工地報(bào)告｜維特根基于同步攤鋪的雙層就地冷再生技術(shù)首次在高速公路成功應(yīng)用

近日，維特根基于同步攤鋪工藝的 W 380 CR 冷再生機(jī)隊(duì)將泡沫瀝青就地冷再生與水泥就地冷再生雙層聯(lián)鋪工藝成功應(yīng)用在新疆維吾爾自治區(qū)吐和高速修復(fù)工程中。這是維特根基于同步攤鋪的雙層就地冷再生工藝?yán)^成功應(yīng)用于多個(gè)國(guó)省道路維修之后（點(diǎn)擊往期鏈接了解新疆 G335 雙層就地冷再生應(yīng)用案例），首次成功應(yīng)用于高速公路道路維修中，為推動(dòng)高速公路綠色養(yǎng)護(hù)轉(zhuǎn)型起到了良好的示范效益，具有重要的借鑒意義。

在此項(xiàng)工程中，兩套 W 380 CR 冷再生機(jī)組采用分段梯次施工的方式交替作業(yè)，有效縮短工期、減少交通影響、降低施工成本的同時(shí)更體現(xiàn)了這一高性能的綠色道路維修技術(shù)可適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景的靈活性。同時(shí)也展示了 W 380 CR 就地冷再生機(jī)施工的可持續(xù)性，既節(jié)約了大量新材料，又實(shí)現(xiàn)了顯著的節(jié)能減排效益，為國(guó)家公路的修復(fù)養(yǎng)護(hù)提供了綠色低碳、高效經(jīng)濟(jì)的可行性方案。

項(xiàng)目概況

G3012 吐和高速是國(guó)家高速公路網(wǎng) G30 的聯(lián)絡(luò)線之一，自吐魯番起，經(jīng)庫(kù)爾勒、庫(kù)車、 阿克蘇、喀什至和田，全長(zhǎng) 1931 公里。G3012 高速公路是新疆維吾爾自治區(qū)中部東西向通道，也是目前疆內(nèi)連接南北疆的主要公路。本次養(yǎng)護(hù)工程的實(shí)施將提升南通道行車安全性、 舒適性，對(duì)于提升南通道服務(wù)水平具有重要意義。

G3012 上行線 K609+000-K628+000 段為利用原 G314 改造段，原路面結(jié)構(gòu) 3 cm AC-13Ⅰ+4 cm AC-20Ⅰ+20 cm 水泥穩(wěn)定砂礫基層+41～56 cm 天然砂礫底基層。從鉆芯結(jié)果可知，基層破損嚴(yán)重，路面表觀病害為大面積龜裂、塊裂和松散，面層已無(wú)法滿足使用需求。同時(shí)該段為庫(kù)車市區(qū)段，屬于開(kāi)放式收費(fèi)區(qū)間，交通量大，重載交通比例高，因此需要深層次的結(jié)構(gòu)維修方能滿足需求。

養(yǎng)護(hù)方案

考慮到使用年限、氣候溫差、結(jié)構(gòu)耐久、節(jié)能減排等因素，結(jié)合工期要求，經(jīng)調(diào)研分析決定采用基于同步攤鋪的泡沫瀝青就地冷再生與水泥就地冷再生雙層聯(lián)鋪工藝，之后加鋪上下面層的改造方案。

具體的方案為：首先銑刨 7 cm 面層，然后進(jìn)行 15 cm 水泥就地冷再生基層與 14 cm 泡沫瀝青冷再生層的同步雙層就地冷再生施工，養(yǎng)生后實(shí)施封層，最后加鋪 5 cm AC-16 C 廠拌熱再生瀝青混凝土與 4 cm AC-13 C 瀝青混凝土上面層。

圖1：吐和高速升級(jí)改造方案

項(xiàng)目施工前，施工方選取了代表性樣品，委托相關(guān)單位進(jìn)行了詳細(xì)的室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果確定：

