瀝青路面基層快速冷再生施工工藝及應(yīng)用

梁 安 東

(南京潤華市政建設(shè)有限公司,江蘇 南京 210001)

瀝青路面基層快速冷再生施工工藝及應(yīng)用

梁 安 東

(南京潤華市政建設(shè)有限公司,江蘇 南京 210001)

針對水泥作為再生劑的傳統(tǒng)路面基層冷再生工藝的缺點(diǎn)，提出了采用環(huán)氧樹脂作為再生劑的瀝青路面基層快速冷再生施工技術(shù)，并通過工程為實(shí)例，介紹了其工藝特點(diǎn)、工藝流程及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，為同類工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

瀝青路面基層，環(huán)氧樹脂，冷再生，施工工藝

基層是瀝青路面的重要結(jié)構(gòu)層，不管是對于道路養(yǎng)護(hù)過程中出現(xiàn)的基層損壞的維修，還是道路的改擴(kuò)建或大修，都要對瀝青路面的基層進(jìn)行處理。我國早期在處理舊路基層時，多采用銑刨挖除后填充新材料的方法。這一方法簡便易操作，但是帶來了極大的資源浪費(fèi)[1]。實(shí)際上，破碎后的舊基層材料仍是良好的建筑材料，完全可以再生循環(huán)利用。

目前，瀝青路面的基層冷再生主要采用水泥作為再生劑，該工藝存在以下缺點(diǎn)[2]：1)需要采用專用設(shè)備將水和集料拌合，成本較高；2)使用水泥再生劑再生后的水穩(wěn)基層易產(chǎn)生干縮裂縫，導(dǎo)致瀝青面層出現(xiàn)反射裂縫；3)水泥的養(yǎng)生期較長，導(dǎo)致工期延長。環(huán)氧樹脂材料由于其具有初始粘度低、強(qiáng)度增長快及最終強(qiáng)度高等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于土木工程中。采用環(huán)氧樹脂作為基層冷再生劑，其初始粘度低，可有效滲透進(jìn)集料中，易于拌合；且其強(qiáng)度增長快，一般12 h左右即可達(dá)到基層上層施工要求，可大幅降低施工工期，實(shí)現(xiàn)瀝青路面的快速翻修。

本文提出了采用環(huán)氧樹脂作為冷再生劑，改善傳統(tǒng)以水泥作為再生劑帶來的缺點(diǎn)，對材料的工藝特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并通過應(yīng)用實(shí)例驗(yàn)證了材料在基層冷再生中使用的可行性。

1 材料與工藝特點(diǎn)

本文選擇了一種以環(huán)氧樹脂為再生劑的瀝青路面基層再生方法。環(huán)氧樹脂再生劑系采用不同官能團(tuán)的增韌增柔組分改性普通環(huán)氧樹脂粘合劑，并采用由聚醚胺、脂環(huán)胺、芳香胺等材料組成的多胺類溶劑作為固化劑，該材料具有低粘度、高滲透性及常溫拌合等優(yōu)點(diǎn)。采用環(huán)氧樹脂作為基層再生劑時，環(huán)氧樹脂可滲透入破碎后的基層材料中，將基層材料牢牢的粘結(jié)在一起，迅速形成強(qiáng)度。材料具體信息如表1所示。

表1 環(huán)氧樹脂再生劑技術(shù)指標(biāo)

以上材料性能指標(biāo)分別基于JC/T 975道橋用防水涂料[3]、JT/T 535路橋用水性瀝青基防水涂料[4]等標(biāo)準(zhǔn)提出，并在相關(guān)重要指標(biāo)上有所提升。

