旧路面基层冷再生施工技术分析

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工程技术

旧路面基层冷再生施工技术分析

杨满柱

（广河县地方道路养护站，甘肃临夏 731300）

摘要：随着国家经济实力不断增强，人们的生活质量和水平实现了质的飞跃，交通事业建设也有了一定的进步并且随着当下人们自驾出行概率的加大，道路交通面临着更多的压力。在沥青路面公路养护维修及旧路改建中，充分利用旧路资源，变废为宝，节约资源，提高道路性能，利用再生技术对原有道路材料循环利用，逐渐引起大家关注。该文结合实际案例对旧路面基层冷再生施工应用就行了研究总结，为道路维修与改造提供一些技术参考。关键词：旧路面；路面基层；冷再生中图分类号：U 416 文献标志码：A

0 引言

近年来，在公路工程建设中，沥青路面的养护及旧路面改造项目越来越多，常见的沥青路面施工，再生技术施工应用分为热再生技术和冷再生技术。通常情况下，对旧路面基层进行就地冷再生处理，进行循环利用和再生，逐渐在工程实践中普遍应用，就地再生后的材料可以底基层、基层等具有承载力的路面结构层，节约砂石等材料，实现工程成本的结余，高效利用废料，获得较好的环保效益。

1 冷再生施工技术1.1 相关概念原理

冷再生施工技术诞生于国外，后经时间的推移和全球交流的加强，于二十世纪八十年代开始应用于国内公路养护与维修中，是现阶段沥青路面修复的常用技术手段之一。冷再生施工技术在旧路面基层修复中的应用，一般是通过添加新的骨料、细集料及稳定剂（如水泥），根据相关材料配合比要求进行混合料的制作，然后经铣刨、破碎、搅拌、碾压、养护等很多环节进行修复，以此促进旧路面形成新的结构层，从而达到旧路面修复的目标，并在一定程度上保证道路使用更持久和稳定。

要使用憎水性材料，这样则能够提高乳化沥青的防渗水性能，二者之间互相制约并且辅助对方，最终实现了沥青的乳化和水泥水化。

旧路面基层冷再生施工过程中，原有路面的旧物料会给水泥与乳化沥青的混合料带来一定影响，如果不能得到良好的处理，就会降低混合修复料的强度，最终旧路面的路基修复质量会降低，尤其是旧路面中的老化沥青，更是直接影响矿物质与水泥水化产物之间的黏结性[2]。因此，在冷再生混合料的生产中，一般会加入一定量的水泥，其目的就在于利用水泥的吸水性提高新沥青材料的破乳效果，从而减少旧路面老化沥青等物料对混合修复料的不良影响，同时添加进去的水泥还能作为混合料的一种辅助再生剂，增强冷再生施工混合料的黏结性，确保旧路面基层冷再生施工达到预期效果。

3 旧路面基层冷再生施工技术应用前期准备3.1 原材料准备要求

旧路面基层冷再生施工技术应用，原材料的准备很关键。首先是主材料之一的水泥，通常情况下的选择有普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等，严禁使用变质或者劣质水泥；其次是施工用水，水的选择没有特别之处，普通饮用水即可，但也要确定其中不存在有害物质或者污染物；再次是铣刨料，这一般要按照JTJ034-2000《公路工程路面基层施工技术规范》中要求进行制作，最后是级配碎石，主要是成分是基层施工骨料，颗粒与有机物使用且需要遵循JTJ034-2000《公路工程路面基层施工技术规范》与JTGE42-2005《公路工程集料试验规程》相关规定[3]。

1.2 技术应用特征

旧路面基层冷再生施工技术应用，相对其他旧路面修复工艺使用而言有以下几点优势：1）旧路面原有材料实现了二次利用，节约了路面修复成本并提高了施工材料使用率，路面施工垃圾处理得到更好地解决，符合低碳环保的绿色发展理念；2）该技术减少了旧路面基层结构的重构工作量，摊铺、碾压、整形等的一系列操作，相对而言更简便且好处理，整体路面基层修复工作量比较少；3）该技术的使用从根本上提高了旧路面的路基强度，修复后的道路运行稳定性得到了提升，并且整个修复过程和技术的使用对原有路面的影响比较小，旧路面整体结构不会受到损伤[1]。

