生机前面用水带与之相连并同步进行，为冷再生机加水。

水车与冷再生机连接拆卸与安装选在每一施工段起点进行。

冷再生混合料拌和均匀后，用YZ14振动压路机排压一遍，速度控制在3km/h。

排压过程中若发现含水量不均匀或不平处，应将补料连同其下层混合料一起翻松10em，刮平后再压实，经过排压之后，用平地机按设计高程整平至符合设计标准。

⑴碾压组合：碾压遵循先轻后重，先慢后快的原则，先用YZ14振动压路机稳压一遍，YZ18振动压路机压四到五遍，三轮压路机静压两遍，20t胎压路机压两遍。

碾压时注意错轴宽度，并由路边向路中心依次碾压，终压之后；冷再生层应平整光滑，表面有水浆渗出，注意终压完成时间不能超过水泥终凝时间。

碾压完成后灌砂法测定压实度，保证密实度满足设计要求。

⑵施工时间控制：试验段施工过程中冷再生机平均速变为6m/min。

施工过程中应尽量减少无故停机时间和刮平时间，确保总体上每一段落施工时间在4.5小时以内。

⑶养生：碾压成形四小时后(视气温情况)，可以用潮湿的帆布和其他合适的潮湿材料覆盖。

在整个养生期间，都应保持覆盖材料处于潮湿状态。

也可用水车在冷再生层上直接淋水养护。

在七天内禁止放行交通，全天候养生，始终保持表面湿润。

5 质量控制与检测
由于冷再生基层属于新的结构形式，在《质量检验评定标准》中没有相应的检测项目和检测指标[2-3]，施工过程中在收集和分析大量试验数据的基础上，提出了主要检测项目与检测方法： 5.1 铣刨深度：再生机行进过程中，通过计算机按照设计深度进行铣刨，根据不同路况人工随时量取铣刨深度，
看是否满足要求；
5.2 横坡、纵断高程：初压后，利用水准仪按松铺2cm、每20米测1个断面(3个点)控制平地机工作，横坡偏差为±0.3%，中线高程偏差+5、-10mm；
5.3 压实度：终压完毕后，用灌砂法按《公路工程质量评定标准》附录B检查，一般每100米1处；
5.4 平整度：终压完毕后，采用三米直尺每100米随机量测一处10尺，允许偏差≤8mm；
5.5 七天无侧限抗压强度：水泥及水的计量通过水泥稀浆车计算机控制。

每工作班制备1组试件，试件六天洒水养生，一天浸水养生，测定抗压强度。

一般强度可达 2.8～3.1MPa(按水泥添加剂5.0%计量)；
5.6 弯沉值：半刚性基层施工完毕、不间断洒水养生七天后，采用贝克曼梁法对行车道和超车道按每20米一点进行测量。

再生后弯沉值一般可比原路面提高60%左右。

6 社会经济效益分析
原设计方案是将旧沥青混凝土路面和基层全部挖除，然后再重新做基层和面层。

这种技术方案不仅造价高，工期长，会产生大量铣刨材料，浪费资源，污染环境，而且需长时间中断交通，社会影响差。

实施方案中采用水泥现场冷再生技术，该技术是利用公路原路基做基层，将旧沥青砼路面按方格人工摊铺水泥，经过冷再生工艺后作为路面的中下面层，然后再铺沥青砼上面层。

该技术不仅可以很好地解决原路段的病害，使其在功能上得到恢复，结构上得到补强，而且公路旧料全部得到利用，减少了资源的过度消耗，降低
了造价，同时对交通干扰也小。

6.1 方案费用
6.1.1 路面结构形式
原设计方案：挖除、弃运旧沥青路面，4cmAK-13C 细粒式改性沥青混凝土上面层，6cmAC-20I中粒式沥青混凝土中面层，6cmAC-25I粗粒式沥青混凝土下面层，32cm 水泥稳定碎石基层，18cm 水泥稳定碎石底基层。

实施方案：5cmAC-16C细粒式沥青混凝土上面层，18cm冷再生中下面层(含铣刨、摊铺、碾压)，沥青下封层，基层为原路面基层直接利用，不需处理。

6.1.2 费用对比
原设计方案细目名称费用：挖除、弃运旧沥青路面：45 761元
4cmAK-13C细粒式改性沥青砼上面层：396 532元
6cmAC-20I中粒式沥青砼中面层：353 280元
6cmAC-25I粗粒式沥青砼下面层：308 674元
32cm 水泥稳定碎石基层：496 873元
18cm 水泥稳定碎石底基层：250 841元
合计：1 851 961元
实施方案细目名称费用：
5cmAC-16C细粒式沥青砼上面层：419 143元
18cm水泥冷再生中下面层：354 954元
沥青下封层：107 272元
合计：881 369元
由以上方案费用对比表可清晰反映，实施方案由于直接利用旧路基层、底基层，既减少了挖除和运输旧路废料的费用，
也无需花费重新铺基层、底基层的费用，冷再生作中下面层，含铣刨、摊铺、碾压一系列费用，再在其上加一层5cm细粒式沥青砼上面层做罩面即可开放交通，工序简单，费用节省近50%，其经济性是非常具有吸引力的。