本工藝主要適用于瀝青路面的翻修、局部基層損傷維修，也可應(yīng)用于水泥路面加鋪瀝青層的施工。本工藝具有如下特點(diǎn)：

1)無需將銑刨后的瀝青路面基層材料挖除，只需將銑刨后的材料按照設(shè)計標(biāo)高整平即可，相較傳統(tǒng)挖出重填的基層施工技術(shù)可節(jié)約大量人力物力。2)所采用的環(huán)氧樹脂材料為雙組分，由不同官能團(tuán)的增韌增柔組分改性粘合劑與采用由聚醚胺、脂環(huán)胺、芳香胺等材料組成的多胺類固化劑溶液組成，不含溶劑，稀釋劑，無揮發(fā)性物質(zhì)，無毒，不燃，對環(huán)境沒有污染。3)所采用的再生劑為冷拌施工，常溫下即可拌合，即拌即用，可人工噴灑，自然滲透，相較其他再生劑，無需專用施工設(shè)備，大幅降低了施工臺班費(fèi)。4)本工藝所采用的再生劑強(qiáng)度形成快，8 h～12 h即可達(dá)到基層材料的性能要求，相較其他再生劑，大幅減少了養(yǎng)生時間，縮短了工期。5)本工藝所采用的再生劑與集料的粘附性強(qiáng)，可迅速滲入基層材料中與基層材料結(jié)合。噴灑后即可進(jìn)行碾壓作業(yè)，節(jié)約了工序等待時間。6)本工藝所采用的再生劑，與基層材料混合后所形成的混合料具有極好的耐水、防鹽水、防酸堿性能，相比水泥材料具有較高的強(qiáng)度和韌性，可大幅提高基層的使用壽命。

2 工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 工藝流程

瀝青路面基層快速冷再生施工工藝流程如圖1所示。

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 舊路銑刨

1)采用銑刨機(jī)對舊瀝青路面基層進(jìn)行銑刨，銑刨機(jī)對舊基層材料的破碎程度應(yīng)使得最大碎塊滿足設(shè)計石料的最大公稱粒徑(見圖2)。

2)若設(shè)計新基層厚度超過原有舊基層厚度，應(yīng)提前將購置好的石料運(yùn)至現(xiàn)場，并均勻添加至銑刨后的舊基層材料中。

2.2.2 檢測級配并確定灑布量

1)將銑刨后的舊材料取樣篩分，若摻加新材料，則新材料加入后再次取樣篩分，根據(jù)篩分結(jié)果進(jìn)行室內(nèi)配合比實(shí)驗(yàn)，通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等設(shè)計指標(biāo)確定環(huán)氧樹脂的最佳灑布量，為了提高施工效率，最佳摻配量的確定可在施工前以小面積試驗(yàn)段的方式確定。

2)根據(jù)環(huán)氧樹脂的配比配制環(huán)氧樹脂再生劑，環(huán)氧樹脂兩組分一旦混合后，即可發(fā)生反應(yīng)，粘度不斷增長，視氣溫條件應(yīng)在配制后0.5 h～1 h內(nèi)使用完畢，因此每次配制量不宜過多，以1人可在0.5 h內(nèi)完成噴灑作業(yè)為宜。再生劑雙組分見圖3。

2.2.3 環(huán)氧樹脂再生劑的灑布

1)環(huán)氧樹脂噴灑作業(yè)環(huán)境條件：溫度-5 ℃～40 ℃、相對濕度不大于90%，陰雨天應(yīng)停止作業(yè)。2)采用人工噴桶將環(huán)氧樹脂按確定的最佳灑布量灑布在銑刨后的材料上，有條件的情況下也可采用環(huán)氧瀝青噴灑車進(jìn)行噴灑。

2.2.4 拌合

采用木質(zhì)釘耙或旋耕設(shè)備進(jìn)一步翻動灑布完成后的工作面，促進(jìn)再生劑與集料的混合率，提高再生效果。

2.2.5 拌合后工作面的壓實(shí)

1)由于環(huán)氧樹脂再生劑會不斷發(fā)生反應(yīng)，因此拌合后的工作面應(yīng)立刻碾壓，以防出現(xiàn)環(huán)氧樹脂反應(yīng)后期不易壓實(shí)的情況。

2)壓路機(jī)的碾壓面應(yīng)適中，不能過長也不能過短，過長會因此碾壓不充分，過短則會造成過壓，影響環(huán)氧樹脂的反應(yīng)及成品的質(zhì)量。

3)材料充分拌合后，應(yīng)先進(jìn)行1遍穩(wěn)壓，穩(wěn)壓應(yīng)在工作面全寬范圍內(nèi)從低處向高處碾壓。穩(wěn)壓后應(yīng)采用18 t～21 t光輪壓路機(jī)與振動壓路機(jī)組合壓實(shí)。

4)壓實(shí)時壓路機(jī)的碾壓速度應(yīng)控制在2 km/h左右，嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的碾壓面或工作面上急停與掉頭。