3.2 施工器械准备

旧路面基层冷再生施工技术应用，施工器械的准备也很重要，具体如表1。

表 1 施工器械配备表

器械名称维特根冷再生机

平地机振动压路机压路机自卸汽车洒水车

型号、规格WR2500SPY-180CA3018-21T12T6000L

数量1122若干3

2 旧路面基层冷再生施工机理分析

一般而言，在常见的沥青公路中，其沥青混合料往往是由破乳后的乳化沥青黏结和水泥水化产物组成，其中破乳后的沥青黏结是实现路面黏结的关键，因此沥青乳化处理这一环节至关重要。实际沥青乳化操作中，这一过程处理与水泥水化处理相辅相成，因为水泥的水化需要用水，而沥青的乳化则需

注：自卸汽车数量一般依据工程量而定。

3.3 施工混合料的配比设计

旧路面基层冷再生施工技术应用，施工混合料的配比设

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计，包括对原材料的分析、新材料的配合比确定、配合比检验等三方面内容，但实际施工中往往是根据JTJ034-2000《公路工程路面基层施工技术规范》中的相关规定进行，重点是水泥的用量控制以及石灰使用设计等方面。

2021 NO.11（下）中国新技术新产品4 旧路面基层冷再生技术应用中的关键铣刨料工艺要点分析

4.1 旧路面的铣刨处理与备料

旧路面基层冷再生施工中，原路面的铣刨处理是重点。原有路面的铣刨，首先需要根据实际工艺的应用选择合理的加工设备并且要明确加工参数，然后是根据该段道路的日常实际运行状况，科学合理地选择施工机器，例如维特根WR2500S冷再生机与PY-180平地机等。铣刨过程中，铣刨机的铣刀数量和铣刨速度需要严格控制，这样可以减少超粒径铣刨料的占比，在一定程度上提高铣刨效率。如S574线齐家至水泉公路老庄至糜子湾段道路中，全长4.416km，路基宽7.5m，水泥稳定砂砾基层20cm，沥青面层5cm，该路段铣刨速度控制在3m/min较为合适，铣刀一般准备140把左右。在这个过程中为了防止铣刨料出现板结，一般会中途适当添加水分并且铣刨料的仓库需要一日一清理，这样在处理旧路面时可以保证质量。

现了实际施工数据，并且材料显示该工程最后在95％的标准养护室中进行了无侧限抗压测试，养护时间是6天，浸水期为1天，第7天测压数据如表5所示。

以公路施工技术细则中的规定为标准进行对比分析，无侧限抗压强度不低于2MPa即可，因此如果是理想状态下的施工，使用4.5％的水泥剂量配置铣刨料即可，铣刨料︰碎石︰水泥=70︰30︰5并且最佳含水量大约在7.6％，最大干密度值约是2.216t/m³。

表2 不同材料通过率总结

筛孔尺寸31.526.5199.54.752.360.60.075

通过百分率（％）铣刨料碎石10010097.097.291.869.474.35.457.3040.5021000

实验序号划分

项目筒质量（g）

筒+土质量（g）

识图质量（g）湿密度（g）干密度（g）

1（3.5％）117901678749972.2952.177

2（4.0％）3（4.5％）4（5.5％）117901687350832.3352.195

117901687851882.3832.215

117901696051702.3752.191

5（5.5％）117901694151512.3662.163

70％铣刨料+30％碎石

10097.185.153.740.228.514.80

表3 不同比例混合料干密度试验结果

4.2 铣刨料的配比设计

冷再生技术应用中，铣刨再生材料制作要符合一定标准，否则不能投入施工中使用。一般情况下，需要保证铣刨料7天内的无侧限抗压强度不低于2MPa，并且铣刨料中所掺入的碎石需要严格根据集料级配要求选择，同时搅拌的方式往往是机械集中拌合，这样铣刨料的配比制作更高质量[4]。

表4 含水量实验数据

项目盒质量（g）盒+湿土（g）盒+干土（g）水质量（g）干土质量（g）含水量（g）水泥剂量（％）强度代表值（MPa）

179828892778.1110.91980.15.63.51.8

序号划分23832856281730122721.32863.295.7148.81980.12007.25.17.4

92231321954.8163.22120.86.45.03.4

5107431512992.1158.91918.18.35.54.1

4.3 选料与质量控制

经过全面的理论分析之后制定相关设计方案，然后以方案为主选定材料并进行配比设计，最后是成型的铣刨料。首先，在材料的选取过程中，水泥的选择比较关键，仍然是S574线齐家至水泉公路老庄至糜子湾段道路，全长4.416km，路基宽7.5m，水泥稳定砂砾基层20cm，沥青层5cm，其使用水泥型号为P.O42.5#，初凝时间是215min，终凝时间389min，两项都符合技术使用标准，混合料抗压强度测试中，3天内的压强是18.7MPa，超过标准值15MPa，28天内的压强44.5MPa，超过标准值42.5MPa，都是符合测定要求的，后续骨料选取中，碎石粒径在20mm~30mm，占比约为30％，总体铣刨料配比设计都符合技术要求。

