高速公路改擴建中泡沫瀝青冷再生基層的施工

張 玉 濤

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

高速公路改擴建中泡沫瀝青冷再生基層的施工

張 玉 濤

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

泡沫瀝青冷再生技術經濟和環保效益顯著。泡沫瀝青再生料實現了原路面銑刨料的循環利用，各項指標均滿足規范要求，路用性能顯著。在高速公路改擴建工程中，進行泡沫瀝青冷再生基層的推廣和應用，可使得路面結構強度顯著改善，同時有效解決廢料造成的環境污染問題。

泡沫瀝青，再生，施工，銑刨

我國的高速公路在經濟快速發展中起到了關鍵的支撐作用，瀝青路面的交通量、重型及超限載車輛顯著增加，伴隨的是坑槽、裂縫、基層開裂、水害松散等病害也明顯增多。這些都對行車安全和舒適產生了極大影響，為確保路面良好的通行能力，提高路面行駛質量，采取合理的處治措施就尤為重要。

瀝青路面冷再生具有顯著的經濟和環保價值，在法國、德國等歐洲國家得到廣泛應用。泡沫瀝青冷再生技術實現了原路面銑刨料的再生使用，各項指標均滿足規范要求，路用性能顯著。采用泡沫瀝青冷再生技術對高速公路病害路段基層進行處治，能有效克服半剛性基層的固有缺陷，建立柔性或半柔性基層瀝青路面結構體系，使得路面耐久性顯著提高，將原路面中的廢舊瀝青循環使用，具有良好的經濟和社會效益。

1 概述

我國很多高速公路進入大中修期，大量的路面銑刨舊料以及重新鋪筑瀝青混凝土路面所需的大量石料，會帶來很大的資源壓力。利用國外成功經驗，使用泡沫瀝青對銑刨廢料進行再生利用可以從根本上解決這個問題，能節約能源、保護環境，在我國一些省市得到了推廣和應用。

瀝青路面冷再生技術是將舊瀝青路面材料破碎后收集，按照一定比例與新料重新拌和，在常溫下與添加劑拌和后形成新混合料，作為一個路面結構層使用，如圖1所示。目前國內常見的有添加水泥再生工藝、乳化瀝青(和水泥)再生工藝及泡沫瀝青(和水泥)再生工藝。

研究表明，冷再生技術可節約30%～40%的維修費用。使用銑刨機進行路面面層或深入基層作業后，形成的舊料中的石屑較多，極易出現瀝青含量不足或增加骨料后瀝青含量不足的情況，為保證石料較高的瀝青裹覆性，利用泡沫瀝青高粘度特性可顯著改善新料質量。我國第一個大面積使用泡沫瀝青冷再生技術的是西潼高速(西安至潼關)改擴建工程，采用泡沫瀝青冷再生技術形成了新路面的中上面層，實現了銑刨廢料的循環利用。該工程的改擴建段全長130.8 km，比傳統改擴建技術節約成本2 500萬元左右，有效解決路面裂縫和養護造價高、浪費資源、污染環境等難題，還使得道路提前一年實現通行。

2 泡沫瀝青再生技術

泡沫瀝青冷再生技術是我國應用較多的一種冷再生技術。該技術是在熱瀝青中注入一定量的常溫水，在水的汽化作用下瀝青迅速膨脹形成瀝青泡沫，表面積迅速增大，數秒后瀝青泡沫破裂。在路面施工中，散布于路面表層的瀝青泡沫相當于砂漿，將路面空隙用粘有大量瀝青的細料進行了有效填充，混合料壓實后具有穩定的路用性能。

泡沫瀝青冷混合料與傳統技術相比，存儲時間有效延長，混合料性能顯著提升，剪切強度、水敏感度等顯著降低。研究表明，泡沫瀝青再生層壓實后，其強度隨使用年限的增加而增大，路面結構整體強度呈前期遞長逐漸趨于平緩的趨勢。

泡沫瀝青再生技術主要是作為舊瀝青路面材料的功能性和結構性維修使用，可用于各等級瀝青路面的大修、改擴建工程，一般作為高速公路、一級公路和二級公路瀝青路面的下面層及基層使用，也可作為三級、四級公路瀝青路面的上面層使用。

在施工中，可分為就地冷再生和廠拌冷再生兩種。就地冷再生實現一次性完成，質量控制較難，進行基層修復難度較大。廠拌冷再生中，原材料質量容易控制，對拌和與成型工藝均可實現有效控制，再生層施工前有充足的基層修復時間。

3 施工工藝

在某高速公路改擴建工程中，選擇采用泡沫瀝青冷再生技術，將原路面銑刨后的廢料使用集中廠拌法再生作為路面基層使用。

在路面設計中，測量路面各結構層厚度、密實度、面層、油層以下損壞深度檢查，合理設計再生厚度，如圖2所示。

先進行舊瀝青路面的銑刨作業，銑刨深度和速度應符合設計要求。將收集好的銑刨舊料集中在拌合廠堆放。為避免舊料堆放出現結塊成團，應將堆高控制在2 m左右。為保證基層壓實度，下承層應干燥整潔，其表面的石塊、垃圾等應予以清除，還應清除銑刨后的松動料并處理破損基層。對水準點高程復核，下承層標高檢查，標出導向線等。

