高速公路就地冷再生施工要點(diǎn)分析

張 艷 華

(山西省平定公路管理段，山西 平定 045200)

近年來，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，汽車保有量迅猛增長，交通量不斷增加，一些高速公路段瀝青路面早期損壞嚴(yán)重，出現(xiàn)了諸如面層裂縫，坑槽、基層開裂、水害松散等病害，嚴(yán)重影響行車安全性和舒適性，進(jìn)行的公路養(yǎng)護(hù)、維修和重建工程日益增多，產(chǎn)生的廢舊混合料實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用成為一個(gè)亟需解決的重大課題。

瀝青路面再生技術(shù)在國外是一項(xiàng)成熟技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了瀝青路面廢舊料的循環(huán)利用，是解決廢舊路面垃圾堆放污染的有效途徑之一，同時(shí)路用性能得到有效恢復(fù)并提高，工程經(jīng)濟(jì)效益顯著，在我國公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)中得到了廣泛關(guān)注。

泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)是瀝青路面再生技術(shù)的一種。高等級路面養(yǎng)護(hù)中，將再生料作為基層使用，可使得舊路面材料實(shí)現(xiàn)就地再生利用，且路面基層強(qiáng)度和耐久性得到顯著提高，性價(jià)比顯著，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1 瀝青路面再生技術(shù)

瀝青路面再生技術(shù)是對廢舊瀝青路面材料進(jìn)行再生利用。瀝青路面再生技術(shù)從再生料的施工溫度方面進(jìn)行分類，可分為熱再生和冷再生兩種類型。冷再生技術(shù)按施工工藝的不同，可分為廠拌冷再生和就地冷再生兩種類型。再生工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，并無優(yōu)劣之分，須根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況選擇最適用的再生工藝。

在使用就地冷再生技術(shù)進(jìn)行路面病害處治時(shí)，一次性就地實(shí)現(xiàn)瀝青路面結(jié)構(gòu)層的再生。主要工藝：先冷銑刨一定深度的廢舊瀝青路面，收集的銑刨料進(jìn)行破碎篩分后，再將一定量的新料、添加劑等摻入進(jìn)行常溫狀態(tài)下的拌和均勻后，就地進(jìn)行攤鋪碾壓操作形成新的瀝青路面結(jié)構(gòu)層。在本文中，以泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)在某高速公路改建工程中的應(yīng)用為例，介紹瀝青路面再生施工中的要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施。

泡沫瀝青是一種顯著提高瀝青膠合性能的新材料，具有粘聚性強(qiáng)，性能穩(wěn)定的優(yōu)勢，將其作為就地冷再生混合料的粘結(jié)料使用，可將瀝青路面的使用壽命顯著延長。泡沫瀝青冷再生料的適用性廣，是一種可用于半剛性基層的瀝青穩(wěn)定材料。將其應(yīng)用于高等級公路的大中修、改擴(kuò)建工程中，一般是作為下面層及基層使用，要加鋪一定厚度的瀝青罩面，有利于發(fā)揮其半柔性基層的特性，使得路面耐久性得到顯著提升。

2 原材料質(zhì)量

泡沫瀝青就地冷再生原材料與瀝青路面原材料一般要求大同小異，只是增加了泡沫瀝青膨脹率和半衰期與回收銑刨料要求。

1)瀝青。不得使用改性瀝青，應(yīng)采取有效的防水措施確保瀝青性能穩(wěn)定，特別是要避免瀝青中進(jìn)入雨水或加熱管道的蒸汽。

2)水泥。強(qiáng)度等級可為32.5或42.5。可以選擇使用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，選擇采用的水泥初凝時(shí)間須不得少于3 h，終凝時(shí)間須不得少于6 h。快硬水泥、早強(qiáng)水泥須嚴(yán)格禁止進(jìn)入施工現(xiàn)場。

進(jìn)入施工現(xiàn)場的水泥應(yīng)疏松、干燥，并且無聚團(tuán)、結(jié)塊、受潮變質(zhì)。

3)碎石。應(yīng)選擇采用潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)的級配碎石。對使用的碎石進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，須符合規(guī)范要求，以確保混合料性能滿足設(shè)計(jì)要求。

4)水，一般使用自來水即可。

5)泡沫瀝青。應(yīng)做好泡沫瀝青兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)膨脹率和半衰期的控制，要求泡沫瀝青的膨脹率不得小于10倍，半衰期不得小于8 s，否則不予使用。

6)銑刨料(RAP)，應(yīng)干燥、材料組成穩(wěn)定，無結(jié)團(tuán)成塊現(xiàn)象，砂當(dāng)量不低于50%。

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要求最大粒徑不大于37.5 mm，必要時(shí)進(jìn)行銑刨料的二次破碎，確保其粒徑符合設(shè)計(jì)要求。

3 混合料設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在泡沫瀝青冷再生混合料設(shè)計(jì)中，須對RAP各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行充分分析，綜合考慮公路設(shè)計(jì)等級、所處區(qū)位氣候條件、預(yù)計(jì)交通流量等影響因素，為確保路用性能穩(wěn)定和耐久，須合理進(jìn)行再生料的設(shè)計(jì)。

再生料以RAP與新礦料的合成級配作為級配設(shè)計(jì)依據(jù)。作為基層使用的混合料空隙率一般低于10%。

在再生料中，摻加的泡沫瀝青一般按1.5%～3.5%進(jìn)行控制，摻加的水泥等添加劑一般控制在1.5%以內(nèi)。瀝青加入量較少，最佳瀝青用量一般控制在2.5%～3.5%間。

