瀝青路面冷再生施工技術(shù)的應(yīng)用

吳建萍

（陜西省交通建設(shè)集團(tuán)公司西長分公司，陜西 西安 710086）

1 工程概況

廠拌冷再生試驗(yàn)路位于某高速公路K49+000~K51+100左幅路基，全長2 100m，其中含3道明通道和4道明蓋板。通過廠拌冷再生的方法分別使用泡沫瀝青和改性乳化瀝青進(jìn)行冷再生混合料的生產(chǎn)和施工。主線路面段半幅寬度為12.3m，加寬漸變段寬15.8~16.11m。本次廠拌冷再生柔性基層試驗(yàn)路方案如圖1所示。方案一：20cm水穩(wěn)砂礫+20cm水穩(wěn)碎石+28cm泡沫瀝青穩(wěn)定基層+10cm瀝青混凝土面層；方案二：20cm水穩(wěn)砂礫+20cm水穩(wěn)碎石+20cm泡沫瀝青穩(wěn)定基層+18cm瀝青混凝土面層；方案三：20cm水穩(wěn)砂礫+20cm水穩(wěn)碎石+20cm乳化瀝青穩(wěn)定基層+18cm瀝青混凝土面層。本高速公路通過利用再生回收料修筑新的柔性基層，代替原有設(shè)計(jì)方案的20cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層。

圖1 試驗(yàn)路方案（單位：cm）

2 冷再生料的生產(chǎn)

試驗(yàn)路采用維特根公司的移動(dòng)式冷拌再生機(jī)，該再生機(jī)配備連續(xù)式雙軸攪拌鍋和精確的微機(jī)控制配料系統(tǒng)。該拌和設(shè)備的集成化和自動(dòng)化水平很高，整個(gè)拌和現(xiàn)場的組織變得非常簡單，僅需要幾個(gè)操作人員和兩臺(tái)裝載機(jī)不停地供料即可?？蛰d的運(yùn)料卡車有序地排隊(duì)候料，而滿載再生混合料的卡車則駛向7km之外的攤鋪現(xiàn)場。整個(gè)生產(chǎn)過程，首先使用兩臺(tái)裝載機(jī)分別為兩個(gè)背對(duì)背結(jié)構(gòu)的配料斗裝料，一個(gè)料斗裝舊瀝青回收料，另外一個(gè)料斗裝石屑，每個(gè)料斗均有一個(gè)可調(diào)節(jié)的出料門，從而確保舊瀝青回收料和石屑能夠按確定的比例配料。接下來的步驟都是自動(dòng)進(jìn)行，配好的材料被輸送到連續(xù)式雙軸攪拌鍋。同時(shí)，精確計(jì)量的水、水泥、乳化瀝青或者泡沫瀝青被加入拌和鍋。最后，再生后的材料從拌和鍋出來后通過輸送帶直接卸至運(yùn)料卡車?yán)铩?/p>

3 冷再生料的攤鋪和壓實(shí)

考慮到工作面的寬度較大，施工現(xiàn)場采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)同時(shí)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。兩臺(tái)攤鋪機(jī)之間的縱向間距保持在10m左右，縱向接縫的重疊寬度至少為10cm，攤鋪時(shí)采用兩邊掛鋼線，中間架平衡梁的方式保證攤鋪的高程和平整度。為確保連續(xù)攤鋪，將攤鋪機(jī)的工作速度控制在1~2m/min左右，而且確保一定數(shù)量的運(yùn)料車，防止供料不及時(shí)而斷料。工程實(shí)踐表明，泡沫瀝青冷再生混合料的施工難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于熱拌混合料。由于工作面過寬，有時(shí)會(huì)發(fā)生供料間斷的現(xiàn)象，但對(duì)施工的質(zhì)量影響不大。原因在于泡沫瀝青冷再生料本身是一種冷料，只要保證其本身的壓實(shí)含水率滿足要求即可。

施工初始階段采用分兩層攤鋪，逐層壓實(shí)的方案。實(shí)踐證明，對(duì)于每層10cm的冷再生料而言，采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓3遍可以獲得良好的壓實(shí)度，現(xiàn)場采用灌砂法實(shí)測壓實(shí)度超過98%。后來，又成功地實(shí)施了一次性攤鋪壓實(shí)20cm的冷再生料的方案。具體步驟為：首先采用輪胎壓路機(jī)靜壓1遍，然后再使用雙鋼輪壓路機(jī)弱振1遍，單鋼輪壓路機(jī)弱振2遍，最后使用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行不間斷碾壓，使再生層的表面保持濕潤。

4 冷再生質(zhì)量控制技術(shù)

4.1 RAP級(jí)配

根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，如RAP最大粒徑為40mm，過大的顆粒可能造成混合料離析、孔隙過多、滲透性增大和面層攤鋪與壓實(shí)困難。對(duì)于水泥-乳化瀝青冷再生混合料（CR）較薄的部分，過大的RAP可能導(dǎo)致面層撕裂。實(shí)踐表明RAP最大粒徑適宜小于壓實(shí)層厚度的1/3。當(dāng)RAP特性發(fā)生重大變化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)級(jí)配或?yàn)r青含量的顯著不同。當(dāng)室外試驗(yàn)結(jié)果變化較大時(shí)，要注意外加劑采樣和試驗(yàn)。

