工地报告｜维特根基于同步摊铺的双层就地冷再生技术首次在高速公路成功应用
近日，维特根基于同步摊铺工艺的 W 380 CR 冷再生机队将泡沫沥青就地冷再生与水泥就地冷再生双层联铺工艺成功应用在新疆维吾尔自治区吐和高速修复工程中。这是维特根基于同步摊铺的双层就地冷再生工艺继成功应用于多个国省道路维修之后（点击往期链接了解新疆 G335 双层就地冷再生应用案例），首次成功应用于高速公路道路维修中，为推动高速公路绿色养护转型起到了良好的示范效益，具有重要的借鉴意义。
在此项工程中，两套 W 380 CR 冷再生机组采用分段梯次施工的方式交替作业，有效缩短工期、减少交通影响、降低施工成本的同时更体现了这一高性能的绿色道路维修技术可适用于多种应用场景的灵活性。同时也展示了 W 380 CR 就地冷再生机施工的可持续性，既节约了大量新材料，又实现了显著的节能减排效益，为国家公路的修复养护提供了绿色低碳、高效经济的可行性方案。
项目概况
G3012 吐和高速是国家高速公路网 G30 的联络线之一，自吐鲁番起，经库尔勒、库车、 阿克苏、喀什至和田，全长 1931 公里。G3012 高速公路是新疆维吾尔自治区中部东西向通道，也是目前疆内连接南北疆的主要公路。本次养护工程的实施将提升南通道行车安全性、 舒适性，对于提升南通道服务水平具有重要意义。
G3012 上行线 K609+000-K628+000 段为利用原 G314 改造段，原路面结构 3 cm AC-13Ⅰ+4 cm AC-20Ⅰ+20 cm 水泥稳定砂砾基层+41～56 cm 天然砂砾底基层。从钻芯结果可知，基层破损严重，路面表观病害为大面积龟裂、块裂和松散，面层已无法满足使用需求。同时该段为库车市区段，属于开放式收费区间，交通量大，重载交通比例高，因此需要深层次的结构维修方能满足需求。
养护方案
考虑到使用年限、气候温差、结构耐久、节能减排等因素，结合工期要求，经调研分析决定采用基于同步摊铺的泡沫沥青就地冷再生与水泥就地冷再生双层联铺工艺，之后加铺上下面层的改造方案。
具体的方案为：首先铣刨 7 cm 面层，然后进行 15 cm 水泥就地冷再生基层与 14 cm 泡沫沥青冷再生层的同步双层就地冷再生施工，养生后实施封层，最后加铺 5 cm AC-16 C 厂拌热再生沥青混凝土与 4 cm AC-13 C 沥青混凝土上面层。
图1：吐和高速升级改造方案
项目施工前，施工方选取了代表性样品，委托相关单位进行了详细的室内配合比设计，通过实验室试验结果确定：
水泥就地冷再生混合料的水泥用量为 4.5%；
最佳含水量 5.8%；
试件的无侧限抗压强度达到 4.2 MPA；
泡沫沥青就地冷再生混合料的沥青用量为 3.2%；
发泡水用量 3.1%；
水泥用量 1.8%；
最佳含水量 7.9%；
试件的干湿劈裂强度比达到 94.9%；
60 ℃ 的动稳定度达到 4121 次/mm。
施工过程
吐和高速 G3012 采用的双层同步联铺施工工艺，是通过分段梯次施工的方式来进行的，把 19 公里的路段分为 4 部分，这样既满足了高速公路分段倒改降低交通影响的需求，又可以缩短工期，并为后续施工提供良好的作业面。
具体施工步骤如下：
1.先铣刨 7 cm 沥青层，然后按照设计要求洒布水泥，用一套 W 380 CR 冷再生机组先对上承层进行泡沫沥青冷再生，而泡沫沥青冷再生混合料则输送至沥青运输车中备用。
图2：吐和高速泡沫沥青就地冷再生施工过程
2.随后对裸露出来的下承层按照设计用量均匀洒布水泥，使用另外一套 W 380 CR 冷再生机组进行水泥就地冷再生施工，水泥就地冷再生材料则可直接由摊铺机摊铺，并由压路机进行碾压，形成全新的半刚性基层结构。
图3：吐和高速水泥就地冷再生材料的摊铺与压实
图4：吐和高速水泥就地冷再生材料的摊铺与压实
3.经过试验检测，压实度等指标符合设计要求后，将先前生产储存在运输车内备用的泡沫沥青混合料同步摊铺在水泥就地冷再生层的上部，通过压路机压实后，形成泡沫沥青冷再生混凝土下面层。两层再生层同步养生，既促进了水泥稳定砂砾中水泥的水化反应均匀性与时效性，增强了结构的强度，减少了开裂的概率，又可以显著提高层间的连续性，从而增加路面的使用寿命。
图5：吐和高速泡沫沥青就地冷再生材料的摊铺与压实
图6：吐和高速双层就地冷再生后的表面状态
预期效益
基于同步摊铺的双层就地冷再生技术是一种有效的路面修复和升级改造解决方案，尤其对于早期路面设计标准不高，需要升级的工程而言，具有更高的价值。通过此绿色低碳工艺，G3012 高速的升级改造可达到如下理想预期：
98% 以上的原路面材料被再生利用，节约大量新材料；
减少 90% 材料的铣刨与往返运输，显著降低运输成本；
每分钟再生速度达 5 米，工期缩短超过 50%；
节约能耗超 70%，减少排放 60% 以上，低碳效益显著；
双层再生材料同步养生，将项目建设对交通的影响减少 45%。
事实上，基于同步摊铺的双层就地冷再生工艺已经非常成熟，近些年来在国省干线公路以及市政道路上的应用面积超过 600 万平米，经济效益、社会效益与环保效益十分显著。此次在新疆维吾尔自治区内，在高速公路上的应用尚属首次，然而其自身优势完全可以满足高速公路的升级改造需求，相信该技术可以为高速公路的维修养护提供更有价值的选择。
