工地報告｜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 冷再生機隊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繼成功應(yīng)用于多個國省道路維修之后（點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，為推動高速公路綠色養(yǎng)護轉(zhuǎn)型起到了良好的示范效益，具有重要的借鑒意義。

在此項工程中，兩套 W 380 CR 冷再生機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)用場景的靈活性。同時也展示了 W 380 CR 就地冷再生機施工的可持續(xù)性，既節(jié)約了大量新材料，又實現(xiàn)了顯著的節(jié)能減排效益，為國家公路的修復(fù)養(yǎng)護提供了綠色低碳、高效經(jīng)濟的可行性方案。

項目概況

G3012 吐和高速是國家高速公路網(wǎng) G30 的聯(lián)絡(luò)線之一，自吐魯番起，經(jīng)庫爾勒、庫車、 阿克蘇、喀什至和田，全長 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)護工程的實施將提升南通道行車安全性、 舒適性，對于提升南通道服務(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，基層破損嚴重，路面表觀病害為大面積龜裂、塊裂和松散，面層已無法滿足使用需求。同時該段為庫車市區(qū)段，屬于開放式收費區(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：吐和高速升級改造方案

項目施工前，施工方選取了代表性樣品，委托相關(guān)單位進行了詳細的室內(nèi)配合比設(shè)計，通過實驗室試驗結(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%；

• 試件的無側(cè)限抗壓強度達到 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%；

• 試件的干濕劈裂強度比達到 94.9%；

• 60 ℃ 的動穩(wěn)定度達到 4121 次/mm。

施工過程

吐和高速 G3012 采用的雙層同步聯(lián)鋪施工工藝，是通過分段梯次施工的方式來進行的，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)計要求灑布水泥，用一套 W 380 CR 冷再生機組先對上承層進行泡沫瀝青冷再生，而泡沫瀝青冷再生混合料則輸送至瀝青運輸車中備用。

圖2：吐和高速泡沫瀝青就地冷再生施工過程

2.隨后對裸露出來的下承層按照設(shè)計用量均勻灑布水泥，使用另外一套 W 380 CR 冷再生機組進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攤鋪，并由壓路機進行碾壓，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程

圖4：吐和高速水泥就地冷再生材料的攤鋪與壓實

3.經(jīng)過試驗檢測，壓實度等指標(biāo)符合設(shè)計要求后，將先前生產(chǎn)儲存在運輸車內(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，通過壓路機壓實后，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，既促進了水泥穩(wěn)定砂礫中水泥的水化反應(yīng)均勻性與時效性，增強了結(jié)構(gòu)的強度，減少了開裂的概率，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

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)和升級改造解決方案，尤其對于早期路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不高，需要升級的工程而言，具有更高的價值。通過此綠色低碳工藝，G3012 高速的升級改造可達到如下理想預(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輸，顯著降低運輸成本；

• 每分鐘再生速度達 5 米，工期縮短超過 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，將項目建設(shè)對交通的影響減少 45%。

事實上，基于同步攤鋪的雙層就地冷再生工藝已經(jīng)非常成熟，近些年來在國省干線公路以及市政道路上的應(yīng)用面積超過 600 萬平米，經(jīng)濟效益、社會效益與環(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)勢完全可以滿足高速公路的升級改造需求，相信該技術(shù)可以為高速公路的維修養(yǎng)護提供更有價值的選擇。

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