舊瀝青路面材料冷再生在路面工程中的應用

庹峻瑋 杜松

摘要：公路建設需要消耗大量的瀝青、碎石、水泥、砂等筑路材料，路面使用一定的年限后將進行養護和大修、改建，原先用于鋪筑路面的大量材料將變成廢料，當這些廢料挖出后全部棄入自然界時，將占地堆棄、產生污染和材料資源浪費等環境問題，舊瀝青路面就地冷再生技術的應用為解決這一問題提供了一種新途徑。

關鍵詞：舊瀝青冷再生；工藝原理；路面工程

引言

近些年來，隨著我國社會經濟的快速發展，路面荷載不斷加重，在長時間行車與自然環境的雙重作用下，路面病害日益頻繁，路面工程的維護、改造和修復成為道路部門的重要工作。傳統的養護方法是挖除舊有的結構層和瀝青路面后，重新建設基層和面層，施工周期長，建設成本高，影響人員和車輛通行等弊端十分明顯，對此，舊瀝青路面冷再生材料作為一種高效、科學的方式，可以有效解決此問題，提高路面工程養護、修復和改造的水平。

一、瀝青路面冷再生技術概述

1、舊瀝青路面冷再生技術的施工原理

冷再生技術即應用一次性粉碎的方式，在原路面上對舊路面的基層、面層進行反挖、銑刨和破碎，然后再結合具體的工程施工要求及配比設計，對再生劑、水、水泥、新骨料等進行添加，并按照一定的厚度應用冷再生機對其進行拌合、攤鋪、碾壓成型，使其符合道路的施工規范，從而最大程度降低新型道路的鋪設成本。

2、舊瀝青路面冷再生技術的優勢

首先，應用舊瀝青路面冷再生技術，能夠有效節約道路施工成本。其既能夠減少材料資源的應用，也能夠減少舊材料的挖掘、運輸和廢置成本。其次，減少環境污染。冷再生技術的應用有效避免了舊路施工材料的廢棄，能夠減少新型道路施工材料的開采和應用，具有環保優勢。第三，提高施工效率。應用冷再生技術能夠簡化施工程序，實現銑刨、破碎、拌和、添加、攤鋪和碾壓的一體化。第四，有效避免瀝青路面施工過程中，對周邊居民和環境的干擾問題。

二、舊瀝青冷再生路面材料在路面工程中的應用

1、試驗確定配合比

現場銑刨拌合幾段未加入集料和水泥的舊路面，實驗室分別均衡取料進行篩分試驗。試驗結果應滿足：最大粒徑不能超過40mm，粒徑為4.75mm的通過率不小于40%，粒徑為0.6mm的通過率不小于10%，粒徑為0.075mm的通過率宜在3%～20%之間。如果舊料級配不能滿足上述要求時，應加入一定規格、數量的新集料進行調配。對符合級配要求的混合料進行五個不同水泥劑量的擊實試驗，確定混合料的最大干密度、最佳含水量等數據，通過無側限抗壓強度試驗確定滿足設計強度要求所需的水泥劑量。

2、試驗段施工

試驗路段長度宜為100m～200m。試驗段施工應包括以下內容：1）計算每平方米水泥用量，并確定水泥擺放的縱、橫向間距；2）冷再生機的工作參數：銑刨、破碎的深度；行進的速度；刀具的轉速等；3）再生機每行進1米的用水量及供水車的數量；4）壓實工藝主要參數：機械組合；壓路機的規格、碾壓遍數、碾壓速度；碾壓時含水量的允許偏差；5）優化后的施工組織方案及工藝等。在以上內容中，尤其是確定銑刨、破碎的深度往往被忽視。通過現場施工中的量測得出，再生后的底基層厚度大于銑刨、破碎的深度。以銑刨、破碎深度20cm為例，實際量測的碾壓成型后的冷再生底基層厚度為23cm。其原因是銑刨、破碎時加入了一定量的水泥。所以，試驗段施工后必須總結出冷再生底基層厚度與銑刨、破碎的深度的比值。否則，將使再生混合料中的水泥劑量偏小。