7 环境保护：
公路事业的迅猛发展，也使各种天然筑路材料已日渐匮乏，而且在过量的开采筑路材料的同时，我们的生态环境也遭到了严重的破坏。

对于城市道路维修，其清除的旧路材料也同样严重的影响了周围的环境，所以充分利用旧路材料进行旧路维修，是一种在保护环境的前提下，又大量地节约了工程费用。

综上所述，冷再生作为一种新兴的施工技术，在我国公路事业飞速发展的今天，将会以其独特的施工工艺、特点、牢固立足于公路施工工艺的竞争行列之中。

与传统筑路方法相比，“就地冷再生技术”可缩短工期、提高作业效率，完全利用废旧材料，大大节省施工成本，对交通的干扰最小。

老郑龙路冷再生新技术为旧路更新改造探索了新途径，积累了新经验。

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1 沥青混合料就地再生概述
1.1 定义
在许多情况下，沥青混凝土路面表面虽然被行车所磨损，失去了应有的粗糙度；或者由于沥青混凝土混合料中含油较多，出现了并不十分严重的车辙；或者由于低温收缩，路面出现许多裂缝，但面层材料并未老化，而下层还仍然坚实完好，没有必要将路面面层进行大修，而只要在表面加以修整，就能恢复路面的使用性能。

为此，出现了就地修复沥青混凝土路面的施工方法，它可以使原沥青路面材料全部被
重新利用。

沥青就地再生是相对于厂拌再生而言的，不需移动铣刨的旧沥青，利用相关设备在现场进行加工处理，然后就可以摊铺碾压的一种路面修复施工工艺。

1.2 沥青混合料就地再生的分类及适用范围
根据目前国外的再生工艺看，沥青混合料的再生工艺有热再生和冷再生两种方法。

就地冷再生是指对旧路面进行冷破碎、翻松，添加乳化沥青及其它外加剂，拌和、摊铺、压实而成路面的施工方法。

加热软化现有沥青铺层，将加热后的铺层耙松到30~60mm深度，将耙松下的材料进行复拌再生或重铺再生，再生材料的摊铺及压实，这就是沥青就地热再生。

就地冷再生技术适用于所有路面标高不受限制的道路，由于高等级公路和大部分城市道路的路面标高在新路完成后已经基本确定，其可增加的幅度很小，所以在作为基层的再生层上摊铺新面层受到限制。

因此，就地冷再生主要适用于一般公路、等外公路、部分城市道路及其它场地的维修改造。

对于低等级公路特别是乡村公路，这种经过冷再生的路面就是最终路面；对于高等级公路，这种路面可作为高等级公路的基层。

就地热再生是以沥青路面面层为施工对象，当路面损坏到基层以下时，原则上不适用。

在国外就地热法再生技术多用于基层承载能力良好，面层因疲劳而龟裂的路段。

此方法不适用于小型维修工程及难以确保连续机械化施工的工程，而且由于要加热沥青路面，施工容易受气候影响。

1.3 沥青混合料就地再生的意义
如果道路维护过程中产生的旧沥青混合料没有再生利用，则产生一个复杂的经济问题。

一方面必须将这些混合物运到专门处理有害垃
圾的倾斜场地进行处理，否则将造成环境污染；另一方面中国沥青资源极其匮乏，旧沥青混合料不利用是一种极大的浪费。

如果将旧的沥青混合料通过一定的再生技术处理后重新摊铺在路上，将带来良好的经济效益和社会效益。

近几年，中国修筑的高等级路面大多为沥青路面。

而且进口沥青占很大比例，价格昂贵，路用石料价格也日趋上升，原材料成本在整个路面工程所占的比例越来越大，对旧沥青混合料再生技术的研究利用就显得尤为迫切。

过去再生材料主要用于低等级公路的路面和基层。

近几年来沥青混合料再生技术发展较为成熟，有资料表明，发达国家在高速公路和一些重交通道路的路面修复工程中已开始逐步推广应用这项技术。

而我国也已逐步开始试用这项技术。

1.4 沥青混合料就地再生技术国内外研究现状
国外对旧沥青混合料再生技术的研究一直颇为重视，而且技术成熟。

欧美国家先后出版了“沥青混合料废料再生利用技术”、“旧沥青再生混合料技术准则”、“路面沥青废料再生指南”等一系列规范，提出了适于各种条件下沥青混合料再生利用的方法。