表5 不同配比强度测定

4.02.2

4.52.8

5 旧路面基层冷再生施工5.1 施工放样要点

通常情况下，铣刨施工结束之后的旧路面基层标高会有一定的变化，新铺设的冷再生混合料底基层设计标高会有所提高，所以这就需要冷再生施工技术人员重新确定试验路段的相关松铺系数，然后才能继续进行基层铺摊高度高程计算，这样一来施工放样才能保证规范且符合标准，后续冷再生施工技术应用才能避免出现问题。与此同时，测量放样的高点需要进行复核，测定路基顶面标高之后，施工人员则要利用石灰粉进行标记，比如，对边界轮廓予以圈定；而在将要进行铺设施工的路段中，施工人员要科学控制其外桩间距，最好在每20m的距离设置一个点位；对于弯道则要进行精确测量，获取可靠的数据，为后续施工提供可靠的参数。此外，钢纤架和钢丝绳以及紧线钳等的使用，需要注意装置标定铺摊机厚度，保证横坡厚度符合标准，才能确保后续铺摊施工过程中机器的配合更协调、同步，而且按照梯队的形式展开作业，

4.4 料的配比与参数值

通过查阅资料得知，某全长14km、14m宽两车道、水泥碎石稳定层34cm、沥青层9cm的道路中，根据相关要求对原有材料进行筛分并计算了掺配比例，其具体数据见表2。

从表2中的数据可以看出，铣刨料的通过率最佳，合成料次之，碎石较差。该路段冷再生施工中又根据使用水泥剂量的不同，继续进行了不同比例混合料干密度实验，具体结果见表3。

后续又进行了5组含水量实验，如表4所示。

该路段冷再生施工中，通过以上实验计算更加具体地展

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也能保证施工缝隙的出现概率比较低，在一定程度上提高冷再生施工质量。

严禁机器在已完成路段进行掉头以及急刹车，以避免给路面造成损坏而影响后期使用，碾压工作结束后不能长时间停留在道路上，应当及时驶离并尽快做好收尾工作以避免造成损伤，必要情况下可以在禁止使用的时间内安排专员进行勘查和保护，为道路的使用提供保障。

5.2 旧路面清洁整理

旧路面冷再生施工，对原有旧路面进行清洁整理，是应用冷再生施工技术修复路面的前提条件，原有路面清洁整理与找平，包括周边不需要再生施工的相邻车道和路肩，这一目的是为了保持道路的水平性，为后续冷再生施工技术的应用和铺设提供良好先决条件。旧路面的清洁与整理中，其重点需要清除路面的积水与杂物并且在处理边线时要严谨，这样才能避免再施工之后存在质量隐患，再生施工路段若有桥梁、涵洞及井盖等物体，则要注意针对旧路面的翻浆、车辙、沉陷、坑槽等病害进行解决，最大程度地调整旧路面的平整度，从而为冷再生施工提供便利，保证再生路面质量良好、持久性更佳。

5.6 接缝与调头

首先，如果道路的宽度小于7m的情况下，纵相重叠较多时不能采取半幅施工，尽可能使用全幅施工减少重叠量，从而提高冷再生施工效率，道路重叠宽度要控制在50mm~150mm，相邻两次施工时间间隔要求大于12h；其次，横向接缝的处理中要注意减少停机次数，如果发生停机问题，冷再生施工的再次启动要重新铺设水泥并且需要退至停机前的1.5m距离开始作业；最后是调头的处理，这主要需要注意器械的使用，施工机器需要在已经完成冷再生施工的路段进行调头，调头之前要铺设油毡纸或者厚的塑料布并覆盖10cm的土层，这样可以减少损伤，事后注意清洁干净调头路面[6]。

