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以往傳統(tǒng)的方法將舊路面破損、基層強(qiáng)度不足,需補(bǔ)強(qiáng)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，給車輛和行人的通行帶來極 大的不便。就地冷再生技術(shù)是一種新型的先進(jìn)的施工工藝，為等級公路改造、擴(kuò)建及日常養(yǎng)護(hù)工作開辟了一個全新的領(lǐng)域。以河北省黃驊市海興公路改建工程就地冷再生基層為例，從冷再生的工作原理、路用性能以及再生機(jī)械的性能研究，綜合分析了道路冷再生的施工技術(shù)和工藝，提出了就地冷再生在農(nóng)村公路改建工程施工中的可行性及實(shí)用性。
近年來，我國公路事業(yè)的迅速發(fā)展，道路通車?yán)锍讨鹉暝黾印ｋS著公路使用年限的延伸,在大自然和行車的作用下，特別是近年來超載現(xiàn)象愈演愈烈，加速了道路的各種病害,縮短了公路維修養(yǎng)護(hù)的間隔時間，道路養(yǎng)護(hù)、改造任務(wù)也越來越重。以往傳統(tǒng)的方法將舊路面破損、基層強(qiáng)度不足,需補(bǔ)強(qiáng)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，給車輛和行人的通行帶來極 大的不便。為解決現(xiàn)有傳統(tǒng)改建施工中存在的實(shí)際問題，國內(nèi)外同行經(jīng)過多年的研究實(shí)踐，使公路改建工作發(fā)生了重大變革，拼棄了傳統(tǒng)工藝，采用先進(jìn)的就地冷再生技術(shù)，為公路改、擴(kuò)建工作開辟了一個新的領(lǐng)域。
1、就地冷再生技術(shù)簡介
道路就地冷再生是在常溫下使用冷再生機(jī)械（以路星LZS2400型就地冷再生機(jī)為例）連續(xù)完成銑刨和破碎舊路面結(jié)構(gòu)層(包括面層和部分基層)、添加再生材料、拌和、攤鋪等作業(yè)過程，碾壓成型后的攤鋪層可作為低等級公路的基層或面層及高等級公路的底基層或基層，屬于道路養(yǎng)護(hù)維修范疇。它主要解決瀝青路面上基層破損的問題。具體講，道路冷再生是指充分利用現(xiàn)有瀝青道路舊鋪層材料（面層與基層）必要時加入部分新骨料，并按比例加入一 定量的添加劑（水泥、石灰、粉煤灰等）在自然環(huán)境溫度下就地連續(xù)地完成材料的銑刨、破碎、拌和、攤鋪及壓實(shí)成型，從而修筑出具有所需性能質(zhì)量的新基層的作業(yè)過程。
就地冷再生技術(shù)不僅適用于高等級公路的維修與改造，也適用于一般道路及鄉(xiāng)間公路的維修與改造。此技術(shù)在歐美等國家已得到了較為普遍的應(yīng)用，并常常作為路面維修的首 選方案，隨我國98年引進(jìn)第 一臺就地冷再生機(jī)后，近幾年來，就地冷再生技術(shù)在我國受到了業(yè)內(nèi)人士普遍的關(guān)注與認(rèn)同，推廣普及速度很快，例如遼寧、吉林及河北等地區(qū)已經(jīng)應(yīng)用相當(dāng)普遍，并且取得了良好的效果。
就地冷再生技術(shù)的主要施工機(jī)具為集破碎與拌和為一體的冷再生機(jī)。冷再生機(jī)的核心是裝有大量專用刀頭的銑刨和拌和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子向上旋轉(zhuǎn)銑刨原路面材料，冷再生機(jī)向前行進(jìn)時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，同時水通過軟管從再生機(jī)連接的水車中運(yùn)送過來，并在再生機(jī)的拌和倉中噴灑。水的輸送量通過微處理器控制的泵送系統(tǒng)精確控制。銑刨轉(zhuǎn)子將水與銑刨料充分拌和，并達(dá)到需要的含水量，從而達(dá)到混合料的大壓實(shí)度。
粉狀穩(wěn)定劑，如水泥,白灰，需按設(shè)計(jì)添加量事先撒布在再生機(jī)前的路面上，再生機(jī)將粉狀穩(wěn)定劑與再生料和水一次性拌和。
如遇再生層原級配不良的情況，可在再生前將所缺少的部分集料撒布在路面上，通過與舊料拌和來改善原路面材料的級配。
與傳統(tǒng)施工方法相比，就地冷再生技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，概括起來可歸納為以下4點(diǎn)：
1.1、 成本低
道路就地冷再生由于全部利用了舊的鋪層材料，從而減少了道路維修或改造時舊鋪層材料的挖起運(yùn)輸、廢置和新材料的購置，從而導(dǎo)致成本大幅度下降。采用道路就地冷再生比傳統(tǒng)方式相比，隨著再生層厚度的不同，大概可以降低成本20%—46%，厚度越深，降低成本越多。在高等級路面基層中因原材料的再利用可節(jié)省大量投資，在低等級路面中，因用冷再生工藝可提高路面基層等級而減小面層的投入，這種客觀實(shí)際的存在是使得就地冷再生技術(shù)受到認(rèn)同并且得到快速發(fā)展的原始動力。
1.2、 效率高
