瀝青路面冷再生技術在施工中的應用

■陳晉華

(福建船政交通職業學院，福州 350007)

0 前言

目前我國的公路建設飛速發展，每年投資規模已經超過2000億元。在90年代以后陸續建成的高速公路已進入大、中修期，大量的翻挖、銑刨瀝青混合料被廢棄，一方面造成環境污染，另一方面對于我國這種優質瀝青極為匱乏國家來說是一種資源的浪費，而且大量的使用新石料，開采石礦會導致森林植被減少，水土流失等嚴重的生態環境破壞。按照瀝青的設計壽命(15～20年)，從現在起，每年有12%的瀝青路面需要翻修，舊瀝青廢棄量將達到每年220萬噸之巨，如能加以利用，每年可節省材料費3.5億人民幣，而這個數字是以每年15%的速度增長的。10年以后，瀝青路面的大、中修產生的舊瀝青混合料將達到1000萬噸，屆時通過再生利用每年可節約材料費15億元。否則這些為數巨大的瀝青混凝土層翻挖后只能白白的廢棄掉，不僅浪費了資源，也會對環境造成嚴重的污染。因此，瀝青再生技術的研究、推廣和相關專用設備的開發，對降低建設成本、保護生態環境以及對我們國家的公路建設都有極大的意義，隨著我國高等級瀝青路面維修養護量不斷增加，對瀝青路面再生技術有必要加強理論研究，開發合適的再生劑和機械設備，為再生舊料在實際工程中的大量應用奠定基礎。

1 瀝青路面冷再生技術

冷再生技術是采用一次性粉碎法，將舊瀝青路面就地翻挖、銑刨、破碎，再摻入一定數量的再生劑、水泥和骨料，舊瀝青混凝土路面粉碎料,經冷再生設備拌和并加入適量的水后,按設定的厚度，經整平預拱、反復碾壓和后期養護，使其達到設計路基結構層技術要求的一種施工工藝。

2 冷再生技術的施工特點

瀝青路面冷再生屬于道路維修、改造的范疇，不僅適用于高等級公路的維修與改造，也適用于一般道路及鄉間公路的維修與改造。就地冷再生施工技術具有諸多優點，概括起來可歸納為以下5點：

(1)成本低

道路就地冷再生由于全部利用了舊的鋪層材料，從而減少了道路維修或改造時舊鋪層材料的挖起運輸、廢置和新材料的購置，節約能源，從而導致成本大幅度下降。

(2)效率高

道路就地冷再生機械施工一次性可以完成銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪，從而簡化了施工程序，縮短施工工期。使用就地冷再生機械，每天施工可完成5000～8000m2的工作量。創造了道路改造快速施工的一里程碑。

(3)質量好

就地冷再生可以根據不同道路舊鋪層材料的實際情況進行設計，選擇不同的添加劑，配比準確，可以保證再生材料的優秀品質和施工質量，形成施工成型厚而均勻的粘結層，從而保證了維修后道路的使用期限，使再生后的瀝青路面與新鋪瀝青路面性能基本相當。

(4)路面高度不變

應用原有的施工方法是在原有的舊路面上鋪筑基層與面層，每大修一次道路，路基就會提高，為公路附近的村民造成不便。而冷再生是在原有的路面上進行刨銑、拌和、碾壓，不會提高路面高度。

(5)污染少

使用傳統的道路維修方法，瀝青路面廢棄量十分巨大，對環境造成污染，大量新材料的開采，也會造成資源減少和環境的破壞。采用冷再生技術則可完全避免上述問題。由于舊料得以充分再生利用，從而大大減少了新筑路材料的開采量；也不存在舊料的運輸與存放問題，是一項綠色環保技術。

3 瀝青路面冷再生技術的施工工藝

3.1 材料的選擇

冷再生基層用的集料為原道路瀝青混合料、級配碎石、砂礫、刨銑料等。刨銑料單顆粒的最大粒徑通常限定為40mm以內，取決于再生層的厚度，一般規定不應大于再生層厚度的1/3。

(1)舊瀝青路面刨銑料(RAP)

在水泥穩定就地冷再生層施工前，在原道路上取有代表性的刨銑料樣品嚴格按照相關規范進行顆粒分析、液限和塑性指數、擊實試驗、有機質含量，硫酸鹽含量等試驗。有機質含量超過2%或硫酸鹽含量超過0.25%的舊路混合料，以及塑性指數小于10的舊料，不得用于就地冷再生。

(2)石料

碎石或礫石的壓碎值指標值應不大于30%，針片狀顆粒含量不大于15%，集料中小于0.6mm的細粒料必須做液、塑性指數試驗，要求液限小于28%，塑性指數小于9.0.新加粗細集料質量應滿足現行《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)的要求。

(3)水泥

舊瀝青路面冷再生技術所需添加的水泥品種的選用：由于普通硅酸鹽水泥早期強度高、凝結硬化速度快、抗干縮性能好，考慮到路面所處的基層的設計和施工要求，應該采用早期強度高的普通硅酸鹽水泥，技術指標見表1。

