水泥混凝士路面全厚式移動(dòng)破碎就地冷再生技術(shù)

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一、水泥混凝土路面全厚式移動(dòng)破碎就地冷再生的定義

????水泥混凝土路面全厚式移動(dòng)破碎就地冷再生技術(shù)，系利用移動(dòng)破碎專(zhuān)用設備，就地將舊水泥混凝土路面板全厚度破碎成具有一定級配的再生集料（或者通過(guò)添加適量的新集料后使再生集料的合成級配滿(mǎn)足公路水泥穩定碎石基層的級配要求），然后添加再生劑、活性劑（根據需要填加，改善再生結構層的性能）、水后，通過(guò)再生機就地拌和成水泥穩定碎石混合料，經(jīng)初壓、整形、終壓、養生，一次性形成30~40厘米厚的再生水泥穩定碎石基層，即將剛性的水泥路面就地直接改造成了半剛性的水穩基層。

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二、水泥混凝土路面全厚式移動(dòng)破碎就地冷再生工藝流程

水泥混凝土路面全厚式移動(dòng)破碎就地冷再生工藝流程共分為破碎和再生兩個(gè)環(huán)節，預破、一破、二破（前三步為破碎環(huán)節）、添加新集料（如有需要）、水泥+再生劑+活性劑撒布、再生拌和、初壓、整形、終壓、養生（后七步為再生環(huán)節）10大步驟組成。

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(1)預破：是指利用路面破板機（俗稱(chēng)“啄木鳥(niǎo)”）或者多錘頭等（根據不同路段的路側環(huán)境靈活運用）對舊水泥混凝土路面板進(jìn)行簡(jiǎn)易破碎，為后續的就地破碎設備提供附著(zhù)力。農村公路等水泥路面板不厚，強度不高的情況下，可無(wú)需預破。預破在破碎作業(yè)前一天開(kāi)展作業(yè)，預破后的作業(yè)面，及時(shí)用壓路機靜壓和振壓各一遍，可供通勤車(chē)輛慢速通行，防止扎破輪胎。

(2)一破：是指利用全厚式移動(dòng)破碎機，對經(jīng)過(guò)預破的路面進(jìn)行**次全厚式移動(dòng)破碎，形成10厘米左右的粗破碎料。破碎機轉子旋轉方向與行車(chē)方向一致，避免了銑刨類(lèi)設備針片狀含量高、設備損耗大、綜合作業(yè)效率低的缺陷。破碎厚度通過(guò)電子標尺**控制并帶自動(dòng)保護裝置，如未破碎到底，則設備不行走。通常一個(gè)班組2~3臺，日均作業(yè)4000～5000平方米。

(3)二破：是指利用全厚式移動(dòng)破碎機，對經(jīng)過(guò)一破后的路面進(jìn) 行第二次全厚式移動(dòng)破碎，通過(guò)調整二破設備的行進(jìn)速度、轉子轉速、刀頭數量和粗細等進(jìn)行組合，最終使得二破后的集料滿(mǎn)足水穩基層級配要求。二破設備與一破設備性質(zhì)類(lèi)似，只是轉子、刀頭、設備功率、轉速等存在差異，轉子方向與一破相反，刀頭略小。通常一個(gè)班組1 臺，日均作業(yè)4000～5000平方米。二破設備通過(guò)反擊破+搓揉作用，可剝離粗集料表面的水泥砂漿，盡量保持原級配不變。

(4)添加新集料：添加新料的數量和級配，綜合考慮設計厚度、級配范圍，通過(guò)篩分和計算得到。對于單一粒徑的集料可以采用堆方方法，通過(guò)挖機、鏟車(chē)和平地機鋪展，多檔集料必須逐檔單獨添加，避免堆放和鋪展過(guò)程中產(chǎn)生離析。添加新集料后的路面必須用壓路機進(jìn)行初步壓實(shí)。

