就地冷再生技术在旧路改造中的应用研究
摘要：本文以金州八一路冷再生基层为研究对象，从冷再生的工作原理、路用性能以及再生机械的性能研究，综合分析了道路冷再生的施工技术和工艺，提出了冷再生基层的质量检测指标、检测方法，并对其可行性进行了探讨与研究。
毕业论文网 关键词：就地冷再生技术；道路养护、 前言：随着我国道路建设事业迅速发展，道路通车里程逐年增加，道路使用年限的增长，在行车荷载和自然因素的共同作用下，道路的使用性能不断衰减，特别是近年来超载愈演愈烈，加速了道路的各种病害的发展，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是在旧路面破损、基层强度不足、需补强改善时，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，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，国内外同行经过多年的研究实践，采用先进的就地冷再生技术，为道路的改扩建及日常养护工作开辟了一个全新的领域。
一、就地冷再生技术简介 道路就地冷再生是在常温下使用冷再生机械连续完成铣刨和破碎旧路面结构层(包括面层和部分基层)、添加再生材料、拌和、摊铺等作业过程。
碾压成型后的摊铺层可作为低等级公路的面层和高等级公路的下面层或基层。
道路就地冷再生施工中使用的骨料主要有铣刨下来的旧沥青铺层材料(RAP)、碎石、砾石、砂及砂砾混合料等；使用的添加剂主要有水泥、乳化沥青、石灰、粉煤灰和高炉炉渣等。
石灰、水泥、石灰或水泥与粉煤灰的混合物及高炉炉渣的添加可以采用预撒的方式，也可以通过机载一体式撒布装置撒布。
冷再生技术具有施工工艺简便、分段施工、工期短、再生后即可通车的优点，使旧路改造升级的施工不中断交通成为可能。
冷再生技术充分利用旧路资源，彻底解决了将旧路挖除重建而存在建筑废料运输和堆放的问题，也大大地减少了新材料的用量，减少了环境污染与破坏，尤其适合于城市道路的维修与改造。
无论是根据经验还是实测数据，只要混合料中5mm以上的粒料占40％以上，该旧路就有利用其作为再生基层或底基层的可能。
因为有足够的大骨料就能够形成再生基层或底基层的骨架结构，使再生层具备一定的承载能力。
通过试验分析表明，冷再生材料作为底基层完全能满足路用材料的力学性能要求，因此在旧路改建工程中可充分利用。
二、工程概况与特点 金州八一路为城市主干路，是外市车辆通过国道进入大连的主通道，原有路面的结构型式为“石渣(40crn)+粗粒式沥青混凝土(8cm)+中粒式沥青混凝土(5cm)”。
经过对该段的路况调查，路面出现了不同程度的破损，其使用功能已逐渐降低，影响行车质量，急需维修。
经过现场考察和分析，路面主要病害为龟裂、车辙与桥面破损。
龟裂说明路面基层结合料可能已脱落，基层结构已松散破坏；车辙主要是由于沥青混合料组成材料和组成设计不合理，混合料稳定性差，或由于基层及沥青混合料面层施工压实度不足，使轮迹带处的面层材料和路基在重荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移；桥面破损主要是由于水泥混凝土桥面的平整度不好，使局部沥青混凝土铺装层过薄难以抵抗车轮水平力的作用逐渐剥落形成坑洞。
为了能科学、准确的比较冷再生基层施工前后对于弯沉等强度指标的提高程度，在大修路段对旧路的弯沉进行了检测。
通过检测得到弯沉值在120～160(0．01?L)之间，远大于设计指标，已经不适应重载交通的需要，因此进行维修改造是十分必要的。
三、施工方案与施工工艺 就我国北方地区道路结构来讲，以水泥作为添加剂对沥青混凝土路面进行就地冷再生是最常用的一种方案，水泥的用量(按重量计)通常在3%―5％之间比较合适。
八一路施工采用的是水泥稀浆搅拌输送的方法，将需要添加的水泥和水搅拌成水泥稀浆，再通过再生机上的控制系统将其输送到再生机的拌和仓中。
其主要施工工艺如下： 3．1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20～30cm。
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1 0％含水量加水，随拌随检查含水量，拌和行进速度8～1 0rn／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。
从现场均衡取料，通过对拌合料的筛分，经多次击实试验，确定粒料的最大干密度为2．24g／cm3，最佳含水量为9．0％，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。
3．2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2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l／4处5个点测出高程，按l—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。
3．3施工工艺 四、质量控制与检测 (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； (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： (3)压实度：终压完毕后，用灌砂法，一般按每1000平方米1处； (4)平整度：终压完毕后，采用3米直尺每20米随机量测一处，允许偏差≤10mm： (5)7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6天洒水养生，1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)； (6)弯沉值：半刚性基层施工完毕、不间断洒水养生7天后，采用贝克曼梁对行车道和超车道按每20米一点进行测量。
五、结论 使用就地冷再生技术维修养护道路可缩短工期、提高作业效率，并且可以完全利用废旧材料、节约工程成本。
实践表明，就地冷再生所形成的结构层完全满足高等级道路基层的技术要求，但在冷再生的施工工艺、外掺材料的用量以及检测方法、标准等方面还需要进一步研究。
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