浅议县乡公路路面改善提升工程中就地冷再生基层设计与应用

黄茂

摘 要：进入十三五，贵州省在巩固2015年实现县县通高速公路，2019年完成组组通硬化路之后，超过服役年限的县乡公路成为贵州省内公路交通的薄弱环节。近年我省为服务脱贫攻坚和乡村振兴，补齐县乡公路短板，全省分批次启动了路面改善升级工程。设计指南中明确要求坚持环境保护和资源节约的设计原则，同时在设计中积极采用新技术、新工艺、新材料及新设备，现对路面改善提升工程中采用就地冷再生基层技术进行总结，本文以X947翁奇至翁台路面改善提升工程为例，浅谈就地冷再生基层设计和应用，为以后的基层冷再生设计提供借鉴。

关键词：冷再生;设计;配合比

中图分类号：U418.6 文献标识码：A

0 前言

县乡公路上通高等级公路，下达通村、通组公路，经过常年使用，因我省县乡公路养护里程长、平均每公里投入少，大部分路段已出现了龟裂、坑槽等严重影响行车安全的路面病害。传统施工一般采取挖除重建或直接在旧路面上做水稳基层，存在旧路面材料浪费、污染环境或大幅提高路面高程，过村寨段将给沿线老百姓的日常出行造成困难。沥青路面冷再生是指在常温下，将老路路面一定深度进行破碎，然后直接在原路面上均匀铺撒水泥等稳定剂和骨料，通过专业的拌合设备进行拌合，然后进行刮平、碾压，得到稳定基层的一种施工工艺，与传统道施工方式相比具有诸如最大化利用原有路基、施工进度快、节省投资、保护环境等优点。面对全省县乡公路体量大、项目极为分散、养护资金投入不足的严峻现实，沥青路面养护积极采用就地冷再生技术对缓解全省县乡公路养护工作面临的压力意义重大。

1 就地冷再生基层设计

本文以X947翁奇至翁台路面改善提升工程来来介绍沥青路面就地冷再生基层设计，公路等级为三级，路线全长19.253 km，沥青混凝土路面，面层厚1.5 cm～7 cm，水稳基层厚6 cm～25 cm。该项目存在的主要问题为原水稳基层无法提取完整芯样，同时局部路段路面坑氹严重、沥青面层脱落、纵横向裂缝较多。按照主管部门发布的设计指南要求，该项目的设计方案为：路面状况评定较好的路段，采取功能性修复，即直接加铺沥青砼面层;其余路段因技术评定状况较差、未能完整提取芯样，本次设计采取结构性修复，即就地冷再生水稳基层后，重铺沥青砼面层。

1.1 资料收集与现场调查

收集旧路书面资料如施工图、维修养护记录，调查沿线交通量，详细记录并统计旧路破坏形式、严重程度、面积、位置等。

1.2 旧路检测与技术评定

通过采取挖探坑、钻心取样的方式掌握原路面各结构层厚度、强度、密实度、含水率等，并检测老路弯沉，结合路面破损率、平整度、弯沉等数据，通过路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI、路面结构强度指数PSSI、路面技术状况指数PQI对原有老路进行技术状况评定，结合评价结论采取相应的修复方案。

1.3 原材料试验检测

结合现场调查和钻心取样资料，该项目拟采取基层冷再生的路段共3段合计8 km，分别为K2+200～K4+200、K6+000～K9+000、K14+000～K17+000。混合料材料试验结果如下：

结论：既有路面混合料试验检测指标针片状颗粒含量、压碎值均满足规范要求，表明既有旧路可采用基层冷再生利用方案。

1.3.1 混合料筛分试验

通过对既有路面沥青面层及基层取样级配试验分析，其结果见表2所示，由此可知：既有路面材料粒径级配分布不均匀，整体情况是：13.2 mm 筛以下筛余质量偏多，13.2 mm以上筛余质量偏少，为了改善既有路面材料级配尽量接近冷再生基层级配要求，本次设计通过增加10%粗集料（G4挡料工程粒径15 mm～25 mm），混合料级配有较大改善，其结果见表3所示。

1.3.2 再生混合料配合比试验

为了提高材料承载力、满足基础强度要求，该项目设计采用水泥作为稳定剂，将一定量水泥添加到旧混合料中，再次恢复其使用性能，

本项目为确定最佳水泥剂量，通过3组不同水泥剂量4.5%、5%、5.5%情况下，进行再生试验，测定7天无侧限抗压强度，结合检测结果确定最佳水泥添加量。根据试验结果分析，水泥剂量与混合料的7天无侧限抗压强度呈正相关。当水泥剂量采用5%时，强度指标已满足规范要求，最终确定再生配合比中水泥剂量为5%。综合混合料级配和稳定剂类型，本次设计选用水泥剂量5%的混合料进行标准击实试验确定最佳含水率指标。配合比试验结果见表4。

1.4 就地冷再生设计方案

本项目就地冷再生路段采用的路面结构方案为5 cm AC-16中粒式瀝青混凝土面层+20 m冷再生水泥稳定碎石基层，病害段需处治后再加铺路面结构层。根据对既有路面材料试验分析结果，该项目利用原路面结构层19 cm，确定新添加粗集料、新添水泥的组成比例：增加10%粗集料（G4档料工程粒径15 mm～25 mm）、水泥掺量5%。按照试验比例准备试件、标准条件下养护后进行7天无侧限抗压强度试验，取符合规范要求的最佳配合比作为冷再生基层的生产配合比，通过重型击实法确定最佳含水量和最大干密度，经审批后方可施工。

2 施工注意要点

路面病害如沉陷、车辙、坑槽等应于冷再生施工前进行处治，病害深度小于再生层厚度时可采取加铺级配碎石新料，弥补再生混合料不足;病害深度大于再生层厚度时，则应底标先铺筑压实碎石垫层到再生水稳基层高后，再铺设水稳碎石基层用碎石集料，不然应采取底层翻松或下挖方案。

考虑到现场实施过程中的水蒸发，以及不同路段旧混合料的含水量差异，具体施工过程应结合现场实际灵活调整再生混合料的最佳含水率。

其他参照冷再生施工相关规范、规程以及技术指南。

3 结束语

冷再生施工工艺基本成熟，但从后期实施效果来看，仍存在不理想的个例，在设计、施工过程中仍然需要继续持续探索总结经验教训，后期适时对采用冷再生路段进行设计回访，不断提升冷再生设计技术水平，为本地区经济建设贡献一份力量。

参考文献：

[1]JTG F41-2008，公路沥青路面再生技术规范[S].

[2]JTT52/05-2019，贵州交通运输厅技术指南[S].

[3]黄坚.全深式就地冷再生基层混合料配合比设计[J].湖南交通科技，2011（3）：18-19.

[4]蒋立华.浅谈冷再生设计及应用[J].建材发展导向，

2011（5）：237-238.

[5]宋世文.路面基层材料水泥稳定碎石的再生利用[J].黑龙江交通科技，2013（9）：33.