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行瀝青發(fā)泡試驗(yàn)和混合料配合比設(shè)計(jì)，為確保再生料質(zhì)量，須合理確定瀝青發(fā)泡溫度、發(fā)泡用水量、泡沫瀝青用量、新礦料摻配比、水泥劑量及最佳含水量和最大干密度(重型擊實(shí))等指標(biāo)。

根據(jù)確定的各類型材料摻量進(jìn)行再生料試件制備，通過進(jìn)行與路用性能有關(guān)的車轍試驗(yàn)、浸水馬歇爾試驗(yàn)、低溫小梁彎曲試驗(yàn)、四點(diǎn)梁疲勞試驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，得到試件性能參數(shù)并進(jìn)行綜合性能評價(jià)。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果綜合選擇最優(yōu)泡沫瀝青用量作為泡沫瀝青設(shè)計(jì)用量。

4 施工要點(diǎn)

4.1 封閉交通

整個(gè)施工及養(yǎng)護(hù)過程中，對再生路段要完全封閉交通。對原路面表面的石塊、垃圾、雜草等雜物，積水等進(jìn)行清理。

為確保銑刨深度及拌和均勻度，須進(jìn)行原路面預(yù)整形，平整局部隆起或凹陷等不平整部位，對于嚴(yán)重變形路段進(jìn)行校正，單獨(dú)處理超過再生層厚度的大的沉降或坡度變化。

4.2 準(zhǔn)備新料

須合理確定新料添加量，確保外加新料厚度須小于再生厚度。

將碎石和水泥按設(shè)計(jì)比例進(jìn)行均勻拌和后，使用灑布車進(jìn)行灑布，灑布量須均勻，灑布厚度須一致。也可以采用人工灑布，其中控制的要點(diǎn)在于按確定的間距或標(biāo)示擺放新料。

4.3 冷再生機(jī)組施工

為確保再生質(zhì)量，應(yīng)使用專用的路面銑刨機(jī)械和再生機(jī)組進(jìn)行施工，實(shí)現(xiàn)就地冷再生流水作業(yè)。

應(yīng)綜合考慮路面損壞狀況、銑刨深度、再生層厚度等因素，合理確定再生機(jī)組前進(jìn)速度。為確保銑刨料級配范圍穩(wěn)定，一般施工中按6 m/min～10 m/min的行進(jìn)速度進(jìn)行控制。對于路面破損嚴(yán)重路段，更應(yīng)慢速行駛。

為減少橫縫，須合理確定每次的再生長度，一般一個(gè)工作面長度為150 m～250 m。

為便于進(jìn)行再生深度檢測，可在道路兩側(cè)進(jìn)行水平控制樁設(shè)置，以確保將再生厚度控制在允許的誤差范圍內(nèi)。一般是設(shè)置專人緊隨機(jī)組每隔一定距離進(jìn)行再生層深度和含水量檢測。

在機(jī)組施工中，對混合料級配波動(dòng)、再生深度不達(dá)標(biāo)等質(zhì)量問題須做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)停工，分析原因并解決后復(fù)工。

4.4 碾壓整形

須合理制定碾壓方案，分為初壓、復(fù)壓和終壓。集料間主要靠添加的水分來實(shí)現(xiàn)潤滑，混合料和易性較差，要求更大的壓實(shí)功。

初壓時(shí)，鋼輪壓路機(jī)出現(xiàn)粘輪時(shí)，可先讓膠輪壓路機(jī)預(yù)先灑水預(yù)壓后再進(jìn)行初壓。

再生機(jī)組后緊隨一臺(tái)大噸位重型單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行初壓。初壓完畢后，須確保再生層底部2/3厚范圍內(nèi)的壓實(shí)度達(dá)標(biāo)。初壓壓路機(jī)的前進(jìn)速度控制在3 km/h內(nèi)。進(jìn)行初壓時(shí)，采用靜壓一遍振壓數(shù)遍的方式進(jìn)行，須合理確定振壓碾壓遍數(shù)。待初壓結(jié)束后，在直線段立即用平地機(jī)由兩側(cè)向中心進(jìn)行刮平作業(yè)，在平曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行刮平作業(yè)。

刮平結(jié)束后立即進(jìn)行復(fù)壓，使用單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行弱振碾壓。一般碾壓4遍～6遍，相鄰兩幅輪跡印須重疊1/2輪寬。在碾壓速度上，第1遍～第2遍按1.5 km/h～1.7 km/h進(jìn)行控制，第3遍～第6遍可以適當(dāng)提速，按2.0 km/h～2.5 km/h進(jìn)行控制。

終壓采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行，碾壓遍數(shù)不少于10遍，以沒有明顯的輪跡為準(zhǔn)，必要時(shí)可進(jìn)行灑水碾壓。

再生層碾壓須在水泥初凝的延遲時(shí)間內(nèi)完成，并達(dá)到設(shè)計(jì)的壓實(shí)度要求。

4.5 縱橫縫處理

當(dāng)路面施工中產(chǎn)生的縱向接縫較多時(shí)，應(yīng)考慮全幅施工，接縫的位置應(yīng)盡量避開慢行、重型車輛的輪跡位置。

在施工中，應(yīng)采取措施將停機(jī)產(chǎn)生的橫縫盡量減少。對產(chǎn)生的橫向接縫處治與瀝青路面相同，須認(rèn)真處理。

4.6 養(yǎng)生

施工后，一般氣溫條件下養(yǎng)生1 d后，當(dāng)再生基層含水量小于2%時(shí)，或再生層能取出完整芯樣時(shí)，即可進(jìn)行攤鋪瀝青面層施工。

泡沫瀝青混合料對水分非常敏感，養(yǎng)生期間無需灑水。

對于再生層的瀝青面層施工時(shí)，為避免水損壞冷再生基層，可選用密級配材料或進(jìn)行防水層設(shè)置來進(jìn)行基層保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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