4.2 再生劑的取樣

當(dāng)施工中采用乳化瀝青作再生劑時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮乳化瀝青等級(jí)的變化，從而有利于現(xiàn)場瀝青膜的形成與壓實(shí)。當(dāng)現(xiàn)場施工中發(fā)現(xiàn)瀝青裹覆與壓實(shí)困難時(shí)，則可以把乳化瀝青換成較軟級(jí)別。提高瀝青裹覆，應(yīng)調(diào)整含水量而不是調(diào)整再生劑用量，再生劑用量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)調(diào)整確定。

4.3 再生混合料的含水量控制

用乳化瀝青和乳化再生劑作為再生劑的CR混合料，需適當(dāng)養(yǎng)護(hù)以達(dá)到最終強(qiáng)度。各地對(duì)攤鋪磨耗層含水量有不同的要求，主要根據(jù)混合料再生前的含水量決定。好的再生劑分散和壓實(shí)需要適當(dāng)?shù)乜刂扑?，分散所需含水量比壓?shí)多。對(duì)于乳化瀝青和乳化再生劑，當(dāng)混合料開始破乳，即顏色由棕色變成黑色時(shí)才進(jìn)行壓實(shí)。延遲乳化瀝青或CR混合料的壓實(shí)時(shí)間為30~120min，延遲時(shí)間取決于再生劑的破乳性質(zhì)、層厚和天氣。為獲得最終強(qiáng)度（養(yǎng)護(hù)），面層中需留有拌和與壓實(shí)所需的水分，在壓實(shí)時(shí)不能密封。

5 冷再生效果檢驗(yàn)

5.1 再生材料級(jí)配的檢驗(yàn)

試驗(yàn)路采用的原材料與配合比設(shè)計(jì)中采用的材料一致，考慮到試驗(yàn)路材料設(shè)計(jì)采用了泡沫瀝青和乳化瀝青兩種材料作為穩(wěn)定劑，配合比設(shè)計(jì)中采用的級(jí)配不盡相同，因此，對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)方案，合成級(jí)配的要求也不相同，以下是拌和廠礦料級(jí)配檢驗(yàn)結(jié)果（見表1）。

表1 泡沫瀝青混合料礦料級(jí)配檢驗(yàn)結(jié)果

5.2 再生材料的力學(xué)性能檢測

為了檢驗(yàn)拌制的冷再生混合料是否合格，應(yīng)定期對(duì)拌和廠生產(chǎn)的混合料成品料取樣，運(yùn)至工地試驗(yàn)室即時(shí)成型，以對(duì)混合料的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。表2為成品料的力學(xué)性能檢測結(jié)果。

表2 成品料的力學(xué)性能檢測結(jié)果

5.3 試驗(yàn)路壓實(shí)度檢測

在再生基層施工過程中，通過調(diào)整攤鋪、碾壓工藝及遍數(shù)，以保證再生基層的壓實(shí)度。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，采用破碎舊料的泡沫瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度為2.240g/cm3，改性乳化瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度為2.235g/cm3，采用非破碎舊料的泡沫瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度為2.180 8g/cm3，以此作為基層控制壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。由壓實(shí)度檢測結(jié)果可以看出，冷再生混合料基層壓實(shí)后的壓實(shí)度基本在98%以上，滿足規(guī)范要求，再生混合料基層具有良好的壓實(shí)性能。

5.4 試驗(yàn)路取芯檢測

再生基層竣工后，對(duì)試驗(yàn)路隨機(jī)鉆取了芯樣，對(duì)芯樣按自然養(yǎng)生的時(shí)間進(jìn)行了力學(xué)性能檢測。由于各個(gè)路段鋪筑的方式不同，有的是一層直接鋪筑，有的是分層鋪筑。對(duì)于分層鋪筑的基層，由于層間結(jié)合不是很好，不太容易完整地取出芯樣，故鉆芯原則為：采用分層鋪筑的基層，采用分層取芯；單層鋪筑的基層，則一層取芯。試驗(yàn)結(jié)果表明，再生基層芯樣的完整性較好，特別是采用破碎舊料鋪筑基層，完整性好、密實(shí)度高，芯樣表面也較光滑。這些都從側(cè)面反映了采用變異性小的舊料，再生基層有更好的質(zhì)量。乳化瀝青基層芯樣與泡沫瀝青芯樣從外觀上看，并無差別。

同時(shí)測試結(jié)果表明，再生基層部分路段竣工后20d左右，已形成了較高的強(qiáng)度，但各個(gè)路段的檢測結(jié)果離散性較大，這與試驗(yàn)路的工期長短、施工的連續(xù)性以及天氣的影響是密切相關(guān)的?？⒐ず?0d的檢測結(jié)果表明，泡沫瀝青基層及乳化瀝青基層都有較高的強(qiáng)度，基本上都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

6 結(jié)語

本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)泡沫瀝青以及乳化瀝青冷再生施工技術(shù)在公路施工中的運(yùn)用進(jìn)行深入分析，總結(jié)出其相應(yīng)的施工工藝及其施工控制要點(diǎn)。對(duì)冷再生后的路段進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果表明泡沫瀝青基層及乳化瀝青基層都有較高的強(qiáng)度，基本上都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可為同類工程提供參考借鑒。

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[2] 張躍峰.舊路冷再生施工技術(shù)在大修工程中的應(yīng)用[J].中國科技信息，2006（21）：28-34.

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