瀝青混合料廠拌冷再生的施工工藝應用

摘要：本文根據舊路狀況，廠拌冷再生技術主要采用于低等級公路的路面以及和基層的病害處理，路用功能試驗結果呈現，乳化瀝青冷再生混合料有良好的力學強度與水穩定性能以及高溫穩定性，根據施工經驗得出，乳化瀝青冷再生的施工工藝，有著良好經濟環境優勢，也是一項“綠色”的道路養護先進技術，為以后道路材料的循環利用率，以便我們進一步了解，同時也符合交通可持續發展趨勢。

關鍵詞：就地冷再生；乳化瀝青；設計方法；施工工藝；效益

1、瀝青混合料冷再生

瀝青混合料冷再生是再生回收料與外加粘結料/再生劑拌和后作為路面基層或者面層的一種生產工藝，其整個過程對回收料都不加熱。廠拌冷再生通常應用在生產效率要求高，施工期短，而且施工控制要求嚴格的工程中。有時拌和廠已經堆放了可以利用的再生料，或者現有路面無法在現場利用，必須在道路以外加以處理，這些情況都適合采用廠拌冷再生。與就地冷再生相比，廠拌冷再生主要有以下優點：

（1）材料的控制。就地冷再生對原路面材料沒有嚴格控制，而廠拌再生卻可以通過摻配不同材料滿足再生混合料的質量要求。用于廠拌的材料可以在拌和前儲存和測試，材料的添加比例可以根據要求改變。

（2）拌和質量的控制。通過對拌和機參數的改變，可以改變材料在拌和倉的拌和時間，從而改變混合料的質量。

（3）儲存性能。拌和好的材料可以儲存一段時間，并根據需要使用，從而消除了生產和攤鋪相互依賴的情況。

廠拌冷再生技術適用于低等級公路的面層和各種基層的病害處理，但大多數情況下應用于基層。冷再生最廣泛的工程應用是處理反射裂縫和提高行車舒適性。乳化瀝青、泡沫瀝青、稀釋瀝青、粉煤灰和水泥都在冷再生技術中普遍應用。而且，乳化瀝青和泡沫瀝青還可以同石灰和水泥配合使用。冷再生結構層一般需要加罩表面處治或熱拌瀝青罩面作為磨耗層。磨耗層可以減少再生層的水損害和行車磨損。廠拌冷再生包括以下四個步驟：①現有舊路面的挖除處理；②破碎和堆放；③拌和；④攤鋪、壓實和養生。幾種不同的生產過程如圖1。

圖1 廠拌冷再生施工程序

2、舊路面的挖除和處理

再生過程首先將原有路面挖除、破碎或銑刨至規定厚度。然后，挖除的回收料要運到再生拌和廠，進行破碎、堆放和拌和。現有舊路面的挖除可以采取以下三種方法：1）方法是全厚度破碎舊路面。破碎后的材料在工廠中破碎并篩分。在工廠加工的優點是有效的控制再生料尺寸，避免大料的存在。2）方法是破碎和加工再生料都在現場完成，然后再將材料運往工廠。這種挖除方法的特點是需要特殊現場生產設備、交通管制時間長和完善的現場組織調度。另外，在現場很難控制再生料的尺寸，會有大料出現。3）方法就是路面冷銑刨。這種方法容易控制挖除的路面深度，而且生產效率也很高。一般不同銑刨深度和不同結構層材料的回收料，應當分開堆放，以便根據這些銑刨材料的形狀，采取不同的處理方法。在道路現場破碎的回收料有很多大塊材料，因此在再生工廠還需要對再生料進一步破碎和篩分。冷再生的級配要求請參見第七章和第十二章。破碎后達到要求的再生料堆放在工廠，以備今后施工中使用?；厥樟隙褢摫M量避免在高溫和重力作用下使材料粘結在一起。為了減少料堆的結塊現象和水分增加，應該適當選擇料堆高度，只要便于取料和混合操作就可以了。施工和運輸機械不許碾壓或停留在回收料堆上。