并且在再生剂开发、再生混合料设计、施工设备等方面的研究日趋深入。

德国维特根公司是世界上公路再生设备的专业生产厂家，其冷热再生设备在世界市场上均处于领先地位，历史悠久，品种齐全，性能可靠，系列完善。

维特根就地热再生设备的生产始于20世纪70年代，其系列产品包括：1000型热再生机组、2500型热再生机组及4500型热再生机组。

经过多年的实践，尽管1000型及2500型热再生机组也具有性能可靠的特点，但由于1000型主要用于路面接缝处的热再生，2500型最大工作宽度仅为2500mm，因此，这两种机型的市场相对较小，已基本不再生产。

目前仅生产市场上需要的4500型热再生机组。

4500型机组有两台机器组成：加热机—用于对现有旧沥青路面进行预加热；再生机—用于对现有沥青路面进行就地热再生。

截止到2019年10月，维特根公司的就地热再生机组已有113套活跃在世界各地的道路热再生工地上。

仅2019年就出厂8套。

我国首套维特根4500型就地热再生机组于2019年5月初引进，并首次在京—津—唐高速公路上进行施工。

在80年代之前，沥青路面的再生基本采用厂拌再生工艺。

80年代之后，随着路面加热设备和就地材料试验检测技术的逐步完善，路面就地再生技术开始受到各国的重视。

这种工艺是将旧路面的加热，铣削，新材料的定量的掺配、拌合、铺筑和碾压等作业就地完成。

我国作为高速公路世界第三大国，尽快地发展此项技术有着深远地意义。

经过多年努力，我国的沥青路面再生技术已逐步形成了自己特有的再生工艺，发展了一批适用的再生机械。

2 沥青混合料就地再生设备
2.1 沥青混合料就地冷再生设备
沥青就地冷再生设备主要由沥青路面铣刨装置、乳化沥青喷洒装置、螺旋分料装置、熨平装置及行走系统和控制系统等组成。

其工作过程为随着设备的行走，铣刨装置将旧路面铣刨并破碎，喷洒装置按照配比的要求喷入乳化沥青，同时，铣刨装置将各种材料搅拌均匀，经过分料螺旋在摊铺宽度范围内均匀分料，再经过熨平装置熨平，最后用压路机压实成型。

生产这种设备的公司有美国CMI公司，意大利MARINI公司，德国WIRTGEN公司等。

道路就地冷再生所需要的机械主要有冷再生主机、专用配套机械
和通用配套机械三大类。

冷再生主机主要有带熨平板的小型再生机、中型再生机、大型再生机和不带熨平板的再生机；专用配套机械主要为水泥稀浆搅拌输送车；通用配套机械主要为路面铣刨机、平地机、压路机、乳化沥青运输罐车、压路机、新骨料运输卡车、水罐车、液态沥青保温罐车卡车及水泥—乳化沥青—水联合运输罐车等。

就地冷再生施工主要由专用再生机械实现．其核心是一个装有若干个硬质合金刀具的切削转子，转子旋转时向上切削现有旧路铺层材料，如图1所示：
在转子切削材料的同时，来自再生机前面并由再生机推动前行的水罐车中的水，通过软管输送给再生机，并由机载系统喷洒进拌和罩壳内。

喷水量由再生机的微机控制系统进行精确地计量，在拌和罩壳内与被切削下的材料进行充分均匀地混合以便达到压实所需的最佳含水量。

同时，也可以加入其它种类的再生添加剂。

在就地冷再生施工中，绝大多数情况下需要使用再生添加剂，以便提高被再生材料的强度，而水和新骨料则视情况而定。

采用何种添加剂．添加量多少?是否加水和新骨料，加入量多大?均应根据试验确定。

首先应将旧路材料取样化验，获得原始数据；然后根据原始数据加入再生添加剂，必要时加入水和新骨料制成新材料试件并进行承载力检测；将检测结果与现行的施工规范进行比较，即可确定出合适的添加剂、新骨料种类及添加量。

就地冷再生添加剂主要有水泥、水泥稀浆、乳化沥青、泡沫沥青、石灰、粉煤灰等。

目前常使用的添加剂以水泥和乳化沥青为主，可单独或二者结合使用。

二者结合使用能在获得所需承载力的同时提高基层弹性，以防止产生裂缝。

（1）意大利MARINI MPR2000型铣刨再生机
特点：＊可控制变速的再生机。