(5)水泥+再生劑+活性劑撒布：是指采用粉料撒布車(chē)，將水泥+再生劑+活性劑等**撒布至破碎后（或者添加新集料后的）路面，粉料撒布車(chē)通過(guò)電腦控制，以確保撒布的**性和均勻性。水性再生劑和活性劑也可參入水中進(jìn)行摻配。水泥、再生劑和活性劑用量通過(guò)配合比試驗確定，通常每平米每厘米厚度水泥用量不超過(guò)1kg。水泥通常采用P.042.5#即可。

(6)再生拌和：是指采用就地冷再生機，將破碎集料（含添加的新集料）、撒布的水泥、再生劑、活性劑等就地拌和成符合要求的水穩混合料。含水量通過(guò)擊實(shí)試驗確定，通常8～10%之間，遠高于傳統的新鋪水穩基層含水量，通過(guò)再生機的電子閥進(jìn)行含水量噴淋的**控制。再生拌和盡量選擇料倉較大的再生機組，再生機行進(jìn)速度控制4～6m/min，再生機轉子轉速不超過(guò)1800r/min，其目的確?；旌狭习韬偷某浞?，從而保證混合料拌和的均勻，并防止飛散離析。

(7)初壓、整形、終壓：再生基層30～40cm，已超出傳統的壓實(shí)厚度，因此需采用較大噸位的壓實(shí)設備。初壓是指利用30t的羊足碾對再生拌和后的混合料進(jìn)行初壓，通常強震3遍。初壓緊跟再生拌合機及時(shí)進(jìn)行，以**限度的防止水分散失；整形是指對初壓后的作業(yè)面，通過(guò)平地機整出路面的平縱橫線(xiàn)型，通常需要設置一些控制點(diǎn)，同時(shí)安排專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員伴隨進(jìn)行指揮調度；終壓利用26t單鋼輪+30t的膠輪組合進(jìn)行，通常單鋼輪碾壓4遍（套輪1/2～1/3），膠輪搓揉2～3遍（套輪1/2～1/3）。工程實(shí)踐表明，該碾壓工藝能實(shí)現較好的壓實(shí)效果。

(8)養生：再生基層的養生與新鋪水泥穩定碎石基層類(lèi)似，不再贅述。工程實(shí)踐表明：就地冷再生基層往往在3~4d齡期即具備較高強度，可滿(mǎn)足通車(chē)條件。

三、水泥混凝土路面全厚式移動(dòng)破碎就地冷再生工藝技術(shù)的比較優(yōu)勢

該項新工藝技術(shù)將剛性的水泥路面就地直接改造成了半剛性的水穩基層，避免了傳統的水泥路面碎石化后加鋪新水穩基層或者ATB柔性基層等技術(shù)方案帶來(lái)的一系列弊端。具有如下顯著(zhù)的比較優(yōu)勢：

(1)低碳環(huán)保節更能：與傳統的場(chǎng)破場(chǎng)拌再生只利用舊路面的粗集料不同，該技術(shù)舊水泥路面材料100%完全利用，而且再生后直接作為瀝青路面最重要的承重結構層——基層，而不是傳統的用作底基層，即無(wú)需在加鋪新的水穩類(lèi)機構層，而是可以直接加鋪瀝青面層，完全 符合國家綠色、低碳新發(fā)展理念，也符合交通運輸部路面廢舊材料必須100%循環(huán)利用的要求。

(2)路面標高抬升?。合噍^于傳統的碎石化加鋪方案，該技術(shù)路面標高抬升幅度下降約2/3（跟板厚有關(guān)）,大大降低了因標高抬升幅度過(guò)大而導致的路面有效寬度不足、水溝深度加大、護欄難以設置、平交道口難以接順、施工工期較長(cháng)，易造成公路管養部門(mén)與沿線(xiàn)居民的矛盾等一系列問(wèn)題。