• 水泥就地冷再生混合料的水泥用量為 4.5%；

• 最佳含水量 5.8%；

• 試件的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到 4.2 MPA；

• 泡沫瀝青就地冷再生混合料的瀝青用量為 3.2%；

• 發(fā)泡水用量 3.1%；

• 水泥用量 1.8%；

• 最佳含水量 7.9%；

• 試件的干濕劈裂強(qiáng)度比達(dá)到 94.9%；

• 60 ℃ 的動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)到 4121 次/mm。

施工過(guò)程

吐和高速 G3012 采用的雙層同步聯(lián)鋪施工工藝，是通過(guò)分段梯次施工的方式來(lái)進(jìn)行的，把 19 公里的路段分為 4 部分，這樣既滿足了高速公路分段倒改降低交通影響的需求，又可以縮短工期，并為后續(xù)施工提供良好的作業(yè)面。

具體施工步驟如下：

1.先銑刨 7 cm 瀝青層，然后按照設(shè)計(jì)要求灑布水泥，用一套 W 380 CR 冷再生機(jī)組先對(duì)上承層進(jìn)行泡沫瀝青冷再生，而泡沫瀝青冷再生混合料則輸送至瀝青運(yùn)輸車中備用。

圖2：吐和高速泡沫瀝青就地冷再生施工過(guò)程

2.隨后對(duì)裸露出來(lái)的下承層按照設(shè)計(jì)用量均勻?yàn)⒉妓?，使用另外一?W 380 CR 冷再生機(jī)組進(jìn)行水泥就地冷再生施工，水泥就地冷再生材料則可直接由攤鋪機(jī)攤鋪，并由壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，形成全新的半剛性基層結(jié)構(gòu)。

圖3：吐和高速水泥就地冷再生施工過(guò)程

圖4：吐和高速水泥就地冷再生材料的攤鋪與壓實(shí)

3.經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)，壓實(shí)度等指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求后，將先前生產(chǎn)儲(chǔ)存在運(yùn)輸車內(nèi)備用的泡沫瀝青混合料同步攤鋪在水泥就地冷再生層的上部，通過(guò)壓路機(jī)壓實(shí)后，形成泡沫瀝青冷再生混凝土下面層。兩層再生層同步養(yǎng)生，既促進(jìn)了水泥穩(wěn)定砂礫中水泥的水化反應(yīng)均勻性與時(shí)效性，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，減少了開(kāi)裂的概率，又可以顯著提高層間的連續(xù)性，從而增加路面的使用壽命。

圖5：吐和高速泡沫瀝青就地冷再生材料的攤鋪與壓實(shí)

圖6：吐和高速雙層就地冷再生后的表面狀態(tài)

預(yù)期效益

基于同步攤鋪的雙層就地冷再生技術(shù)是一種有效的路面修復(fù)和升級(jí)改造解決方案，尤其對(duì)于早期路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不高，需要升級(jí)的工程而言，具有更高的價(jià)值。通過(guò)此綠色低碳工藝，G3012 高速的升級(jí)改造可達(dá)到如下理想預(yù)期：

• 98% 以上的原路面材料被再生利用，節(jié)約大量新材料；

• 減少 90% 材料的銑刨與往返運(yùn)輸，顯著降低運(yùn)輸成本；

• 每分鐘再生速度達(dá) 5 米，工期縮短超過(guò) 50%；

• 節(jié)約能耗超 70%，減少排放 60% 以上，低碳效益顯著；

• 雙層再生材料同步養(yǎng)生，將項(xiàng)目建設(shè)對(duì)交通的影響減少 45%。

事實(shí)上，基于同步攤鋪的雙層就地冷再生工藝已經(jīng)非常成熟，近些年來(lái)在國(guó)省干線公路以及市政道路上的應(yīng)用面積超過(guò) 600 萬(wàn)平米，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)保效益十分顯著。此次在新疆維吾爾自治區(qū)內(nèi)，在高速公路上的應(yīng)用尚屬首次，然而其自身優(yōu)勢(shì)完全可以滿足高速公路的升級(jí)改造需求，相信該技術(shù)可以為高速公路的維修養(yǎng)護(hù)提供更有價(jià)值的選擇。

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