瀝青路面冷再生施工技術的應用

吳建萍

（陜西省交通建設集團公司西長分公司，陜西 西安 710086）

1 工程概況

廠拌冷再生試驗路位于某高速公路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行冷再生混合料的生產和施工。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路方案如圖1所示。方案一：20cm水穩砂礫+20cm水穩碎石+28cm泡沫瀝青穩定基層+10cm瀝青混凝土面層；方案二：20cm水穩砂礫+20cm水穩碎石+20cm泡沫瀝青穩定基層+18cm瀝青混凝土面層；方案三：20cm水穩砂礫+20cm水穩碎石+20cm乳化瀝青穩定基層+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，代替原有設計方案的20cm厚水泥穩定碎石基層。

圖1 試驗路方案（單位：cm）

2 冷再生料的生產

試驗路采用維特根公司的移動式冷拌再生機，該再生機配備連續式雙軸攪拌鍋和精確的微機控制配料系統。該拌和設備的集成化和自動化水平很高，整個拌和現場的組織變得非常簡單，僅需要幾個操作人員和兩臺裝載機不停地供料即可。空載的運料卡車有序地排隊候料，而滿載再生混合料的卡車則駛向7km之外的攤鋪現場。整個生產過程，首先使用兩臺裝載機分別為兩個背對背結構的配料斗裝料，一個料斗裝舊瀝青回收料，另外一個料斗裝石屑，每個料斗均有一個可調節的出料門，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進行，配好的材料被輸送到連續式雙軸攪拌鍋。同時，精確計量的水、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料卡車里。

3 冷再生料的攤鋪和壓實

考慮到工作面的寬度較大，施工現場采用兩臺攤鋪機同時進行攤鋪作業。兩臺攤鋪機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。為確保連續攤鋪，將攤鋪機的工作速度控制在1~2m/min左右，而且確保一定數量的運料車，防止供料不及時而斷料。工程實踐表明，泡沫瀝青冷再生混合料的施工難度遠遠小于熱拌混合料。由于工作面過寬，有時會發生供料間斷的現象，但對施工的質量影響不大。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，逐層壓實的方案。實踐證明，對于每層10cm的冷再生料而言，采用振動壓路機碾壓3遍可以獲得良好的壓實度，現場采用灌砂法實測壓實度超過98%。后來，又成功地實施了一次性攤鋪壓實20cm的冷再生料的方案。具體步驟為：首先采用輪胎壓路機靜壓1遍，然后再使用雙鋼輪壓路機弱振1遍，單鋼輪壓路機弱振2遍，最后使用輪胎壓路機進行不間斷碾壓，使再生層的表面保持濕潤。

4 冷再生質量控制技術

4.1 RAP級配

根據工程實踐經驗，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困難。對于水泥-乳化瀝青冷再生混合料（CR）較薄的部分，過大的RAP可能導致面層撕裂。實踐表明RAP最大粒徑適宜小于壓實層厚度的1/3。當RAP特性發生重大變化時，會出現級配或瀝青含量的顯著不同。當室外試驗結果變化較大時，要注意外加劑采樣和試驗。

4.2 再生劑的取樣

當施工中采用乳化瀝青作再生劑時，應當考慮乳化瀝青等級的變化，從而有利于現場瀝青膜的形成與壓實。當現場施工中發現瀝青裹覆與壓實困難時，則可以把乳化瀝青換成較軟級別。提高瀝青裹覆，應調整含水量而不是調整再生劑用量，再生劑用量應根據試驗調整確定。

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，需適當養護以達到最終強度。各地對攤鋪磨耗層含水量有不同的要求，主要根據混合料再生前的含水量決定。好的再生劑分散和壓實需要適當地控制水分，分散所需含水量比壓實多。對于乳化瀝青和乳化再生劑，當混合料開始破乳，即顏色由棕色變成黑色時才進行壓實。延遲乳化瀝青或CR混合料的壓實時間為30~120min，延遲時間取決于再生劑的破乳性質、層厚和天氣。為獲得最終強度（養護），面層中需留有拌和與壓實所需的水分，在壓實時不能密封。

5 冷再生效果檢驗

5.1 再生材料級配的檢驗

試驗路采用的原材料與配合比設計中采用的材料一致，考慮到試驗路材料設計采用了泡沫瀝青和乳化瀝青兩種材料作為穩定劑，配合比設計中采用的級配不盡相同，因此，對于不同的結構方案，合成級配的要求也不相同，以下是拌和廠礦料級配檢驗結果（見表1）。

表1 泡沫瀝青混合料礦料級配檢驗結果

5.2 再生材料的力學性能檢測

為了檢驗拌制的冷再生混合料是否合格，應定期對拌和廠生產的混合料成品料取樣，運至工地試驗室即時成型，以對混合料的質量進行檢驗。表2為成品料的力學性能檢測結果。

表2 成品料的力學性能檢測結果

5.3 試驗路壓實度檢測

在再生基層施工過程中，通過調整攤鋪、碾壓工藝及遍數，以保證再生基層的壓實度。根據室內試驗結果，采用破碎舊料的泡沫瀝青混合料的標準密度為2.240g/cm3，改性乳化瀝青混合料的標準密度為2.235g/cm3，采用非破碎舊料的泡沫瀝青混合料的標準密度為2.180 8g/cm3，以此作為基層控制壓實度的標準。由壓實度檢測結果可以看出，冷再生混合料基層壓實后的壓實度基本在98%以上，滿足規范要求，再生混合料基層具有良好的壓實性能。

5.4 試驗路取芯檢測

再生基層竣工后，對試驗路隨機鉆取了芯樣，對芯樣按自然養生的時間進行了力學性能檢測。由于各個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。對于分層鋪筑的基層，由于層間結合不是很好，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。試驗結果表明，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、密實度高，芯樣表面也較光滑。這些都從側面反映了采用變異性小的舊料，再生基層有更好的質量。乳化瀝青基層芯樣與泡沫瀝青芯樣從外觀上看，并無差別。

同時測試結果表明，再生基層部分路段竣工后20d左右，已形成了較高的強度，但各個路段的檢測結果離散性較大，這與試驗路的工期長短、施工的連續性以及天氣的影響是密切相關的。竣工后60d的檢測結果表明，泡沫瀝青基層及乳化瀝青基層都有較高的強度，基本上都能達到設計要求。

6 結語

本文結合工程實例，對泡沫瀝青以及乳化瀝青冷再生施工技術在公路施工中的運用進行深入分析，總結出其相應的施工工藝及其施工控制要點。對冷再生后的路段進行試驗檢驗，檢驗結果表明泡沫瀝青基層及乳化瀝青基層都有較高的強度，基本上都能達到設計要求，可為同類工程提供參考借鑒。

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