基于Oregon算法的瀝青冷再生道路維保技術運用研究

張之富　袁明剛

摘要：當前我國城市市政道路建設領域采用較多的是瀝青路面技術，其主要特點就是在礦質材料中通過摻入適量的路用瀝青材料來搭建整個道路路面。本文提出了基于Oregon方法的瀝青冷再生道路維護技術，優化了瀝青冷再生技術的施工流程，并以某一城市市政道路為例，設計了乳化瀝青的用量為7%，施工水泥的用量為1.5%，2cm級配新骨料的用量為15%，水用量為2.7%的比例混合料的瀝青冷再生施工方案。

關鍵詞：瀝青冷再生；oregon算法；市政道路；維保養護

中圖分類號：U415.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2016）03-0052-02

隨著我國社會經濟快速發展，極大的促進了國內基礎設施的建設。其中，市政道路工程施工建設是交通運輸行業建設中的重要部分，它對整個城市的發展以及城鎮化進程的推進都起到不可或缺的作用。與此同時，隨著道路運行時間的增加，市政道路的維護與保養問題顯得尤為突出，許多專家、學者針對市政道路出現的塌陷、開裂等問題展開了深入研究，特別是瀝青冷再生技術領域是近些年研究的重點。瀝青冷再生技術對于加強市政道路的維修工作效果明顯，能夠強化整體路面抗壓性、穩定性能，提升市政道路管理維護運行效用。

1定義和特點

1.1瀝青冷再生技術定義

瀝青冷再生的特點是指充分利用現有瀝青道路舊鋪層材料，按比例加入一定量的添加劑在自然環境溫度下就地連續地完成材料的銑刨、破碎、拌和、整平及壓實成型，從而修筑出具有所需性能質量的新底面層或新基層的作業過程。

1.2瀝青冷再生技術特點

（1）工序簡單

由于原有舊路面的材料全部被就地利用，省略了挖掘、外運、場內加工及回填等一系列工作，使得施工工序簡化。

（2）成本較低

與傳統的施工方法相比，由于舊的道路材料得以全部利用，隨著再生層厚度的不同，大致可以降低成本20%～46%。

（3）生產效率高

就地冷再生是在自然條件下進行的，除了個別嚴重的坑槽需要簡單的預處理外，其余路面均不需要任何處理，充分地利用了作業時間。

（4）質量控制精準

含水量由冷再生機電腦自動控制，能夠在最佳含水量的情況下壓實，達到最佳密實效果，泡沫瀝青提高了剪切強度，降低了水敏感性。

2Oregon瀝青冷再生施工技術

2.1Oregon方法

Oregon方法也稱為俄羅崗州法，由美國俄羅崗州地區在進行冷再生瀝青配比試驗中提出，主要用于確定冷再生混合料中乳化瀝青和水的初始用量，具體過程為：

步驟1.刨料蹄分

Oregon方法第一步為刨料蹄分，具體是指在12.5mm、6.3mm和2.0mm的蹄孔對道路銑刨洗刨料進行蹄分；

步驟2.測試針入度

第二步是分別測試材料在25%情況下的瀝青針入度，以及材料在60℃情況下的絕對粘度。

步驟3.初始量計算

根據step2計算得到的針入度和絕對粘度，利用以下公式1-1計算乳化瀝青初始用量：

ECEST=1.2+4G+AAC+APV （1-1）

其中：ECEST代表初始的瀝青乳液用量，單位為%；1.2為瀝青乳液用量的最小起點值，單位為%；AG為根據刨料級配進行的調整量，單位為%；AAC為根據瀝青含量進行的調整量；APV為根據銑刨料針入度或粘度進行的調整量。

步驟4.用量調整

最后根據Step3計算出來的初始瀝青乳液用量、集料配比以及針入度、粘度等指標進行用量調整。

2.2冷再生施工流程優化

冷再生技術的施工技術是對傳統施工技術的優化，根據原有瀝青路面的材料特性進行乳化瀝青配比，直接在原有路面之上進行施工。根據既有的冷再生施工經驗，可以將流程優化為下面五個步驟：

步驟1.原始性能分析

首先提取既有道路路面的瀝青組合成分，分析其中的有效瀝青含量和水泥沙石等集配情況；

步驟2.乳化瀝青配置

在分析既有瀝青路面的集配情況下，對乳化瀝青的初始量進行配置，然后根據瀝青量、針人度等參數進行調整，得到最優的乳化瀝青配置：

步驟3.水泥用量集配

在確定乳化瀝青配置的基礎上，參入水泥進行初始測試，進行強度試驗，確定最終的瀝青、水和水泥的用量配比；

步驟4.配比指標驗證

在實驗室中先進行配合比設計指標驗證，如果不滿足要求，則調整孔隙率，直到達到要求之后轉入路用性能驗證；

步驟5.確定配比生產

如果試驗結果符合規定要求，則確定配比，然后進行工程生產；如果路用性能驗證，不滿足規定要求，則重新對道路路面的繼配進行試驗。

3實例分析

3.1既有道路情況

本文在這里重點選取了其中某段極為重要的市政道路工程，該段市政道路的總長度為5.6km，道路路面的寬度在16m-21m之間（最窄、最寬，屬于當地物流商貿重要通道）。其中，基層為22cm的水泥穩定砂礫，面層為9cm-12cm的瀝青混凝土。

3.2集料優化配比

（1）路面數據模擬

針對上述的道路現狀，在原有道路路面舊瀝青混合料中加入適量的乳化瀝青，以及相對少量的水泥材料，形成的再生混合材料強度、抗壓度、劈裂程度，基本符合本次柔性基層施丁的規范要求。

（2）設計方案確定

根據對路面的進一步勘察分析，在施工材料及相應比例的選取上，制定為添加劑為7%的乳化瀝青再加上1.5%的水泥材料，在7%的乳化瀝青當中，所包含的瀝青總量占到了30%。在道路結構設計方面，將該市政道路原有9-12cm的面層，施工為柔性冷再生基層，基層上方均勻性鋪加3-4cm的剛性瀝青混凝土面層。

（3）方案指標試驗

在確定設計方案的基礎上進行設計方案的指標試驗，該工程道路瀝青路面基層冷再生混合料的配合比例的相關試驗與分析如下表1所示：

在確定孔隙度等指標之后，進行劈裂強度試驗，得到結果如下表2所示：

在前面經過試驗對比分析，通過方案最終確定了本次市政工程道路施工維修中瀝青路面基層冷再生材料的配合比：乳化瀝青的用量占混合料總比例的7%，其中基質瀝青的含量占30%，而施工水泥的用量占到了混合料總比例的1.5%，2cm級配新骨料的用量占到了混合料施工總比例的15%，瀝青路面基層施丁的水用量占2.7%。

4結論

本文主要針對瀝青冷再生在城市市政道路中的施工技術流程和方案進行了探討，采用Orengon方法進行乳化瀝青初始量確定，然后以一城市的市政道路為實例進行了分析，得到以下結論：

（1）首先對城市道路進行模擬試驗發現，單純加入水泥的配比試驗，其強度與抗壓度，基本都不符合新道路的規范要求，而加入適量的乳化瀝青，以及相對少量的水泥材料，形成的再生混合材料強度、抗壓度、劈裂程度，基本符合本次柔性基層施工的規范要求；

（2）通過對該道路的試驗發現，乳化瀝青的用量為7%，施工水泥的用量為1.5%，2cm級配新骨料的用量為15%，水用量為2.7%的比例混合料方案，各項試驗檢測指標滿足設計要求。