本文提到的就地冷再生技术方案基本解决了原有方案存在的种种弊端，旧料完全利用、标高抬升小、节约成本、质量易控制、裂缝较少，目前已成为湖南省广受欢迎的水泥混凝土路面大修**方案。

湖南省按照国省道干线公路标准列养的水泥混凝土路面约有5000余公里，包括纯水泥混凝土路面4000余公里，水泥混凝土路面“白+黑”直接加铺沥青罩面层和“白+水稳+沥青面层”等处置不彻底路段有1000余公里。未按国省道干线公路标准列养（即农养干线公路）的水泥混凝土路面尚有约1.3万公里，规模十分庞大。因此，做好水泥混凝土路面大修工作，是当前和今后较长时期内，湖南省普通国省道干线公路养护的重要任务之一。

在长期的养护实践中，湖南省公路管养部门借鉴国内外经验，形成了一些使用较广泛的技术方案。这些方案在不同的历史时期都对湖南省国省道干线公路水泥混凝土路面大修发挥了重要历史作用，但随着社会经济的快速发展，这些技术方案越来越不适应公路养护高质量发展的需要。

近年来，在长沙理工大学的技术支持及国内工程机械企业的配合下，湖南省在旧水泥混凝土路面的大修方面形成了独具特色的全厚式移动破碎就地冷再生技术方案。

原有方案的不适应性

根据《湖南省国省道干线公路大中修典型路面结构方案库》和《湖南省国“十四五”交通建设、养护投资政策》的要求，目前湖南省国省干线公路水泥混凝土路面大修典型技术方案，主要有碎石化加铺、碎石化ATB和直接加铺罩面3种。

碎石化加铺方案

碎石化加铺方案系将旧水泥路面碎石化后，加铺“不低于30厘米新水稳基层+封层+不低于15厘米沥青下面层+不低于4厘米改性沥青”的上面层。该方案在实践中存在多种不适应性。旧水泥混凝土路面经过多锤头碎石化后，仅作为新路面结构的下基层或者垫层使用，良好的废旧水泥路面材料没有发挥出应有的作用。碎石化工艺本身存在较大的振动、噪音和扬尘污染，对沿线村镇居民的生产生活干扰较大。

同时，采用该方案后，路面标高抬升近40厘米，导致路面有效宽度不足、加大水沟深度、护栏难以设置、平交道口难以接顺、施工工期较长，易造成公路管养部门与沿线村（居）民的矛盾。此外，该方案质量难以控制。碎石化工艺是一种典型的隐蔽工程，难以有效地检验和评定效果，通过测量弯沉的传统手段检验碎石化效果，在实践中的效果并不理想。因而，路面易出现典型的反射裂缝病害，大大降低路面性能和使用寿命。

碎石化ATB方案

大粒径沥青碎石（ATB）方案通常采用共振碎石化取代多锤头碎石化工艺，将旧水泥路面碎石化后，加铺“不低于10厘米ATB沥青碎石+不低于5厘米改性沥青面层”。路面标高抬升幅度相较于碎石化加铺方案有较大改善，但仍存在多种问题。

隐蔽工程的特性导致破碎效果检测、控制的难题依然存在。适应性受到限制，在板下基础存在路基下沉、基层损坏严重、板底脱空、土路基上直接铺筑水泥路面板情，或者水泥混凝土存在破碎板等病害时，共振缺乏反作用力，碎石化的效果大打折扣或者根本无法碎石化。

共振碎石化后，表面存在一层3厘米至5厘米的粉料层。工程实践当中，喷洒乳化沥青很难充分渗入，往往都是通过洒水碾压，形成一层薄薄的板结层，给后续加铺的柔性结构层带来了隐患（软弱夹层）。

ATB结构层本身含油量远低于普通的AC结构层，并且孔隙率大，一旦有水渗入，在动车荷载冻水压力的反复冲刷下，易产生坑槽病害。

另外，共振碎石化后的结构层并非一种长寿命结构层，其耐久性和使用寿命有限，一旦损坏，下一轮大修还须重新处置这一结构层，大大增加了大修的难度和造价。

直接加铺罩面方案

直接加铺罩面方案系将旧水泥路面病害处置后，采取防裂措施后加铺“不低于5厘米沥青下面层+不低于3厘米改性沥青”的上面层。

尽管防止反射裂缝的各种工艺技术、材料层出不穷，但反射裂缝始终难以彻底解决，故该方案工程实践中仅用于一些路面标高受限的特殊路段。

全厚式移动破碎就地冷再生技术方案

利用移动破碎设备，就地将旧水泥混凝土路面板全厚度破碎成具有一定级配的再生集料，或者通过添加适量的新集料后使再生集料的合成级配，满足公路水泥稳定碎石基层的级配要求，在添加再生剂（通常是水泥，也可根据需要掺配一定比例的其他胶结料）、活性剂（根据需要添加，改善再生结构层的性能）、水之后，通过再生机就地拌和成水泥稳定碎石混合料，经初压、整形、终压、养生，一次性形成30厘米至40厘米厚的再生水泥稳定碎石。其厚度根据下卧层结构及交通轴载情况验算获得，但最小厚度一般不低于30厘米。该方案基本解决了现有其他方案存在的弊端，施工工艺较为成熟。

