淺議泡沫瀝青冷再生基層的設計與施工

張小娟 牛威

摘 要：以某國道為例，對泡沫瀝青瀝青冷再生基層的設計過程和各參數的確定進行了介紹，并提出施工要點和注意事項，指出泡沫瀝青冷再生技術可節約資源、降低工程造價，值得廣泛推廣應用。

關鍵詞：泡沫瀝青；冷再生基層；設計；施工

1 泡沫瀝青冷再生技術概述

泡沫瀝青冷再生技術起源于20世紀60年代的美國，這項技術能將原路面瀝青材料廢物利用，增加瀝青路面的使用周期，基于此，90年代后被迅速推廣和大量使用于路面工程。

現在比較成熟的評價泡沫瀝青質量的兩個指標是膨脹率和半衰期。膨脹率反應的是瀝青中的泡沫膨脹時候能達到的最大體積和最后泡沫最終消失后體積的比值。半衰期反應的是瀝青最大體積縮小到一半時候所需的時間，以秒計，用此項指標來反應瀝青的穩定性。這兩個指標是相輔相成，要同時看兩個指標。根據經驗，膨脹率建議大于等于10倍，半衰期大于等于8秒[1]。下面以衢州某國道采用泡沫瀝青冷再生技術進行路面大修為例，簡述其要點和注意事項。

2 工程概況

某國道為一級公路，瀝青混凝土路面，雙向四車道，路幅全寬25.5m，中央分隔帶2m，設計時速為100km/h，因位于工業園區，平面交叉較多，部分路段實際行駛速度為60km/h。現狀路面結構層為5cm中粒式瀝青砼+7cm粗粒式瀝青砼+24cm水泥穩定砂礫基層+20cm二灰穩定砂礫基層。該公路經過多年的運營，其路面先后出現了縱橫裂縫、車轍、龜裂、塊裂、沉陷和坑槽等病害。特別是近幾年來超重、超載車輛的大量存在，對公路破壞尤為嚴重，雖經養護修補，仍對行車舒適性有很大的影響。經分析比較后確定采用泡沫瀝青冷再生的方式對該部分路段進行大修。工程于2013年12月16日完工，通車以來，未發現裂縫等病害。

3 再生材料配合比設計

3.1 路面結構設計

經技術狀況評定，本路段路面破損率為13%，路面損壞狀況指數PCI等級為中等偏次；路面強度系數評價為良偏中等，養護計劃為大修工程。經綜合考慮，路面結構方案：

左右幅行車道級路緣帶范圍內：銑刨老路12cm瀝青面層及4cm基層后，加鋪：16cm泡沫瀝青冷再生層+6cmAC-16C改性瀝青面層；左右幅硬路肩范圍：直接加鋪6cmAC-16C改性瀝青面層。

3.2 再生材料配合比的確定

根據設計要求，本次大中修路面瀝青采用AH-70瀝青。本工程膨脹率和半衰期分別是16倍和15.4秒；泡沫瀝青發泡時候的溫度是160度，用水約為百分之2.5。通過對原路面材料進行篩分，銑刨料需要加入粒徑3mm以下和粒徑19mm-31.5mm集料。同時加入少量水泥做穩定劑改善原料的抗水損壞性能。最后，通過分析級配曲線，確定了銑刨深度為12cm，新料另加4cm，即配合比為面層銑刨料：碎石：石屑：水泥=78.0：14.2：6.0：1.8，瀝青用量為2.4%，發泡用水量2.5%。混合料級配見表1和圖1。

表1 再生混合料級配表

根據實驗數據，本次大中修混合料需要添加用水5.23%，最大干密度為2.050g/cm3。在根據瀝青干濕情況和泡沫瀝青用量的關系，最后得出泡沫瀝青用量為2.4%，具體數據見表2。

表2 泡沫瀝青數據表

4 再生材料的施工

再生材料的施工包括拌合、運輸、攤鋪、碾壓、養生等幾個步驟。拌合時應經常檢驗瀝青的發泡效果（膨脹率和半衰期），泡沫瀝青應在混合料中充分分散，一旦發現瀝青混合料中存在明顯的瀝青團或瀝青絲時，必須立即停止生產，查明原因加以解決后方可繼續生產，已經生產的存在瀝青團或瀝青絲的混合料不得使用。泡沫瀝青拌和完成后應當盡快運輸至現場進行攤鋪和壓實。運輸過程中運料車輛應當有氈布覆蓋并扣牢，防止泡沫瀝青在運輸過程中水分散失。攤鋪時候的速度控制在3-4m/min，以防混合料離析。及時整平與碾壓，再生混合料應在水泥初凝前碾壓密實。養生期間應封閉交通，及時掌握再生層的含水量，以確定下封層及面層的施工時間。

5 結束語

泡沫瀝青冷再生技術可以將舊材料充分利用，使得改造后的路面承載能力和通力能力大大提高，同時也使得工程造價降低很多，如今冷再生技術已經成為一種趨勢。

參考文獻

[1]拾方治，馬衛民，呂偉民.瀝青路面再生技術手冊[M].北京：人民交通出版社，2006.

[2]呂偉民，孫大叔.瀝青混合料設計手冊[M].北京：人民交通出版社，2007.

[3]蔡春華，曹亞東，嚴軍.溫拌瀝青混合料的應用研究[J].上海建設科技，2006，27（6）：30-31.

[4]朱國娟.基層冷再生技術在公路養護大修中的應用[J].山西建筑，2006，32（3）：76-77.

作者簡介：張小娟，女，助理工程師，衢州市柯城公路管理段。

牛威，男，助理工程師，衢州市柯城公路管理段。