冷再生技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修中的應(yīng)用研究

王美花

(內(nèi)蒙古錫林汽特市地方道路管理段)

1 舊路面的調(diào)查分析

(1)對(duì)于原路面資料的調(diào)查分析。主要是查閱公路建設(shè)施工階段的設(shè)計(jì)資料、竣工資料以及養(yǎng)護(hù)資料等一系列的內(nèi)容，明確原路面結(jié)構(gòu)形式、不同結(jié)構(gòu)層材料以及厚度、公路使用階段的養(yǎng)護(hù)情況等，為就地冷再生設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的依據(jù)支持。

(2)對(duì)于原路面技術(shù)狀況的評(píng)定.主要包括以下幾方面的內(nèi)容:對(duì)原路面技術(shù)狀況進(jìn)行評(píng)定，明確舊路面的狀況指數(shù)PCI、舊路面強(qiáng)度系數(shù)SSI、舊路面的結(jié)構(gòu)承載能力、車轍、裂縫等病害情況，并有針對(duì)性的制定預(yù)處理施工方案;對(duì)舊路面材料進(jìn)行鉆芯、銑刨或者是切割取樣，對(duì)舊路面材料的級(jí)配、瀝青用量進(jìn)行分析。

(3)明確就地冷再生使用條件。由于就地冷再生是將舊瀝青路面面層在銑刨破碎后添加再生劑后作為瀝青路面基層或者是下面層，主要針對(duì)公路工程大中修項(xiàng)目使用，以改善路面結(jié)構(gòu)性能。主要適用于基層完整或者是基層破損容易修復(fù)的瀝青路面，同時(shí)確保彎沉值不超過(guò)30(0.01 mm)的路面，如果彎沉值過(guò)大則應(yīng)該進(jìn)一步的進(jìn)行基層狀況評(píng)定。

2 就地冷再生施工材料的控制

(1)就瀝青路面回收RAP 料。在瀝青路面就地冷再生RAP 材料的質(zhì)量控制上，重點(diǎn)是實(shí)測(cè)RAP 料含水率、級(jí)配、瀝青含量、砂當(dāng)量、針片狀含量、壓碎值以及棱角性等指標(biāo)項(xiàng)目，以便于為后期配比設(shè)計(jì)提供合理的依據(jù)。

(2)乳化瀝青。就地冷再生乳化瀝青一般選擇使用慢裂或者是中裂乳化瀝青，乳化瀝青的具體技術(shù)控制指標(biāo)見(jiàn)表1 所示。

表1 就地冷再生乳化瀝青技術(shù)要求

(3)集料。粗細(xì)集料的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該按照《公路工程瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求進(jìn)行質(zhì)量控制。對(duì)于粗集料，重點(diǎn)是對(duì)壓碎值、磨耗損失、密度、針片狀含量、堅(jiān)固性以及吸水率等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，對(duì)于細(xì)集料則主要是對(duì)密度、堅(jiān)固性以及砂當(dāng)量等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，確保各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足要求。

(4)水泥。水泥主要是作為活性添加劑添加到再生料之中，水泥可以采用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥或者是火山硅酸鹽水泥，嚴(yán)禁使用快硬早強(qiáng)水泥，重點(diǎn)要確保用于就地冷再生施工的水泥疏松、干燥、無(wú)聚團(tuán)與受潮變質(zhì)情況。

(5)填料。在就地冷再生施工中的填料主要是礦粉，對(duì)于礦粉要確保材料的密度、含水量、細(xì)度、外觀、親水系數(shù)以及塑性指數(shù)等技術(shù)指標(biāo)滿足《公路工程瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的要求。

3 就地冷再生材料配比設(shè)計(jì)

3.1 就地冷再生層結(jié)構(gòu)與厚度的設(shè)計(jì)

對(duì)于就地冷再生層結(jié)構(gòu)與厚度的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該對(duì)瀝青路面的交通量進(jìn)行分析，制定新的路面結(jié)構(gòu)并確定路面強(qiáng)度厚度指標(biāo)。一般情況下就地冷再生基層厚度都在15 cm 以上，如果綜合考慮分析施工均勻性以及拌合壓實(shí)的要求，一般控制在厚度在15 ～25 cm 左右。一般在瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)驗(yàn)算參數(shù)的選擇上，以冷再生混合料的90 d 或180 d 最小抗壓回彈模量作為抗壓回彈模量。然后根據(jù)就瀝青路面結(jié)構(gòu)層狀況去除再生層厚，計(jì)算出冷再生混合料底面的彎沉值，然后按照設(shè)計(jì)彎沉要求，采用HPDS 等軟件進(jìn)行不同路面結(jié)構(gòu)層厚度驗(yàn)算分析。

3.2 就地冷再生混合料的配合比設(shè)計(jì)方法

就地冷再生混合料的配比設(shè)計(jì)方法，具體設(shè)計(jì)流程為對(duì)再生料取樣之后確定冷再生混合料的級(jí)配，然后按照施工要求以及路面強(qiáng)度狀況，確定就地冷再生混合料的級(jí)配以及新集料用量，之后確定乳化瀝青、水泥等材料的用量。就地冷再生瀝青混合料的配比設(shè)計(jì)應(yīng)該參照表2 執(zhí)行。

