瀝青路面冷再生技術(shù)淺析

楊立梅

瀝青路面的再生利用是將舊瀝青路面經(jīng)過翻挖、回收、破碎、篩分等方法處理后,與再生劑、新集料等按一定比例重新拌和成混合料,能夠滿足一定的路用性能并重新鋪筑于路面的一整套工藝。由于對舊材料進(jìn)行重復(fù)利用,施工過程中路面的幾何線形及厚度能得到很好地保持。

瀝青路面就地冷再生技術(shù)可以對路面龜裂、沉陷、車轍、坑槽、基層松散等病害進(jìn)行有效地改造。故目前已經(jīng)成為許多公路建設(shè)部門十分重視的一項技術(shù),越來越多地應(yīng)用于地方公路的大修改造工程。

1 冷再生施工技術(shù)的優(yōu)點

1)施工費用低。道路就地冷再生由于全部利用了舊的路面和基層材料,從而減少了道路維修或改造時舊材料的挖起運輸、廢棄和新材料的購置,節(jié)約能源,從而導(dǎo)致成本大幅度下降。與在舊鋪層上加鋪新料的維修方法相比,冷再生可降低成本約20%。2)施工質(zhì)量好。不損壞路基,提高舊路等級,且能夠精確控制基層厚度,可以根據(jù)不同道路原鋪裝材料的實際情況進(jìn)行設(shè)計,選擇不同的穩(wěn)定劑,配比準(zhǔn)確,可以保證再生材料的優(yōu)秀品質(zhì)和施工質(zhì)量。3)施工工期短。道路冷再生施工一次性可以完成破碎、添加、拌和及攤鋪,從而簡化了施工程序,縮短了施工工期。4)環(huán)境污染少。冷再生可以充分利用舊路的瀝青、石料等材料,減少了新材料的開采,具有重大的環(huán)保效益,因此被人們稱為“綠色”施工技術(shù)。5)施工干擾小。冷再生施工的特點是大型機械密集施工,將因施工而造成的交通干擾降到了最低。該機械具有封閉式自動控制添加系統(tǒng),可以防止粉塵飛揚,有利于文明施工。

2 冷再生深度確定

瀝青路面冷再生深度直接關(guān)系到混合料的組成情況,因此在進(jìn)行冷再生混合料配合比設(shè)計時,首先確定需要冷再生的深度,從而合理確定配合比組成。在確定舊瀝青路面冷再生的深度時應(yīng)對舊路面的破損狀況及承載力狀況和彎沉進(jìn)行綜合調(diào)查與檢測,根據(jù)檢測結(jié)果綜合確定再生深度。如果路面基層已經(jīng)損壞,就必須對基層進(jìn)行冷再生處理,如果路面的損壞程度還沒有波及到基層,只是路面表面層出現(xiàn)裂縫、泛油、磨損、車轍、坑槽等病害時,就可以采用冷再生面層作為新改造路面的下面層,或作為改造的低等級路面的面層使用。

3 冷再生穩(wěn)定劑的選擇

當(dāng)冷再生混合料是二灰穩(wěn)定碎石基層或水泥穩(wěn)定碎石基層時可摻加水泥作為穩(wěn)定劑,再生得到的混合料作為路面的基層或底基層使用。在水泥作為穩(wěn)定劑摻入時,水泥用量一般控制在4%～6%(重量百分比)之間。在具體摻入時,有如下幾種添加方式:1)將粉狀水泥撒布在再生機前的被再生路面上,再生機經(jīng)過時可將水泥與被銑刨下來的舊混合料進(jìn)行拌和。2)用專用水泥稀漿攪拌輸送車將水泥與水拌和成稀漿狀,水泥稀漿可以直接噴灑到再生機的拌合罩殼內(nèi)。這樣不僅可以保證水泥用量的精確性,也防止了因刮風(fēng)等而損失水泥材料。3)采用專用水泥撒布車撒布水泥,撒布車作為再生機組的一部分。

當(dāng)再生混合料為瀝青面層時,可摻加乳化瀝青作為穩(wěn)定劑,再生得到的混合料可作為瀝青碎石基層或瀝青下面層使用。

再生瀝青面層混合料時,摻加乳化瀝青作為穩(wěn)定劑,乳化瀝青可以提高混合料的粘結(jié)力和承載力,有助于使舊路面中老化的瀝青復(fù)原、軟化。使用乳化瀝青的好處是其粘度低,易于用再生設(shè)備中的液體噴灑裝置添加,再生材料與乳化瀝青拌和后,乳化瀝青破乳后瀝青有較高的粘度,因此可以提高舊材料的粘結(jié)性。