3.1混合料生產

使用廠拌法進行再生料生產(見圖3)，舊料中的超粒徑顆粒應予以清除。為確保級配符合設計要求，各組成材料比例通過精確計量系統自動進行調整。

使用供應熱瀝青的瀝青儲罐或瀝青罐車須具有良好的保溫性能。裝車時的熱瀝青溫度控制在160 ℃～170 ℃，應禁止長時間在180 ℃以上。為確保泡沫瀝青制備中的連續補水，拌合站須具有清潔穩定的水供應。水泥供應應充足，確保作業中的連續添加。

將瀝青罐車、水泵與拌合機相連進行泡沫瀝青制備(見圖4)。在瀝青進行正式發泡前，應確保瀝青溫度在150 ℃以上，達不到溫度要求的不得使用。對拌合均勻的混合料進行質量檢查，重點進行混合料含水量檢測以及瀝青裹覆均勻等檢查。

3.2運輸

采用自卸汽車將達標的混合料運至施工現場進行攤鋪。運輸能力應略大于拌合和攤鋪能力，以確保鋪筑連續均勻不間斷。

選擇采用的汽車槽內及車輛底部及兩側均應清掃干凈。裝料時，前后移動分3次裝料。在運輸途中，車廂應用篷布覆蓋并扣牢，以防止再生料的水分和溫度散失。運至施工現場后，運料車在攤鋪機前30 cm時空擋停車，由攤鋪機推動前進，分兩次進行卸料。

3.3攤鋪

泡沫瀝青再生料使用普通攤鋪機攤鋪即可，且熨平板不必預熱。

在再生基層施工中，高程控制使用鋼絲引導的方式，能有效保證路面厚度和基層平整度。在正式鋪攤前，對布料器、振動梁、熨平板、厚度調節器等進行檢查和調節，確保混合料初始密度和壓實度，以高頻低幅為宜。

攤鋪應勻速、連續不間斷進行，應合理確定鋪攤機前進速度。應綜合考慮供料、運輸、拌合影響因素合理確定。一般攤鋪速度控制為2 m/min～4 m/min。保持混合料在布料槽中的高度處于中軸部位以上。

松鋪系數通過試驗段鋪筑后合理確定。在鋪攤過程中，應設專人跟蹤厚度、橫坡度等指標的檢測，及時對發現的離析等缺陷進行修補和處治，對嚴重的離析應鏟除重鋪。

施工現場氣溫低于10 ℃時，或遇到陰雨天氣時，應停止鋪攤作業。

3.4碾壓

采用膠輪壓路機、單鋼輪壓路機、雙鋼輪壓路機的組合碾壓(見圖5)，并根據材料情況確定是否灑水，穩壓后人工清除接縫處多余材料。

在碾壓過程中，應按照“低頻、高幅、低速”的原則合理確定碾壓遍數和速度，初壓速度控制在1.5 km/h～3 km/h，復壓和終壓速度控制在2 km/h～4 km/h。為確保碾壓效果，碾壓順序按“從低到高，從外到內”的原則，碾壓輪跡應重疊1/3輪。壓路機起步和剎車要平緩，禁止在新攤鋪面層上進行的轉向、調頭操作，杜絕左右移動。

在碾壓過程中，應設置專人進行碾壓效果檢測，對出現的過振等應及時調整碾壓遍數。在使用膠輪壓路機時，應關注混合料表面含水量，以便及時進行水分補充。

3.5養生

對施工過程中產生的縱向接縫可采用端部挖除法進行處理后壓實。檢測碾壓完畢后的基層壓實度，如圖6所示，確保壓實度滿足設計要求后進行養生。

基層養生時間宜控制在7 d以上。要提前結束養生時，應確保再生層的含水率不高于2%，或是能取出完整的再生層芯樣。

養生結束后，進行粘層油噴灑后，進入上覆的瀝青面層鋪筑工序。

4 結語

在泡沫瀝青再生料基層施工中，廠拌法拌合效果良好，可將超粒徑材料清除，有效確保再生料質量，鋪攤工藝成熟，成型后的平整度和壓實度良好。

在我國高速公路建設中，進行泡沫瀝青的推廣和應用，再生層具有良好的路用性能，經養生3 d左右能完整取出芯樣，劈裂強度等滿足要求。將其應用于高等級公路維修，可使得路面結構強度顯著改善。同時，能有效解決廢料造成的環境污染問題，符合公路建設與環境保護并舉的要求。

[1] 杜 卿,孫 宏,蘭 錦.廠拌法泡沫瀝青冷再生基層施工技術與應用[J].工程技術(全文版)，2016(10)：46-47.

[2] 王金勇,隋悅明,宋鵬飛.公路基層泡沫瀝青就地冷再生施工技術[J].青島理工大學學報，2015(3)：127-129.

Foamedasphaltcold-regenerationbaseconstructioninhighwayexpansionandtransformation

ZhangYutao

(ShanxiJinzhongHighwayBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

Foamed asphalt cold-regeneration technology has great economic and environment protecting effects. Foamed asphalt regeneration material realizes the recycling utilization of original pavement milling materials. Furthermore, its various indicators meet demands with obvious highway performance. It will improve the pavement structure strength through applying and promoting foamed asphalt cold-regeneration based in highway expansion and transformation. As a result, it solves the waste material environment pollution problems.

foamed asphalt, regeneration, construction, milling

1009-6825(2017)29-0156-02

2017-08-07

張玉濤(1974- )，男，助理工程師

U416.217

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