(3)消除隱患更徹底：舊水泥混凝土路面板破碎徹底，而且所有過(guò)程均可視化，徹底消除了傳統碎石化“隱蔽工程”性質(zhì)的弊端，徹底消除了碎石化不徹底、難以有效檢驗其效果、工后產(chǎn)生反射裂縫等諸多弊端、碎石化結構層本身不具有長(cháng)壽命性能，為下一輪大修埋下嚴重隱患等缺陷。水泥混凝土路面再生成水穩基層后，下一輪大修時(shí)可對水穩基層再次進(jìn)行再生循環(huán)利用，可大大降低路面全壽命周期的養護成本，具有顯著(zhù)的社會(huì )經(jīng)濟效益。

(4)施工作業(yè)影響：施工作業(yè)振動(dòng)小、噪音小、揚塵少，對沿線(xiàn)房屋建筑、橋涵構造物、板下基層等損害幾乎沒(méi)有，對沿線(xiàn)學(xué)校、村鎮居民的正常生產(chǎn)生活影響較小。更主要的是，可完全滿(mǎn)足半幅施工半幅雙向間斷通行的要求。

(5)節省造價(jià)有優(yōu)勢：與同厚度新鋪水穩基層相比較，節省造價(jià)15%～20%（跟碎石等地材價(jià)格有關(guān)）；跟碎石化加鋪ATB柔性基層技術(shù)方案相比較，大修補助標準高30元/平方米。

(6)施工作業(yè)效率高：日臺班3000～4000平方米， 相較于碎石化加鋪技術(shù)方案縮短工期約1/4～1/3。

(7)質(zhì)量效果非常優(yōu)：大量的工程時(shí)間表明，采用該項新工藝技術(shù)路面取芯效果非常好，通常7天無(wú)側限抗壓強度不低于5MPa，代表彎沉值不超過(guò)20（0.01mm），壓實(shí)度、平整度、平縱橫等指標滿(mǎn)足規范或者設計文件要求，基層開(kāi)裂情況遠低于傳統的普通新鋪水穩基層。

四、水泥混凝土路面全厚式移動(dòng)破碎就地冷再生工藝技術(shù)的推廣應用

(1)2023年，交通部運輸批復湖南省“國省干線(xiàn)公路養護科學(xué)決策與技術(shù)應用交通強國建設試點(diǎn)任務(wù)”，其中，水泥路面再生利用為公路養護低碳長(cháng)效耐久技術(shù)推廣應用試點(diǎn)任務(wù)之一。

(2)自2019年以來(lái)，湖南省開(kāi)展了水泥混凝土路面移動(dòng)破碎就地冷再生技術(shù)的應用研究，獲批2022年湖南省交通廳科技進(jìn)步與創(chuàng )新計劃項目“舊水泥混凝土路面全厚度移動(dòng)破碎就地冷再生利用成套技術(shù)研究”。在該項目研究中，結合工程實(shí)踐中的情況反饋，不斷改進(jìn)設備和工藝，使該技術(shù)日臻完善。省公路事務(wù)中心和各地市州組織各類(lèi)施工現場(chǎng)觀(guān)摩與交流學(xué)習培訓活動(dòng)20余場(chǎng)次，反響熱烈。湖北、安徽、廣西、四川、江西等地公路管養部門(mén)也組織相關(guān)人員赴湖南進(jìn)行交流學(xué)習。

(3)2022年，全省7個(gè)地市州采用該項新工藝技術(shù)，累計實(shí)施96.5km水泥路面大修（含路面改善工程），實(shí)施面積達99.5萬(wàn)平方米。2023年，全省13個(gè)地市州采用該項新工藝技術(shù)，累計實(shí)施170km水泥路面大修（含路面改善工程），實(shí)施面積達150萬(wàn)平方米，該項新工藝技術(shù)已經(jīng)成為湖南省普通國省干線(xiàn)公路大修和農養干線(xiàn)公路路面改善工程的**方案，受到全省基層管養部門(mén)的普遍認可。