4 冷再生混合料配合比設(shè)計

1)在舊路面上隨機鉆芯獲取有代表性的混合料樣品,試驗室進(jìn)行篩分和抽提確定回收的混合料的組成及性能。2)根據(jù)回收混合料情況和規(guī)范中路面基層或面層的級配,確定需添加的新集料的規(guī)格和用量。3)根據(jù)再生的厚度和結(jié)構(gòu),選擇新添穩(wěn)定劑的等級和用量,確定拌和前的含水量。4)進(jìn)行試驗室配合比設(shè)計和基層或面層材料各項性能進(jìn)行檢測,瀝青混合料包括高溫穩(wěn)定性試驗、低溫抗裂性試驗、水穩(wěn)定性檢驗以及疲勞試驗和最大干容重等;半剛性基層混合料主要包括無側(cè)限抗壓強度和最大干容重等,根據(jù)試驗情況確定混合料初步配合比。5)選200 m進(jìn)行試鋪,試驗室跟蹤檢測各項性能指標(biāo)(級配、穩(wěn)定劑含量、強度、穩(wěn)定性、彎沉、壓實度等),根據(jù)試驗段情況調(diào)整配合比及施工工藝,確定最佳配合比。

5 現(xiàn)場冷再生路面施工工藝、質(zhì)量控制

5.1 施工工藝流程

清掃和處理原路面→舊路面銑刨,破碎→摻入新料和穩(wěn)定劑拌和→攤鋪,穩(wěn)壓→找平,碾壓→養(yǎng)護(hù)管制→開放交通。

5.2 現(xiàn)場冷再生路面施工的質(zhì)量控制、質(zhì)量保證的要求

1)瀝青路面冷再生施工前應(yīng)對人員配置、機械配置、再生機開工前準(zhǔn)備情況進(jìn)行全面檢查,明確施工工序及質(zhì)量控制要點。2)刨下來的舊路面混合料和摻入新料后的級配要求符合設(shè)計及規(guī)范要求。3)冷再生機施工時,厚度一定要控制準(zhǔn)確,要嚴(yán)格按設(shè)計厚度施工。厚度設(shè)定不準(zhǔn)在拌合層底部留下夾層,夾層不但使上下層間不能粘結(jié),而且明顯減弱路面的整體抵抗行車荷載的能力。因此冷再生時厚度一定要設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),在冷再生施工行走過程中一定要有穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)厚度。4)現(xiàn)場冷再生的混合料加水泥穩(wěn)定作為基層時,應(yīng)嚴(yán)格控制水泥劑量,施工應(yīng)處于最佳含水量狀況下;加乳化瀝青做基層或瀝青下面層時,瀝青含量必須滿足設(shè)計,且混合料拌和均勻。5)冷再生在雨季施工時,應(yīng)每天注意收聽天氣預(yù)報,避免在雨季施工,因為雨水使含水量無法控制,從而影響再生層的質(zhì)量。6)為保證再生混合料組成的穩(wěn)定性。施工中應(yīng)控制好冷再生機的作業(yè)速度,并對再生混合料的級配組成及時進(jìn)行檢驗,嚴(yán)格控制壓實度,平整度,彎沉和基層混合料的強度,保證各項指標(biāo)滿足路用性能要求。7)冷再生施工中還要處理好接縫,無論是縱向接縫還是橫向接縫一定要采用搭接,在縱縫上,每幅冷再生必須重復(fù)搭接至少20 cm,橫縫搭接至少重復(fù)1 m以上。8)施工時還應(yīng)注意碾壓的遍數(shù),碾壓時的含水量,碾壓的速度等。碾壓時應(yīng)控制混合料的含水量,含水量過大或過小都會影響混合料可能達(dá)到的密度和強度。用重型壓路機碾壓,基層混合料從加水拌和到碾壓終了的時間不應(yīng)超過3 h～4 h,并應(yīng)短于水泥的終凝時間;乳化瀝青混合料從拌和到碾壓完畢控制在乳化瀝青破乳前完成。9)碾壓檢查合格后應(yīng)立即養(yǎng)生,養(yǎng)生期應(yīng)符合規(guī)范要求。

6 結(jié)語

瀝青路面冷再生技術(shù)已廣泛被人們關(guān)注和認(rèn)可,在實際施工中也取得了一定的成效。將舊瀝青路面就地冷再生技術(shù)應(yīng)用到大修工程中既可以節(jié)約資源、縮短工期,同時可以極大地節(jié)省資金、保護(hù)環(huán)境,具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但冷再生技術(shù)在舊路改造中的應(yīng)用尚屬初期,本文僅對其做了初步探討,關(guān)于冷再生應(yīng)用技術(shù)及質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)還有待進(jìn)一步的完善修訂,相信經(jīng)過公路建設(shè)者的共同努力,這項新技術(shù)會日臻完善,大規(guī)模應(yīng)用推廣的日子必將早日到來。

[1]馬君毅.冷再生舊瀝青路面材料在基層中的應(yīng)用研究[D].西安:長安大學(xué),2005.