水泥就地冷再生基层在养护维修工程中的应用

水泥就地冷再生基层在养护维修工程中的应用

发表时间：2019-08-26T11:24:49.937Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年10期作者：王毓明

[导读] 本文就从试验检测、配比设计、施工详细地介绍了冷再生技术，对今后同类环境下的公路养护维修工程有一定借鉴作用。

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摘要：道路就地冷再生属于道路维修、改造的范畴，它主要解决沥青路面上基层破损的问题。具体讲，道路冷再生是指充分利用现有沥青道路旧铺层材料（面层与基层）必要时加入部分新骨料，并按比例加入一定量的添加剂（水泥、泡沫沥青、乳化沥青、石灰、粉煤灰等）在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型，从而修筑出具有所需性能质量的新基层的作业过程。本文就从试验检测、配比设计、施工详细地介绍了冷再生技术，对今后同类环境下的公路养护维修工程有一定借鉴作用。

1、背景

从1998年公路大建设开始，甘肃省几乎所有的高等级公路路面结构均为沥青混凝土或沥青混合料，经过多年的营运，特别是高等级路面已经或即将进入维修或改建期，大量翻挖、铣刨的沥青混合料被废弃，一方面造成环境污染，另一方面对于我国这种优质沥青极为匮乏的国家来说是一种资源的极大浪费。因此，就地冷再生技术就应运而生了。根据添加剂的不同，可以分为水泥冷再生、泡沫沥青冷再生、乳化沥青冷再生、石灰冷再生、粉煤灰冷再生等。

2、路况技术状况评定

2.1、对旧路面进行路况技术状况评定，详细记录路面损坏情况、旧路面各结构层厚度、油层以下坏毁深度、基层以下粒料含水量等。

2.2、对沿线不同病害路段铣刨面层和基层进行取样，把铣刨的旧料分别进行筛分，了解基层和面层铣刨后旧料中骨料的含量，一般大于5mm的骨料含量应在40-75%之间，否则应采取增加新骨料的措施。

2.3、再生施工前一定要把局部路段的点病害彻底处理。比如路基沉降需要砂砾换填；路面面层和基层出现网裂需要挖开重新采用二灰碎石或者水泥稳定碎石填补至再生层底面等。

3、材料

3.1一般规定：原道路为沥青混合料、级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石和各种粒状矿渣均适宜用水泥稳定就地冷再生。

3.2、旧沥青路面铣刨料：对级配不良的铣刨旧料，应通过掺加部分新料以改善其级配，对新加料应取所定料场中有代表性的样品严格按照相关规范和规程进行颗粒分析、细集料液限和塑性指数、相对密度、碎石或砾石的压碎值、有机质含量（必要时做）、硫酸盐含量（必要时做）等试验。

4、室内再生试验设计

4.1、试验条件

本次试验按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJ051-2015）中有关规定进行，采用重型击实标准（3×98）确定混合料的最大干密度和最佳含水量。试件均按最大干密度和最佳含水量以试件容量控制，采用静力压实法制备。在养生室标准温湿度养生6d(饱水24h)。无侧限抗压强度试验采用φ15×h15cm试件。将饱水24h后的试件放到路面材料强度试验仪的升降台上，使试件的形变以约1mm/min的等速率增加进行抗压强度试验。

4.2、旧料情况

根据现场铣刨面层旧混合料和基层旧混合料的情况，以某段冷再生底基层试验为实例，在室内首先进行筛分并合成级配，发现现场直接铣刨的混合料级配偏粗，进而确定水泥现场冷再生时需要添加一部分细集料来改善级配还需要加一部分骨料来提高其强度。故决定添加的一定比例的天然砂砾（0-37.5mm）和砂进行试验。

4.3、铣刨料+天然砂砾+砂

根据铣刨料级配情况，考虑添加一定比例的天然砂砾和砂来改善级配后进行试验，以此对比一下对强度的影响，通过并根据室内确定的最大干容重和最佳含水量静压成型试件，测定其7d无侧限抗压强度，结果如下：

7d无侧限抗压强度

将测得的无侧限抗压强度平均值与其相应的灰剂含量进行线行回归，可得室内配合比设计水泥剂量为3.4%，规范规定，工地采用集中厂拌法施工时，应比室内确定的水泥剂量多0.5%，故最后确定，该水泥稳定砂砾的施工水泥剂量为3.9%。

5、施工过程中重点控制和检验

5.1、水泥的质量符合要求。重点检测其初凝时间、终凝时间、强度及安定性。

5.2、水泥用量准确，撒布均匀。

5.3、材料应满足混合料组成设计中相关要求。

5.4、冷再生机的行走速度要严格控制，以确保混合料拌合均匀，避免出现夹层；确保拌合深度达到设计厚度；碾压达到要求的压实度。

5.5、强度符合设计要求；强度包括两方面的测定：一是再生过程中取再生混合料在室内进行试验测定，另一方面是7d后在现场取芯样进行测定（参考值）。

5.6、养生：施工结束后，至少养生7天，采用覆盖薄膜或土工布覆盖养生，防止水稳层的表面失水干燥，同时在养生期内应尽量避免重

载车上路。

6、结束语

通过试验结果可以发现，在同等水泥剂量下，在原铣刨料中掺加新结合料，级配改善后其强度得到明显提高，另外原铣刨料级配具有松散粒料的特点，这主要是因为原有结构层中的结合料经过铣刨机的作用，已经老化进而基本失去活性，对材料的粘结性下降，加之铣刨料经筛分烘干后，其相互间是松散的。所以如果将现场铣刨料直接用于冷再生基层时，那么水泥用量必将增大，所以结合试验结果，从经济性考虑，应掺加结合料改善级配后再进行配合比设计。参考文献

[1]《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2014）

[2]《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51-2015）作者简介：王毓明，女，1974.04，试验工程师