就地破碎

预破

利用路面破板机（俗称“啄木鸟”）简易破碎旧水泥混凝土路面板。只需在路面上凿出小孔即可，以便于增加后续一破设备的附着力和破碎效率。在农村公路水泥路面面层不厚、强度不高的情况下，也可不进行预破。预破孔距0.3米至0.5米左右，孔呈梅花型布置，不得纵横成行成线，否则易导致后续破碎呈带状不均匀。为将炮锤对板下基层的影响降到**，通常采用平头锤而不是尖头锤。为防止碎石飞溅并抑尘，建议在炮锤上加挂防溅塑料桶。

根据实践经验，国省道干线公路一般建议采用330以上的大型挖掘机，挂直径165毫米至175毫米的锤（平头锤），作业效率每台班机1200平方米至1500平方米，因此一个作业班组标准情况下需配备3台至4台。

预破在破碎作业前一天作业。预破后的作业面，及时用压路机静压和振压一遍，可供通勤车辆慢速通行，防止扎破轮胎。

一破

利用全厚式移动破碎机，对经过预破的路面开展**次全厚式移动破碎，形成10厘米左右的粗破碎料。

为了降低破碎机刀头的损耗，抑制扬尘，破碎机前需推动一水车供水（两辆水车轮换）。破碎机转子幅宽2.3米（设备宽度3.1米），破碎速度为每分钟2米至3米，转子转速为每分钟1800转至1900转。转子旋转方向与行车方向保持一致，类似铣刨，但优于铣刨，避免了铣刨类设备针片状含量高、设备损耗大、综合作业效率低等缺陷。

通过电子泵喷水，**控制含水量。破碎均是在罩壳内完成，密闭空间有利于抑尘。普通混凝土路面设置的拉杆、传力杆等少量钢筋不影响破碎作业。

破碎厚度通过电子标尺**控制，通常建议将下承层拉毛1厘米至2厘米，有利于再生基层与下承层的层间黏结。设备带自动保护装置，如未破碎到底，则设备不行走。

一破设备800马力，自重37吨，自带水5吨。刀头更换可现场操作，1小时至2小时完成，每套刀头可作业5000平方米至2万平方米。根据路幅宽度、工期要求等，一般需配备两至三台设备。

一破效果

二破

利用全厚式移动破碎机，对经过一破后的路面进行第二次全厚式移动破碎，形成符合水稳基层要求的破碎料。

二破设备与一破设备性质类似，只是转子、刀头、设备功率、转速等存在差异，其功率520马力、自重35吨，转子幅宽2.3米，破碎速度每分钟5米至6米，转子方向与一破相反，刀头略小，转子转速每分钟1800转至1900转。通常一个班组1台设备，日均作业4000平方米至5000平方米。

二破设备通过“反击破+搓揉”作用，可剥离粗集料表面的水泥砂浆，尽量保持原级配不变。由于其通常伴随一破进行，刀头与路面磨耗阻力远小于一破，因此，一般无须水车供水。

二破效果

就地再生

撒布新集料、水泥、活性剂等之后，使用就地冷再生机完成再生拌和。

添加新料的数量和级配，综合考虑设计厚度、级配范围，通过筛分和计算得到。可以采用堆方方法，通过挖机、铲车和平地机铺展。当需要添加多档料时，可分档添加。每档料铺设完成后，必须碾压以免离析。有条件时，也可用专业的石料撒布车作业。

水泥和活性剂的撒布，须用专用的粉料撒布车，**控制撒布量并保证均匀性。水泥用量通过配合比试验确定，通常每平方米水泥用量不超过1千克。

含水量可通过击实试验确定，通常在8%至10%之间，远高于传统的新铺水稳基层含水量，通过再生机在电子阀**控制含水量喷淋。再生拌和尽量选择料仓比较大的再生机组，控制再生机行进速度为每分钟4米至5米，最快不超过每分钟6米，再生机转子转速不超过每分钟1800转，目的是确保混合料充分拌和，从而保证混合料拌和均匀，并防止飞散离析。