表2 就地冷再生材料級(jí)配組成范圍

續(xù)表2

3.3 最佳含水率與最佳乳化瀝青的用量

對(duì)于最佳含水率的確定，應(yīng)該根據(jù)乳化瀝青的用量調(diào)整、含水率的變化進(jìn)行混合料的拌和試驗(yàn)，然后根據(jù)再生混合料的工作狀況、破乳時(shí)間以及就地冷再生混合料強(qiáng)度性能確定最佳含水率。最佳乳化瀝青用量首先應(yīng)該預(yù)估乳化瀝青用量，然后按照一定的間隔設(shè)置幾組乳化瀝青用量進(jìn)行拌和試驗(yàn)，并進(jìn)行馬歇爾試件。通過(guò)馬歇爾、浸水馬歇爾、劈裂試驗(yàn)、凍融劈裂以及車轍實(shí)驗(yàn)等對(duì)最佳乳化瀝青用量進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證分析，對(duì)于乳化瀝青冷再生混合料配比設(shè)計(jì)指標(biāo)要求可以參照表3 控制。

表3 乳化瀝青冷再生瀝青混合料室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)要求

4 就地冷再生施工工藝控制

4.1 試驗(yàn)段的施工作業(yè)

在正式進(jìn)行大規(guī)模冷再生混合料施工作業(yè)之前，應(yīng)該選擇200 m 左右的試驗(yàn)段施工，以確定各項(xiàng)施工技術(shù)參數(shù)。由于冷再生機(jī)的轉(zhuǎn)子速度與行走速度對(duì)于就地冷再生混合料的級(jí)配有著關(guān)鍵的影響，因此在參數(shù)的確定上重點(diǎn)是確定這兩項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，一般情況下調(diào)整轉(zhuǎn)速在100 ～150 r/min 左右。同時(shí)通過(guò)試驗(yàn)段的施工確定就地冷再生混合料施工的壓實(shí)系數(shù)與松鋪厚度，以確保就地冷再生層的壓實(shí)工藝。

4.2 舊瀝青路面預(yù)處理

在正式施工作業(yè)之前，應(yīng)完成舊瀝青路面的預(yù)整修，主要是按照設(shè)計(jì)要求調(diào)整路面的橫坡，清除原路面的局部隆起或者是凹陷問(wèn)題，同時(shí)重點(diǎn)針對(duì)沉陷、坑槽等涉及到基層或者是路基病害的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)處理，為就地冷再生層施工提供良好的下承層。然后按照配比設(shè)計(jì)要求在舊瀝青路面上撒布新集料、水以及乳化瀝青。之后啟動(dòng)就地冷再生施工設(shè)備對(duì)舊瀝青路面進(jìn)行銑刨、再生以及拌和施工。

4.3 舊瀝青路面的破碎拌和與攤鋪整形

破碎與拌和一般由冷再生機(jī)進(jìn)行施工，一般情況下控制再生機(jī)的行走速度在4 ～10 m/min 左右。在冷再生機(jī)的破碎拌和過(guò)程中，應(yīng)該由施工作業(yè)管理人員隨時(shí)檢測(cè)破碎與拌和厚度，確保處理深度滿足要求。在冷再生機(jī)的破碎拌和過(guò)程中應(yīng)該及時(shí)緊跟平地機(jī)或壓路機(jī)進(jìn)行整形，以完成對(duì)路面的調(diào)坡、調(diào)拱。

4.4 碾壓與養(yǎng)護(hù)

對(duì)于就地冷再生混合料的碾壓，應(yīng)該確保配備足夠數(shù)量與噸位的壓實(shí)機(jī)械，在壓實(shí)工藝的控制上，首先應(yīng)該采用振動(dòng)壓路機(jī)強(qiáng)振3 ～4 遍，之后再弱振2 遍，強(qiáng)振壓路機(jī)的行走速度控制在1.5 ～1.7 km/h，弱振行走速度控制在1.8 ～2.2 km/h，最后用光輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓1 ～2 遍。壓實(shí)結(jié)束后一般需要進(jìn)行3 ～7 d 的養(yǎng)生，在養(yǎng)生期間水分會(huì)逐步的散失，就地冷再生混合料的強(qiáng)度也會(huì)逐步的增長(zhǎng)，當(dāng)取樣確保芯樣能夠成型完整后，即可加鋪封層進(jìn)行面層的施工。

5 結(jié) 語(yǔ)

在瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中采用就地冷再生技術(shù)，不僅可以充分利用舊路材料，降低瀝青路面養(yǎng)護(hù)造價(jià)，同時(shí)也有助于加快施工進(jìn)度，盡早結(jié)束養(yǎng)護(hù)施工恢復(fù)瀝青路面的通車。為了確保就地冷再生施工質(zhì)量，在就地冷再生工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)舊瀝青路面結(jié)構(gòu)狀況，合理的制定施工方案，并重點(diǎn)通過(guò)強(qiáng)化材料質(zhì)量控制，優(yōu)化配比設(shè)計(jì)以及完善施工階段的質(zhì)量管理方案，提高就地冷再生施工效果。

［1］中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部發(fā)布.公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTG H10－2009)［S］.北京:人民交通出版社，2009.

［2］中華人民共和國(guó)交通部發(fā)布.公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50－2006)［S］.北京:人民交通出版社，2006.