公路施工中泡沫瀝青冷再生技術的應用

馬俊

摘 要： 本文主要對泡沫瀝青冷再生技術的概況、施工準備、施工工藝及質量控制進行了分析。

關鍵詞： 公路施工；泡沫瀝青；冷再生技術；概況

一、泡沫瀝青冷再生技術的概況

泡沫瀝青冷再生技術是利用瀝青發泡技術得到泡沫瀝青作為黏結料將廢棄的路面銑刨材料重新再生利用，并在壓實力的作用下形成具有一定路用性能的路面結構層。泡沫瀝青冷再生技術不僅可以將廢棄的路面銑刨材料再生使用，而且可以將瀝青銑刨材料中的老化瀝青重新激活，變廢為寶，從而起到保護環境、節約資源的作用；同時，利用該技術可以將傳統的路面結構改造成柔性基層路面結構，從而優化路面組合形式，延長路面使用壽命。

二、公路施工中泡沫瀝青冷再生施工準備

1、準備工作

再生機和配套設備準備完畢即具備施工條件，在正式施工之前還要對再生機組進行下面要求的準備工作：

（1）對再生施工中所需要的所有機械設備進行全面的功能檢查；

（2）檢查各設備所裝水和/或穩定劑是否能滿足再生路段施工的需要；

（3）連接所有與再生機相連的管路，排出噴灑系統中的空氣并確保所有閥門均處于工作狀態；

（4）檢查再生機操作人員是否已將與穩定劑添加量有關的數據輸入微機。

（5）再生路段是否有明確的安全導向標志，所有施工人員是否均已清楚施工程序。

這些基礎的準備工作快速而簡單，并應成為每次施工開始前的例行工作。除再生機外，建議對所有輔助設備機械及設備的操作人員進行檢查，以確定他們是否已經明白各自的責任，以及如何操作以確保再生施工的成功。

2、再生材料配合比設計及材料準備

在廠拌泡沫瀝青穩定再生層施工前，需要對原舊路面進行銑刨處理。利用銑刨出來的舊料，從中選取有代表性樣品。通過這些樣品，可對原路面結構層的材料質量進行評價，同時這些樣品也可以用于配合比設計，測試結構將有助于確定路面材料最有效的再生處理方式。泡沫瀝青穩定再生層單個顆粒的最大粒徑不應超過37.5mm。要求用來發泡的基質瀝青的膨脹率和半率期最小接受值分別為10倍和8秒，不滿足此要求的瀝青應放棄使用。

使用的粗細集料質量要求應滿足《公路瀝青路面施工技術規范》（JTGF40）的規定。單一粗細集料質量要求不能滿足要求，但是集料混合料性能滿足要求的，可以使用。

水泥作為再生活性填料時，可以采用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥。水泥的初凝時間3h以上和終凝時間較長（宜在6h以上）的水泥，不應使用快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質的水泥。水泥應疏松、干燥、無聚團、結塊、受潮變質。水泥強度等級為32.5或42.5。應采用潔凈水用于泡沫瀝青穩定再生施工。對水質有疑問時應進行檢驗。

三、公路施工中泡沫瀝青冷再生技術的應用

1、交通封閉

對于施工路段，提前進行交通封閉，進行相應交通標志牌的設置，確保公路施工的安全性、文明性。

2、機制砂和礦粉拌和

按設計比例對機制砂、礦粉在拌和站進行拌和。把混合料拌和好以后運到施工現場，用灑布機均勻撒布2cm厚，對再生混合料的級配進行有效改善，使泡沫瀝青再生材料適合進行泡沫瀝青冷再生，達到設計要求的0.075毫米篩孔。

3、施工現場準備

應清掃干凈舊路面的現場，不能存在塵土、雜草、樹根與積水現象。對再生施工中所需要的所有機械設備進行全面檢查，包括再生機、壓路機、水泥稀漿車、瀝青保溫罐車、灑水車等。瀝青罐車到達施工現場后應檢查瀝青的溫度，確保在170攝氏度以上。再生機的瀝青用量及發泡用水量的設定要嚴格按照配合比設計進行，并在施工前采用再生機上的試驗噴嘴進行發泡試驗，對發泡效果進行檢驗。對水泥稀漿車及再生機內所裝水或穩定劑能否滿足再生路段施工的要求進行檢查。將所有與再生機相連的管路進行連接，施工前將系統中的所有空氣排除，并保證所有閥門都是全開位置；再生機操作人員應將所有與穩定劑添加量有關的數據輸入計算機，確保所有程序的順利運行。