表1 水泥技術指標

(4)水

路面基層用水和養生用水，一般采用人畜能飲用的水。

3.2 配套施工設備的選用

現場冷再生施工工藝與選用的冷再生機有很大關系，工程中一般根據施工任務、合同工期、質量要求、綜合生產能力，配置主要機械設備及輔助器具應滿足表2要求。

表2 就地冷再生施工主要機械設備及輔助器具

3.3 施工工藝

(1)攤鋪碎石

碎石按每平方米規定的數量進行撒布。石料運到工地后，測定碎石實際方量，根據計算的單位用量計算所能攤鋪的實際長度，在該長度范圍內，裝載機攤鋪，平地機刮平，人工調整，以攤鋪厚度控制碎石用量。

(2)水泥的攤鋪

以設計要求的水泥用量加0.5%的損耗，計算單位面積水泥用量，實際水泥用量以設計計算的生產配合比確定的最佳用量為準。

碎石攤鋪后壓路機靜壓一遍，人工用白灰打上的方格，根據方格面積計算水泥用量，放入相應的水泥量，人工攤鋪均勻。

(3)拌和

采用半幅施工，利用WR2000型再生機拌和，該再生機每一刀的銑刨寬度為2m，每一刀之間，重疊15～20cm，以保證銑刨到位，避免出現漏銑現象，隨著再生機的向前行進，廢舊瀝青路面材料與水泥和水均勻的拌合在一起。

(4)碾壓和整平

先穩壓，一臺20t壓路機先進行穩壓2遍；再整平，平地機整平時應注意路面橫坡和縱坡；再碾壓，兩臺20t振動壓路機碾壓7遍，振動應從弱到強，逐步碾壓至密實，壓實至表面平整、無輪跡。碾壓方向應順著路線行進方向，直線段由兩邊到中間，超高段由內側向外側，每次碾壓輪跡應重疊1/3輪寬，依次連續均勻碾壓，在規定的時間內壓實成型。如有“松散”或 “彈簧”現象時，應及時挖除置換處理，不得留有任何隱患。壓實度的要求詳見表 3。

表3 壓實度的要求

(5)養生

7d內保證路面潮濕，無干裂現象。嚴格實行交通管制，嚴禁車輛通過，灑水車通過時必須保證在30km/h以內，禁止緊急剎車和調頭。

3.4 施工質量控制及注意事項

(1)施工準備階段

調查道路情況。利用基層再生機在原路進行取樣，以確定道路實際結構情況；根據取樣結果進行生產配合比設計，確定最佳的水泥用量和碎石用量，最佳含水量，以供施工應用。

通過試驗路的鋪筑，確定最佳的施工段落長度，通常選取120～150m為宜，確定再生機的工作速度、銑刨拌和深度、碾壓整平工藝等工序。

(2)拌和均勻，含水量控制很重要，應在最佳含水量的+1%～+2%。由于用水量較大，供水條件必須滿足冷再生機的需要，因此要備足水車，確保不間斷供水。

(3)為了防止冷再生機拌和后平整過程局部骨料離析的現象，需要在整平過程中加以人工配合。

(4)施工時間控制，全程從攤鋪、加水拌和至碾壓結束不應超過3～4h，并不得超過水泥的終凝時間，因此要注意施工工序的銜接，盡量避免施工中途無故停機。

(5)碾壓成型后，養生時要保證足夠的溫度和濕度，表面覆蓋灑水養生7d。

(6)施工缺陷的處理

由于施工時采用半幅路面施工，再生機銑刨拌和中，邊緣部分會出現離析現象，需要人工挖除并用新料修補，特別要注意縱縫接合處的布料不均及離析的修補。

(7)接縫的處理

①縱向接縫的處理：由于施工時采用半幅路面施工，因此要注意前半幅施工時拌和寬度要大于半幅寬度15～20cm，后半幅施工時中線與前半幅搭接，搭接寬度為15～20cm，從而保證中線接縫平順，路拱達到設計要求；在再生機拌和過程中壓路機靜壓后人工及時清理邊線，清除路兩邊的碎石及混合料。

②橫向接縫的處理：分段施工時，兩施工段的搭接應用對接形式，后一段施工，將前段結束處留下的不規則部分挖除，橫向接縫前1.5～3m按每平方米用量布水泥，人工去除部分粗集料，補充部分細集料，再生機拌和，壓路機碾壓密實，盡量減少橫向接縫的數量。不允許施工機械在已碾壓成型的再生基層上調頭。

4 冷再生技術的經濟效益和社會效益分析

(1)我國是世界優質瀝青進口大國，瀝青再生利用、可循環利用舊路面的瀝青，減少對新的優質瀝青的消耗，能很大程度上緩解我國作為石油進口大國的資源壓力。

(2)可循環利用舊路用材料中的砂石材料，減少了公路建設中新的砂石材料的使用率，也減少了開采砂、石料，保護了生態環境。

(3)由于瀝青是不可降解性材料，瀝青冷再生利用可以杜絕丟棄、填埋舊瀝青而造成的環境污染。

(4)瀝青路面再生利用可以降低建設成本，具有顯著的經濟效益。

5 結語

隨著我國有大量的道路進入大修階段,現場舊瀝青混凝土材料冷再生技術，具有節省原材料、縮短工期、不必中斷交通、工藝簡單、節約了大量的維修和養護資金，節約能源和保護了生態環境等諸多優點，具有巨大的經濟效益和社會效益。在瀝青路面大修工程中將會更加廣泛的被應用，在強調可持續發展的今天，進一步加強研究路面冷再生技術，對我國公路的建設發展都具有特別重要的意義。