淺談乳化瀝青冷再生基層施工技術(shù)應(yīng)用

閆戰(zhàn)磊 魯銀亮 崔革

摘 要：乳化瀝青冷再生施工工藝在公路基層養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用的較多，能夠以較低的成本實(shí)現(xiàn)良好的養(yǎng)護(hù)效果?；诖?，本文詳細(xì)分析了這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，希望能夠起到一定的借鑒性作用。

關(guān)鍵詞：就地冷再生;瀝青;高速公路

1 乳化瀝青就地冷再生技術(shù)施工工藝

乳化瀝青原理。對瀝青進(jìn)行乳化，可使得瀝青粘度有效降低，便于在常溫下進(jìn)行瀝青混合料生產(chǎn)。乳化瀝青在常溫下呈液態(tài)，表現(xiàn)出很好的流動(dòng)性，在再生料中呈瀝青微滴狀態(tài)。在進(jìn)行再生料拌和時(shí)，由于乳化瀝青顆粒表面電荷與集料表面電荷發(fā)生中和反應(yīng)。同時(shí)再生料鋪攤后，在水分蒸發(fā)作用下，瀝青微滴從乳化液中分離出來，相互靠近粘結(jié)形成瀝青膜，這就是瀝青乳液的分解與破乳，主要對混合料后期強(qiáng)度有較大影響。

乳化瀝青冷再生料的強(qiáng)度形成過程就是廢舊料和新礦料及乳化瀝青全面混合的過程。當(dāng)與集料接觸時(shí)，乳化瀝青優(yōu)先分布于礦粉上，包裹粒徑較大集料，內(nèi)摩擦力和內(nèi)聚力使得再生料具有良好的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，具備良好的耐久性。

2 工程概況

寧宿徐高速公路近90%路段在“十三五”期間都將接近或超過設(shè)計(jì)使用年限，根據(jù)公司《寧宿徐高速公路瀝青路面性能評估及“十三五”養(yǎng)護(hù)規(guī)劃研究》計(jì)劃安排。為切實(shí)提高路面的使用性能，保障高速公路的安全暢通，加強(qiáng)道路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，對S49新?lián)P高速的K66+500--K123+000和S96宿遷支線K6+367--K7+500雙向路段實(shí)施路面大修工程，主要采取SMA罩面和就地?zé)嵩偕鷥煞N方式。根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求，路面大修應(yīng)用超過2.9單車道·公里乳化瀝青就地冷再生技術(shù)。

3 乳化瀝青冷再生料設(shè)計(jì)

在混合料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，再生料配合比設(shè)計(jì)是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一。合理的再生料配合比設(shè)計(jì)，能有效確保成型后的路面具有足夠強(qiáng)度和良好的路用性能。采用廠拌冷再生技術(shù)，混合料級配能夠在更大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，容易控制混合料拌和與施工質(zhì)量，確保瀝青再生料質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

配合比設(shè)計(jì)的基本流程：隨機(jī)取樣，低溫烘干確定含水量;分析得出銑刨料級配及瀝青含量;確定最佳用水量;乳化瀝青最佳用量的確定。

用于廠拌冷再生的銑刨料須經(jīng)過破碎、篩分后方可使用。一般分成0mm～10mm和10mm～30mm兩檔。對回收料的含水率進(jìn)行測定、級配、瀝青含量和砂當(dāng)量進(jìn)行檢測。以采用的銑刨料各項(xiàng)參數(shù)為基礎(chǔ)，通過進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，進(jìn)行新舊料比例調(diào)整，確?；旌狭霞壟錆M足路面結(jié)構(gòu)層要求。

確定最佳含水率及最大干密度。拌和用水量確定時(shí)，先在混合料中摻入4%乳化瀝青，依據(jù)設(shè)計(jì)要求變化含水率進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，最佳含水率采用最大干密度時(shí)的含水率。

乳化瀝青冷再生混合料性能驗(yàn)證試驗(yàn)。以含水量間距為0.5%～1.0%進(jìn)行試件制備，試件成型采用二次擊實(shí)方法。先將拌和均勻的乳化瀝青試樣雙面擊實(shí)50次，將試樣連同試模側(cè)放于60℃鼓風(fēng)烘箱中養(yǎng)生40h，從烘箱中取出后，立即馬歇爾雙面擊實(shí)25次，側(cè)放于室內(nèi)冷卻后進(jìn)行性能檢測，綜合確定乳化瀝青用量。同時(shí)，還須對試件進(jìn)行凍融劈裂等試驗(yàn)，要求各試驗(yàn)結(jié)果符合要求。

瀝青混合料的空隙率不僅會(huì)直接影響混合料各項(xiàng)性能，其大小和結(jié)構(gòu)還會(huì)影響混合料養(yǎng)生，應(yīng)對其進(jìn)行控制。與泡沫瀝青混合料相比，乳化瀝青混合料孔隙偏小，易成封閉狀態(tài)，則其水分散失慢，強(qiáng)度增長速度慢。

4 乳化瀝青冷再生施工過程

1）施工前準(zhǔn)備與材料用量。乳化瀝青就地冷再生利用舊面層瀝青混合料進(jìn)行再生，再生混合料作為中下面層。根據(jù)本次寧宿徐高速公路實(shí)際狀況，選擇首次再生的車道，以車道兩側(cè)標(biāo)線作為冷再生施工的邊界。根據(jù)再生機(jī)每次銑刨寬度為3.8m，標(biāo)好再生的兩條邊線。先借助森林滅火鼓風(fēng)機(jī)來吹干凈原路面上的浮塵，也可以采用人工清掃的方式，保證舊路表面層是干凈整潔，沒有任何雜物或是灰塵的，然后再通過水泥撒布車來對水泥進(jìn)行撒布，在這個(gè)過程當(dāng)中要確保施工區(qū)域環(huán)境不會(huì)受到飛揚(yáng)的水泥的污染。灑布過程當(dāng)中為確保施工邊線不會(huì)被覆蓋住需要在兩邊都空出來10cm左右。根據(jù)水泥用量2.2%，乳化瀝青用量3.3%計(jì)算，每平方需要添加水泥4.4kg，乳化瀝青6.6kg。