道路就地冷再生機(jī)械施工一次性可以完成銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪，從而簡化了施工程序，縮短施工工期。使用就地冷再生機(jī)械，每天施工可完成5000——8000平方米的工作量。創(chuàng)造了道路改造快速施工的又一里程碑，受到了廣大平民及領(lǐng)導(dǎo)的好評。
此外，冷再生施工的特點(diǎn)是大型機(jī)械，密集施工，將因施工而造成的交通干擾降到了低。不像新建道路施工項(xiàng)目那樣，許多施工可在整個工地同時進(jìn)行，冷再生施工只是集中在一 定特定的區(qū)域。整個冷再生機(jī)械組合可以處于同一條車道內(nèi)，不影響另一條車道車輛通行，可進(jìn)行開放式施工，特別適用于交通量較大或路寬較窄情況下的道路的施工。
1.3、 質(zhì)量好
就地冷再生可以根據(jù)不同道路舊鋪層材料的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇不同的添加劑，配比準(zhǔn)確，可以保證再生材料的優(yōu) 秀品質(zhì)和施工質(zhì)量，形成施工成型厚而均勻的粘結(jié)層，從而保證了維修后道路的使用期限。
1.4、 污染少
使用傳統(tǒng)的道路維修方法，瀝青路面廢棄量十分巨大，對環(huán)境造成污染大量新材料的開采，也會造成資源減少和環(huán)境的破壞。采用冷再生技術(shù)則可完全避免上述問題。它不僅可以節(jié)約大量投資，更有利于環(huán)境保護(hù)，因此被人們稱之為“綠色,環(huán)保”施工技術(shù)。
冷再生工藝的優(yōu)越性，必將會得到越來越廣泛的應(yīng)用，其社會效益、經(jīng)濟(jì)效益會越來越大。它的發(fā)展空間也會非常巨大。
2、 工程概況與特點(diǎn)
黃驊市海興公路，起點(diǎn)位于黃驊和小山交界處，經(jīng)張皮村，小山村。路線實(shí)測全長8公里。該公路是黃驊市的一條重要通道。該公路的改建是加快黃驊港社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，是區(qū)域交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的需要，是河北省經(jīng)濟(jì)建設(shè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、旅游業(yè)發(fā)展的需要，是發(fā)展、改善路網(wǎng)布局的需要，更是促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展和貧困地區(qū)脫貧致富的需要。
經(jīng)過對本段公路的現(xiàn)狀路況調(diào)查，路面出現(xiàn)了不同程度的破損，其使用功能已逐漸降低，影響行車質(zhì)量，急需維修。經(jīng)過現(xiàn)場考察和分析，路面主要病害有以下三種：路面龜裂、車轍、路基沉陷。龜裂說明路面基層結(jié)合料可能已脫落，基層結(jié)構(gòu)已松散破壞；車轍主要是由于瀝青混合料組成材料和組成設(shè)計(jì)不合理，混合料穩(wěn)定性差，或由于基層及瀝青混合料面層施工壓實(shí)度不足，使輪跡帶處的面層材料和路基在重荷載反復(fù)作用下出現(xiàn)固結(jié)變形和側(cè)向剪切位移；路基沉陷是由于原路基長時間因排水不利所積路水的浸蝕，使得路基變形、沉陷。
為了能科學(xué)、準(zhǔn)確的比較冷再生基層施工前后對于彎沉等強(qiáng)度指標(biāo)的提高程度，在大修路段舊路的彎沉進(jìn)行了實(shí)地檢測。通過檢測得到彎沉值在160~200（0.01mm）之間，遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)指標(biāo)，已經(jīng)不適應(yīng)重交通量的需要，因此進(jìn)行維修改造是十分必要的。
3、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(jìn)行就地冷再生是常用的一種方案，水泥的通常用量按重量計(jì)在3%~5%之間比較合適。
海興公路的施工采用的是人工攤鋪水泥的方法，將需要添加的水泥均勻地?cái)備佋谠访嫔?，再通過再生機(jī)上的控制系統(tǒng)加水至含水量后進(jìn)行路拌，平整、碾壓成形。
就地冷再生為新工藝，施工經(jīng)驗(yàn)相對較少，為確保工程質(zhì)量，先期進(jìn)行了500米的試驗(yàn)路段，通過舊路材料篩分、擊實(shí)試驗(yàn)，確定各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，后明確其主要施工工藝如下：
3.1 舊路面破碎拌和
舊路面就地再生采用路星LZS2400就地再生機(jī)，該機(jī)大工作寬度為240cm，大拌和深度可達(dá)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20~30cm。工作時，冷再生機(jī)需一輛灑水車搭配保證拌和用水，拌和過程按2~5%含水量加水，隨拌隨檢查含水量，拌和行進(jìn)速度8~10m/min，有專人隨時跟機(jī)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(tuán)過多，可用再生機(jī)加拌一次，水分不足路段，加拌前及時補(bǔ)灑水，保證再生混合料的穩(wěn)定性。