4、混合料銑刨及拌和

用維特根WR2500S再生機進行原路面的銑刨及拌和就地冷再生。公路建設開工前把再生機的瀝青管路加熱到工作溫度。同時將再生機與瀝青管路與水泥漿管路進行連接，并進行工作各參數的設定：原路面密度、銑刨深度、發泡用水量、瀝青用量，完畢進行瀝青發泡檢驗（再生機測試口）。維特根WM1000水泥稀漿攪拌機需設定參數有：灑布工作寬度（再生機工作寬度），路面密度、工作深度、最佳外加水量、水泥用量。相隔約50米，進行再生深度的檢查，當發現誤差時，要及時更正。

5、混合料橫、縱接縫處理方法

橫向接縫，下一段施工時進行復拌約1米，縱向接縫，搭接拌和，搭接寬度為20厘米，關閉瀝青及水泥時進行搭接。

6、混合料成型及壓實

依據再生層厚度、壓實度等的要求，配備足夠數量、噸位的鋼輪壓路機、輪胎壓路機，確保壓實后的再生層符合壓實度和平整度的要求。施工路段配置機械如下：16噸雙鋼輪振動壓路機1臺，22噸單鋼輪振動壓路機1臺，26噸膠輪壓路機1臺。應選用流水作業法進行就地冷再生施工，使各工序緊密銜接，將拌和至完成碾壓間的延遲時間進行盡可能縮短。初壓時混合料的含水量應比最佳含水量多1%。碾壓施工中，應始終保持再生層表面濕潤，當水分蒸發太快時，應根據實際施工情況進行灑水作業。選用單鋼輪振動壓路機進行初壓碾壓，碾壓速度要控制在1.5到3km/h之間，一般情況下先靜壓，再進行振動碾壓。壓路機要從外側向路中心碾壓。當邊緣有支擋時，應緊靠支擋碾壓，以減少向外推移。先2遍靜壓，使用平地機整平，使其縱向順適，在符合設計要求的情況下對路拱和超高進行設置，初壓結束后應馬上進行復壓，選用單鋼輪振動壓路機進行復壓碾壓作業，碾壓速度應控制在3到5km/h之間，高頻低幅壓實3遍，碾壓到沒有顯著輪跡。終壓采用輪胎壓路機壓實，碾壓速度應控制在2到4km/h之間，實施5遍壓實，碾壓到無明顯輪跡。

碾壓時，先用雙輪雙震壓路機對橫向接縫進行橫壓，碾壓時壓路機位于已壓實的混合料層上深入新鋪層的寬度為15厘米左右，然后每壓一遍向新鋪混合料移動15到20厘米，直至全部在新鋪層上為止，再進行碾壓轉換，變為縱向碾壓。在剛完成碾壓或正在碾壓的路段上嚴格杜絕壓路機掉頭、急剎車及停放。

7、養生

在封閉交通的情況下養生時，可進行自然養生，一般無需采取措施。

四、現場材料的質量評價與控制方法

馬歇爾穩定度是一個應用比較廣泛的指標，該指標可方便泡沫瀝青混合料與其他類型的瀝青混合料之間的對比，而且設備簡單，施工單位容易配備；另一方面，在行車荷載的反復作用下路面基層，主要承受豎向壓應力及水平拉應力作用。同時該指標在國外也也得到了廣泛采用及質量評價，具有較好的可比性，與此同時，只需將普通馬歇爾試驗儀稍加改裝就可實現劈裂試驗，基于此選用馬歇爾穩定度及間接抗拉強度（ITS）作為泡沫瀝青混合料的強度關鍵評價指標。

選用就地再生，現場材料的拌和效果才能有效達到實驗室的規定，材料的性能參數也能夠滿足路面結構設計的需求。在與廠拌再生材料的性能指標相比時，材料的強度較低，特別是濕劈裂的強度，這種現象的存在將極大降低材料的水穩性。這主要與施工工藝等因素有關，就地再生在細集料的分散（尤其是水泥等填料）效果上不如廠拌再生，因此導致水穩性能偏低。但是，就地再生工藝較廠拌再生費用上略少，進度上稍快。

五、結束語

綜上所述，隨著我國公路事業的快速發展，高速公路和國、省干線路網的形成，公路養護與維修任務日益繁重。現階段隨著我國公路養護事業的迅速發展，以及土地資源的日漸減少，人們加強了對環境保護的意識，基于此，泡沫瀝青冷再生技術作為公路養護的重要處理技術，越來越受到公路養護部門的關注。泡沫瀝青冷再生技術是利用瀝青發泡技術將舊路原有瀝青面層混合料重新加工穩定，并在壓實功的作用下形成具有一定路用性能的路面結構層。這項技術的應用可對路面結構組合形式進行最大限度地優化，延長路面的使用年限。■

參考文獻

[1] 張東升，張雷.泡沫瀝青冷再生技術在道路維修養護中的應用[J]. 河南建材. 2013（06）