2）就地冷再生攤鋪。就地冷再生的攤鋪過程當(dāng)中需要使用到再生機(jī)、水車等CIR900系統(tǒng)設(shè)備，且確保所輸入的每一項(xiàng)再生相關(guān)數(shù)據(jù)都是正確的，乳化瀝青冷再生混合料直接由皮帶運(yùn)至攤鋪機(jī)料斗。冷再生混合料采用熱拌瀝青混合料攤鋪方法進(jìn)行攤鋪，要求緩慢、均勻、不間斷。本項(xiàng)目使用兩臺性能相同攤鋪機(jī)組成梯隊(duì)聯(lián)合攤鋪，便于進(jìn)行標(biāo)高、再生層平整度控制。要求兩幅間有30cm～60cm寬度搭接，保證搭接縫為濕接縫，躲開車道輪跡。

冷再生混合料攤鋪前，無需進(jìn)行熨平板加熱，只需涂少量防粘劑。乳化瀝青混合料盡量不要分層鋪筑，確需多層鋪筑時(shí)，在鋪上一層前須養(yǎng)生2d～5d。為防止混合料出現(xiàn)離析，對攤鋪機(jī)速度進(jìn)行控制，要求控制在2m/min～5m/min，不得隨意變速或停頓。根據(jù)試驗(yàn)路段結(jié)果確定松鋪系數(shù)，要求單層壓實(shí)后最大厚度不大于16cm，最小厚度不小于8cm。在攤鋪過程中，由專人進(jìn)行攤鋪層厚度及路拱、橫坡等檢查，對鋪攤?cè)毕菁皶r(shí)進(jìn)行人工找補(bǔ)，對特別嚴(yán)重路段須整層鏟除。

3）碾壓工藝。碾壓作業(yè)可劃分成初壓、復(fù)壓與終壓三個(gè)階段，須結(jié)合現(xiàn)場冷再生的實(shí)際情況來調(diào)整每一個(gè)碾壓段落的長度，一般以40m左右較為適宜。下面是本工程的碾壓方案：第一、如果再生混合料是由攤鋪機(jī)攤鋪好的話，那么在混合料表面破乳以前就需要馬上用鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，這樣做能夠避免增加乳化瀝青的粘度，鋼輪壓力機(jī)的粘輪問題也會(huì)得到有效解決;第二、初壓作業(yè)過程當(dāng)中，以雙鋼輪靜壓過一遍以后，再采用單鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行2遍的靜退振碾壓，前后振動(dòng)碾壓2遍，如表面的水分很快就被蒸發(fā)掉了的話，那么就需要注意水分的補(bǔ)充，但須適量;第三、復(fù)壓作業(yè)時(shí)主要是以膠輪壓路機(jī)兩臺來進(jìn)行碾壓，一般要結(jié)合混合料的性能、壓路機(jī)的類型等多方面因素來決定碾壓的次數(shù)，本工程采用6～8遍。第四、根據(jù)施工技術(shù)規(guī)程，復(fù)壓后無輪跡或者壓實(shí)度滿足，無須終壓。本項(xiàng)目采取增加復(fù)壓遍數(shù)以消除輪跡。第五、碾壓攤鋪的再生料之后，兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)禁止車輛通行，確保養(yǎng)生要充足，以免行駛的車輛會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)松散，具體需要多長時(shí)間來進(jìn)行養(yǎng)生需要根據(jù)現(xiàn)場來定。

為避免壓路機(jī)輪被冷再生料所粘結(jié)，在采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓的過程當(dāng)中可噴少量的水霧。碾壓過程當(dāng)中除非不得已，否則不能出現(xiàn)掉頭或是剎車的情況，并禁止在相同斷面上停留，碾壓位置應(yīng)該是階梯狀的。初壓的碾壓速度以2～3km/h為宜，復(fù)壓則控制在3～6km/h之內(nèi)，終壓的碾壓速度一般是2.5～5km/h。

4）養(yǎng)生。冷再生下面層須養(yǎng)生一段時(shí)間之后，確保能夠進(jìn)一步蒸發(fā)或是揮發(fā)混合料當(dāng)中的水分，從而增強(qiáng)路面強(qiáng)度之后才能開始對罩面層進(jìn)行鋪筑。如果氣候條件比較好的話，那么3到7天的養(yǎng)生期即可，養(yǎng)生期間禁止有車輛通行。養(yǎng)生結(jié)束以后，鉆芯取樣芯樣成型完整時(shí)，加鋪封層和罩面層。

5 結(jié)束語

冷再生技術(shù)具有節(jié)約資源、縮短施工周期、減少環(huán)境污染等特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，具有較多的要點(diǎn)，必須結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析。在養(yǎng)護(hù)的過程中，應(yīng)對其特點(diǎn)進(jìn)行把握，聯(lián)系理論與實(shí)踐，不斷細(xì)化整個(gè)施工流程，同時(shí)，加強(qiáng)質(zhì)量控制，真正發(fā)揮出這項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值。

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