3.2 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、含水量、大干密度以及松鋪系數(shù)的確定、作業(yè)段合理長度確定。實(shí)驗(yàn)室從現(xiàn)場均衡取料，通過對拌合料的篩分，通過多次擊實(shí)試驗(yàn)，確定粒料的大干密度為2.02g/cm3，含水量為11.5%，松鋪厚度為1.25。通過冷再生的延遲時間對強(qiáng)度的影響試驗(yàn)，確定延遲時間為4h。施工中，嚴(yán)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(yàn)段確定工作段的合理長度為160m。
3.3 破碎后的舊路整形
整幅路段拌和完成后，先用鏈軌車碾壓一遍,再用震動壓路機(jī)穩(wěn)壓2~4遍，再用平地機(jī)整平，測量人員根據(jù)設(shè)計(jì)縱斷高程和橫坡度，每10米為一斷面分左中右及1/4處5個點(diǎn)測出高程，按1.25的松鋪系數(shù)，人工找出基準(zhǔn)點(diǎn)，相鄰兩個點(diǎn)用石灰連成線，高程不足時及時用平地機(jī)刮平。通過舊路整形達(dá)到“調(diào)坡”“調(diào)拱”的目的，且保證平整度,以達(dá)到整修舊路路形的目的。
3.4 施工工藝與注意事項(xiàng)
封閉交通-施工放樣-開放交通-基層養(yǎng)生-整形碾壓-銑刨與拌和-冷再生機(jī)組就位-準(zhǔn)備和攤鋪新加料-準(zhǔn)備原道路
3.4.1.路面整形過程中出現(xiàn)了一 定的困難，橫坡與厚度出現(xiàn)了矛盾。當(dāng)原路況較差（橫坡較?。r，要想使橫坡達(dá)到設(shè)計(jì)要求就得使路緣標(biāo)高降低、道路中線標(biāo)高升高，從而導(dǎo)致再生厚度不均勻，中線附近過厚而路緣附近卻達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
由于黃驊市海興公路冷再生基層及路基的整體性、穩(wěn)定性較差，路面有較嚴(yán)重的網(wǎng)裂、車轍等病害，且路面平整度、橫坡度欠佳，在施工過程中存在的主要問題有：
3.4.2.再生寬度達(dá)不到路肩邊緣，原因之一是再生機(jī)本身的局限使銑刨轂邊緣不能靠近路緣石，距離路緣石約20cm；原因之二是由于公路兩邊的綠化樹木較大，如果再生機(jī)過于靠近公路邊緣，綠化樹木伸出的枝椏會對再生機(jī)造成危害。
3.4.3.LZS2400冷再生機(jī)需要使用清潔的飲用水，所以在施工過程中大量的使用飲用水將使尋找水源成為一個很大的問題。
4、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(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》中沒有相應(yīng)的檢測項(xiàng)目和檢測指標(biāo)，施工過程中在收集和分析大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了主要檢測項(xiàng)目與檢測方法：
4.1、銑刨深度：再生機(jī)行進(jìn)過程中，通過計(jì)算機(jī)按照設(shè)計(jì)深度進(jìn)行銑刨，根據(jù)不同路況人工隨時量取銑刨深度，檢查其是否滿足要求；
4.2、橫坡、縱斷高程：初壓后，利用水準(zhǔn)儀按松鋪8cm、每20米測1個斷面（3個點(diǎn)）控制平地機(jī)工作，橫坡偏差為±0.3%，中線高程偏差+5、-10mm；
4.3、壓實(shí)度：終壓完畢后，用灌砂法按《公路工程質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》附錄B檢查，一般每50米1處；
4.4、平整度：終壓完畢后，采用3米直尺每100米隨機(jī)量測一處10尺，允許偏差≤8mm；
4.5、7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度：水泥通過計(jì)算按每平方米35公斤計(jì)量，水的計(jì)量通過再生機(jī)計(jì)算機(jī)控制。每工作班制備1組試件，試件6天灑水養(yǎng)生，1天浸水養(yǎng)生，測定抗壓強(qiáng)度。一般強(qiáng)度可達(dá)1.45~1.6MPa（按水泥添加劑5.0%計(jì)量）；
4.6、彎沉值：半剛性基層施工完畢、不間斷灑水養(yǎng)生7天后，采用貝克曼梁法對行車道和超車道按每20米一點(diǎn)進(jìn)行測量。再生后彎沉值一般可比原路面提高60%左右。
5、 結(jié) 論
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(dú)特的施工工藝、特點(diǎn)、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，對交通的干擾小。海興公路冷再生新技術(shù)的應(yīng)用，為舊路更新改造探索了新途徑，積累了新經(jīng)驗(yàn)。尤其是農(nóng)村公路的改建，更能體現(xiàn)出其快捷、高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。