3、固定工廠拌和

拌和再生料可以使用間歇式、滾筒式或連續式拌和設備。連續拌和式再生設備是應用最廣的一種。在再生拌和工廠，各冷料倉的添加速率可以控制再生料和外加集料的混合比例。大塊再生料在通過過濾篩時會自動剔除出去，摻配后的材料通過傳送帶進入攪拌器。現場工程師應該對傳送帶上的材料進行抽查，以保證級配正確。設備上的添加水量和再生粘結料都必須準確控制。廠拌冷再生的拌和器通常采用雙臥軸強制攪拌系統。破碎好的回收料、外加集料、新的瀝青膠結料和外加水等按照設計比例加入拌和器中。添加順序通常是：回收料和外加集料、水泥等外加固體填料、水、瀝青膠結料。這些材料在拌和器中攪拌均勻后，將混合料裝到運輸車上，然后準備拌和下一批料。在連續拌和設備中，必須裝有可以自動調節材料比例的控制系統。瀝青計量泵通過即時測定瀝青流速系統，不斷調整和控制瀝青的添加量。瀝青皮帶稱可以及時稱量添加瀝青的重量，更加有利于瀝青添加比例的控制，因此有些設備上安裝了這種皮帶秤。當再生料產量增加時，需要對混合料的生產進度進行適當調整。有時，由于破碎再生料中存在大料，設備可以在攪拌器之前配備篩分破碎單元，以排除再生料堆的過大集料。如果拌和設備有成品儲料倉，可以允許拌和器連續工作，不必擔心運輸車輛的間隔時間和載重大小。對于使用乳化瀝青冷再生的工程，乳化瀝青混合料比熱瀝青的拌和時間要短，因此經常會出現混合料攪拌過度的現象—這會導致破乳的瀝青從粗集料上剝落或乳化瀝青破乳過快等問題。如果拌和時間過短，會造成集料和再生料裹附很差。對于連續式強制攪拌系統，改變拌和時間可以調節槳葉的方向，或改變卸料門的高度，或改變瀝青噴嘴的位置。在滾筒式拌和機上，可以改變滾筒的坡度或移動瀝青添加口的位置來改變拌和時間。

4、攤鋪、養護和碾壓

冷再生混合料的攤鋪設備與傳統熱瀝青相同。拌和好的再生混合料攤鋪在路上以后，由平地機刮平后，形成設計路拱斷面。也可以用平地機來回翻刮混合料，使混合料中的水分盡快蒸發。養護過程中的水分蒸發（或溶劑蒸發）可以提高混合料的初期粘結性，使其盡快達到可以壓實的條件。水分（或溶劑）的蒸發速度與瀝青膠結料的改性類型、含水量、集料級配、溫度/濕度和風速有關。如果攤鋪過程不需要翻動混合料來加速水分蒸發，或含水量很小，可以采用普通的熱瀝青混合料攤鋪機進行攤鋪。這種情況下，必須保證混合料中的水分不會過低，以免造成熨平板下面瀝青剝落。另外，熨平板不必加熱，否則熨平板下面的混合料也會因過快失去水分，而容易出現瀝青剝落。泡沫瀝青冷再生混合料的松鋪系數一般為1.1～1.3之間，而乳化瀝青冷再生混合料為1.1～1.4?；旌狭蠎摂備伨鶆?，最好由遠離拌和廠的一端開始攤鋪。密級配冷再生混合料壓實厚度盡量小于7.5厘米。如果要進行多層攤鋪，還要在各層攤鋪之間給出養護時間，通常需要2～5天時間。對于開級配冷再生混合料可以攤鋪10厘米以上。乳化瀝青冷再生不應該在10oC以下的條件下繼續施工，而且避免雨季施工。壓實可以應用普通鋼輪壓路機、輪胎壓路機或振動壓路機，也可以用任意兩者的組合。20噸以上的重型輪胎壓路機比較適合進行第一次碾壓，特別是厚度大于7.5厘米的情況。振動壓路機要采用高頻低幅的方式碾壓。碾壓的次數應該考慮混合料的類型、層厚、壓路機的類型和重量，以及環境條件。由于冷再生混合料碾壓過程中有時會出現“彈簧現象”，需要調整混合料的厚度才有利于壓實。含水量對壓實效果會有很大的影響。充足的水分可以幫助壓實，起到潤滑作用。然而含水量太大，又會造成混合料的密度降低，早期強度低等缺點。因此，對混合料的含水量應該在實驗路的施工中調整和確定。通常，冷再生瀝青混合料比較適用于路面的下面層或基層，然后上面再加罩熱拌混合料磨耗層。在罩面之前，應該保證冷再生的水分徹底蒸發，穩定性達到要求。在水分蒸發期間，應該禁止車輛在新冷再生路面上通行。

參考文獻：

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