5.3 新加材料准备

冷再生施工技术应用，新添加的材料准备是核心环节之一。首先，需要根据原有旧路面的再生深度内的平均密度，精确计算出每平方米新添加料的剂量；其次，需要根据每车料的质量与体积，计算每车料的具体堆放距离，这一操作是为了避免新料铺设不够平均和平整；最后，按照水泥剂量的使用标准和规定，明确单位平方米内再生水泥稳定层的水泥使用量以及精准确定水泥的纵横摆放位置，从而确保旧路面基层冷再

才更能保生施工质量达标[5]。严格控制新材料的添加和使用，

证冷再生施工技术应用呈现出最理想的效果，但同时不可忽略的是准备新材料时务必要进行质检，有些情况下材料供应和施工方属于合作关系，为了保证材料达标，必要情况下应当在铺设到地面之前进行质量检验，这样就从根本上杜绝了材料后期质变问题。

5.7 后期养护

旧路面基层冷再生施工完成以后，施工方需要及时进行养护，通常会使用草帘铺设保护施工路基并且养护时长一般不能低于7天，整个养护期要封闭道路，为保持基层表面的湿润，还会利用洒水车进行水分补充，但即使是洒水车进行养护作业，也要保持车速低于20km/h，与此同时需要严禁车辆急刹车和急转弯，道路初使期间做到小心、谨慎，旧路面的基层冷再生施工才能更好地进行质量控制，进而后期道路在投入使用之后才能保证更持久且稳定性更高，冷再生施工技术的应用也能提升效率。

5.4 冷再生搅拌

旧路面基层冷再生搅拌分为以下5个方面的内容：1）利用冷再生机推动水车，在原有旧路面上进行拌合，通常情况下速度控制在6m/min~12m/min，这样可以更好地控制铣刨料的波动范围，有助于提高铣刨机工作效率；2）技术人员作为后盾跟随冷再生机作业，专业技术人员跟在冷再生机后方，可以及时进行拌合调整；3）冷再生机作业后方，需要有4-5人跟随处理边线和余料，以便于促进及时整理接缝、调整水平；4）冷再生施工过程中注意随时停工，一旦出现水喷、混合料级配、再生深度等相关问题，必须及时停止并尽快进行解决；5）冷再生施工过程中要注意保证后续作业的顺利性，尽可能减少横向接缝，每次的不停机再生长度在150m~200m更佳。

6 结语

总而言之，路面基层冷再生施工技术应用，是现阶段旧路面养护及改建施工处理的常用技术手段。实际旧路面的基层冷再生施工处理有多方面要点需要严格把握，这在沥青路面基层冷再生施工中都很关键，而单独对水泥基层冷再生施工来说，与冷再生施工技术相关的铣刨工艺技术应用是核心，其中铣刨料的配比与处理，料的选择和质量控制等都需要严格把控，规范且标准的应用冷再生施工相关技术，才能保证旧路面基层再施工达到预期标准。另外，这种技术的应用，对沥青路面通过重新罩面，可以提高路面质量并延长路面使用寿命，具有较高的实际推广价值。

参考文献

[1]杨怀庆. 旧沥青路面冷再生施工技术在公路大修工程中的应用[J]. 交通世界，2018（14）：56-57.

[2]刘晓东. 旧沥青路面冷再生施工技术在公路工程大修工程中的应用[J]. 黑龙江交通科技，2018，41（06）：46-47.

[3]王未亮. 公路沥青混凝土路面应用冷再生的施工技术[J]. 交通世界，2020（36）：125-126.

[4]崔海宾. 老旧沥青公路路面结构层水稳冷再生施工技术[J]. 杨凌职业技术学院学报，2021，20（01）：16-19.

[5]孔杰. 冷再生施工技术在公路沥青混凝土路面中的应用[J]. 工程建设与设计，2017（14）：140-141.

[6]徐海宁. 旧路冷再生施工技术在大修工程中的应用对策[J]. 交通世界，2016（16）：16-17.

5.5 碾压与整形

旧路面路基冷再生施工中，一般冷再生机器工作后方都

会跟随一台振动压路机，目的在于通过压路机的工作加强压实性，从而提高基层再生质量。振动压路机的工作速度按照要求规定不能高于3km/h并且初压完成之后要即刻利用平地机进行整形。平地机整形作业时，采取从道路两侧向中心推进的方式，但是平曲线路段采用的是由内向外的方式，整形过程中必要情况下可以进行二次返工，要注意由轻到重、由慢到快。此外，压路机在碾压路段时必须是要超过两段接缝，否则整体路面接受到的压力会不一样，差距过大就会导致路面存在并不明显的坑洼，而且每段的完成时间要控制在2h之内，同时

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