2.2.6 養(yǎng)生

1)碾壓完畢后，應(yīng)對基層進(jìn)行養(yǎng)生，視環(huán)境溫度，環(huán)氧樹脂再生劑處理后的混合料在8 h～12 h即可達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度值。2)養(yǎng)生期間，嚴(yán)禁大型車輛在工作面上通行，以防破壞環(huán)氧樹脂再生劑的后續(xù)反應(yīng)。3)當(dāng)壓實(shí)度和基層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求時，即可進(jìn)行下一步施工。

3 質(zhì)量控制

根據(jù)質(zhì)量要求，檢查施工完成后的基層應(yīng)符合工藝設(shè)計要求。參照交通部JTG F80/1—2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)[5]

的有關(guān)規(guī)定，施工現(xiàn)場檢測見表2。

表2 瀝青路面基層實(shí)測項目

4 工程應(yīng)用實(shí)例

4.1 小龍灣路跨秦淮河橋梁工程

小龍灣路跨秦淮河橋梁工程，路線全長1 064.22 m。其中主橋采用三跨自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)，跨徑組合為44+ 96+44 =184 m，寬度為34.5 m；引橋采用三跨等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，梁高為1.7 m，跨徑組合為4聯(lián)×3跨×30 m=360 m，寬度為27 m；引道長174 m,寬53 m；其余為現(xiàn)狀道路加寬改造及部分新建道路段。該工程于2012年3月1日開工，2013年4月30日完工，采用本工藝施工的水穩(wěn)基層工程量為6 400 m2。

4.2 雙龍大道(天元路—南京繞越高速公路)道路拓寬工程一標(biāo)

雙龍大道(天元路—南京繞越高速公路)道路拓寬改造工程，起點(diǎn)為雙龍大道與天元路交叉處，終點(diǎn)位于繞越高速跨123省道跨線橋下，路線全長5.7 km。第一標(biāo)段施工范圍為：K0+000～K1+210。道路設(shè)計等級為一級公路兼城市主干路功能，設(shè)計速度為60 km/h，汽車荷載等級為公路—Ⅰ級。橫斷面采用雙向八車道四幅路斷面，路幅全寬52 m。該工程于2014年2月20日開工，2014年6月30日完工，采用本工藝施工的水穩(wěn)基層工程量為5 537 m2。

4.3 應(yīng)用效果

采用本工藝施工的水穩(wěn)基層分項工程質(zhì)量驗(yàn)收一次通過。該工藝施工技術(shù)先進(jìn)，施工質(zhì)量、施工進(jìn)度和工程造價控制等方面均達(dá)到了預(yù)期的效果，得到了業(yè)主、監(jiān)理、主管部門等各方的好評。

5 結(jié)語

本文提出了采用環(huán)氧樹脂作為再生劑的瀝青路面基層快速冷再生施工技術(shù)，詳細(xì)介紹了其工藝特點(diǎn)、工藝流程及材料與設(shè)備，并提出了該工藝的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。本文的研究可為瀝青路面基層快速冷再生施工提供技術(shù)參考。

[1] 李曉華,王宏斌.水泥冷再生技術(shù)在瀝青路面大修工程中的應(yīng)用[J].華北科技學(xué)院學(xué)報,2007,4(2):49-53.

[2] 徐柱杰.舊水泥混凝土路面共振碎石化及瀝青加鋪技術(shù)[D].上海:同濟(jì)大學(xué),2008.

[3] JC/T 975，道橋用防水涂料[S].

[4] JT/T 535，路橋用水性瀝青基防水涂料[S].

[5] JTG F80/1—2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)[S].

The rapid cold recycling construction technology and application of asphalt pavement base

Liang Andong

(NanjingRunhuaMunicipalConstructionLimitedCompany,Nanjing210001,China)

According to the characteristics of cement as the traditional pavement base cold recycling technology of recycling agent, this paper put forward the asphalt pavement base rapid cold recycling construction technology using epoxy resin as the recycling agent, and through the engineering examples introduced its technical characteristics, technological process and quality control standard, accumulated experience for similar engineering construction.

asphalt pavement base, epoxy resin, cold recycling, construction technology

1009-6825(2017)03-0133-02

2016-11-13

梁安東(1983- )，男，工程師

U416.217

A