3、布攤水泥

穩壓后開始布攤水泥。經室內試驗確定冷再生摻加新水泥用量。首先計算出水泥用量、每袋水泥布攤面積，考慮冷再生機的最大攤鋪寬度，需要注意的是相鄰兩幅需重疊20-30cm，假設每個格子的尺寸為1.0m×3.75m，用石灰縱橫向打出方格。然后每方格放兩袋水泥（每袋50kg），人工用鐵锨均勻布滿方格，確保水泥布撒均勻、一致、等厚。

4、再生拌和

開始該環節的工作流程之前，首先對冷再生料的含水量進行檢測，按照實際含水量和最佳含水量之間的差值，對機載含水量做出適當調整，促使冷再生混合料的含水量高于最佳含水量約1%。摻入適量的水泥并拌和均勻，冷再生機保持10-15m/min的行進速度。攪拌時松拌深度的標準是21cm，因此，技術人員實時監測拌合過程，并現場檢測經過拌制的混合料的水泥劑量及含水量。其中，水泥劑量應該達到6%，含水量應該始終高于最佳含水量約1%。同時，還要及時進行拌和料無側限抗壓強度試驗。

5、整形、找平和碾壓

應先運用推土機實施粗平，并實施均勻排壓，運用平地機進行中評及細平，使其與設計高程相滿足，橫坡與平整度與規范要求相符。在碾壓施工之前應對含水量進行檢測，必要時應進行補水處理，使其與最佳含水量相符。在碾壓過程中，若冷再生表面出現風干現象，則應對其進行噴灑補水處理。分三個階段實施碾壓，第一階段運用振動壓路機碾壓，完成第一遍碾壓之后即可進行2～3遍的掛振碾壓。第二階段碾壓應運用三輪壓路機進行作業，然后使用膠輪壓路機實施第三階段碾壓。應一次將碾壓成型，盡可能將加水拌和至碾壓完成的延遲時間縮短，禁止時間達到3～4h以上，并對水泥的終凝時間縮短。

6、接縫處理

施工中應盡量減少停機現象，只要再生機停止不論停止時間長短均形成橫向接縫應對所形成的橫向接縫認真處理，再生機再次施工時，必須嚴格檢查機械并將整個再生機后退至再生過的材料1.5m距離、再生機開始工作時，應讓操作員開足馬力，快速到達正常的施工速度，禁止再生機的進行速度小于2m/min橫向接縫處應多次檢測再生機的拌合深度，發現漏拌記好位置，進行補拌。

7、養生

每一段碾壓完成并經壓實度檢查合格后，立即采用土工布覆蓋灑水養生。養生期不應少于7天，養生期間應保持土工布吸水呈飽和狀態，以防止冷再生底基層表面出現干濕循環、日照暴曬而干縮開裂。并且在養生期間，除灑水車外，應封閉交通；當不能封閉交通時，應限制重車通行，其它車輛車速不應超過30km/h。養生結束后即可進行下道工序施工。

三、舊瀝青路面材料冷再生效益分析

1、社會效益

通過采用路面再生技術能夠充分地重復利用舊瀝青材料，在保證施工質量的前提下，最大限度地減少了資源和能源的使用，不僅減低了項目成本，也有效防止和避免了環境污染，符合建筑節能、建設資源節約型、環境友好型社會的要求，具有良好的社會效益。

2、經濟效益

回收瀝青路面材料（RAP）得到重復使用，可以節約路面維修的材料成本。以某公路為例，以同樣的單價水平和取費標準進行測算，按照冷再生方案預算投資1023.4萬元，每公里造價101.01萬元，按照挖除新建方案預算投資1561.4萬元，每公里造價154.2萬元，采用舊瀝青冷再生方案可以節約投資538萬元，降低造價34%。

另外，通過“瀝青冷再生就地拌和列車”與銑刨機、攤鋪機械和壓路機共同組成瀝青路面就地連續冷再生施工機械連動線，可以大大提高工作效率。與傳統維修方式相比，采用冷再生方法維修可減少維修費用，而且可提供更好的使用性能。

結語

綜上所述，瀝青路面就地冷再生技術在我國公路改造施工中得到了廣泛的應用，實現了經濟效益和社會效益雙贏。隨著人們對環保、社會效益的高度關注，舊瀝青路面就地再生技術越來越受到人們的重視，進一步加強對舊瀝青路面就地冷再生技術的研究，對我國公路建設的發展具有重要的意義。

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