再生拌和作业

碾压成形、养生

再生基层一般在30厘米以上，已超出通常的传统压实厚度。因此，需采用较大吨位的压实设备。实践表明，采用“30吨羊足碾（26吨单钢轮压路机加装附带羊足块的外包层）+26吨单钢轮+30吨胶轮组合”可获得较好的压实效果。经过大量的工程探索，常用的压实组合为“羊足碾3遍+单钢轮4遍+胶轮2遍+单钢轮静压1遍”。其中，羊足碾碾压为初压，“单钢轮+胶轮碾压”为终压。

初压应在再生拌和后立即开展，以防止再生混合料水分蒸发。初压后使用平地机整形，整出符合设计要求的纵横坡等，整平机手通过严格培训方可上岗。不可在再生拌和后直接整平再碾压，否则可能影响平整度和压实的均匀性。

在工程实践中发现，就地冷再生基层往往在3天至4天龄期时具备较高强度，可达到通车条件。

就地冷再生技术的优势

就地冷再生技术方案将旧路面材料100%利用，而且再生后直接作为沥青路面最重要的承重结构层——基层，完全符合国家绿色低碳的新发展理念，也符合交通运输部的路面废旧材料必须100%循环利用的要求。

与湖南省此前普遍采用的水泥混凝土路面大修技术方案相比较，该方案具有显著的比较优势。

旧水泥混凝土路面板破碎彻底，而且所有过程均实现了可视化，彻底消除了传统碎石化隐蔽工程的弊端，彻底消除了碎石化不彻底、难以有效检验其效果、工后产生反射裂缝等诸多弊端。破碎整平同步完成，再生集料均匀性好，避免了先破碎再整平这种施工方式下容易产生的严重离析现象。

大量的实体工程验收表明，3天至4天能取出完整的再生基层芯样，芯样普遍密实、光滑、粗细颗粒上下分布均匀；无侧限抗压强度通常平均值4兆帕至7兆帕，强度满足要求；基层顶面代表弯沉值通常不超10（0.01毫米）；开裂情况相较于同期铺筑的新铺水稳基层减少约50%；平整度相较于新铺水稳基层略低，但满足规范要求。

路面标高抬升幅度相较于传统的碎石化加铺方案下降约三分之二（跟板厚有关），大大降低了因标高抬升幅度过大而带来一系列问题。施工作业振动小、噪音小、扬尘少，对沿线房屋建筑、桥涵构造物、板下基层等损害几乎没有，对沿线学校、村镇居民的正常生产生活影响较小。

该方案完全满足国省道干线公路养护施工边施工边通车的基本要求，将所有作业工序和作业面略微压实，可供通勤车辆正常通行，可以满足过往交通单幅双向间断通行的要求。造价降低，与同厚度新铺水稳基层相比较，节省造价15%至30%（跟碎石等地材价格有关）。作业效率高，每日每台班可完成3000平方米至4000平方米，相较于碎石化加铺技术方案，缩短工期约四分之一至三分之一。

再生水稳基层强度较高，且裂缝数量远低于普通新铺水稳基层。水泥混凝土路面再生成水稳基层后，下一轮大修时可对水稳基层再生循环利用，大大降低了路面全寿命周期的养护成本，具有显著的社会经济效益。

湖南应用情况

自2019年以来，湖南省开展了水泥混凝土路面移动破碎就地冷再生技术的应用研究。技术支持单位长沙理工大学联合设备研发企业、科研院所及公路管养单位提交申报，并获批2022年湖南省交通运输厅科技进步与创新计划项目“旧水泥混凝土路面全厚度移动破碎就地冷再生利用成套技术研究”。

在该项目研究中，结合工程实践中的情况反馈，不断改进设备和工艺，使该技术日臻完善。湖南省公路事务中心和各地市州组织各类施工现场观摩与交流学习培训活动20余场次，反响热烈。湖北、安徽、广西、四川、江西等地公路管养部门也相继组织人员赴湖南交流学习。

2022年，湖南省7个地市州采用该项新工艺技术，累计实施96.5公里水泥路面大修，实施面积达99.5万平方米。2023年，湖南省13个地市州采用该项新工艺技术，累计实施170公里水泥路面大修，实施面积达150万平方米。该项新工艺技术已经成为湖南省普通国省干线公路水泥路面大修和农养干线公路路面改善工程的**方案，受到全省基层管养部门的普遍认可。2023年，交通部运输批复湖南省“国省干线公路养护科学决策与技术应用交通强国建设试点任务”，其中，水泥路面再生利用为公路养护低碳长效耐久技术推广应用试点任务之一。

来源 / 《中国公路》  2024年第4期

作者 / 甘先永(文/图) 巨锁基(文/图) 长沙理工大学公路养护技术国家工程研究中心

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