廠拌冷再生混合料施工技術(shù)要點分析

劉祥龍

摘 要：改革開放40多年來，我國經(jīng)濟社會迅速發(fā)展，公路作為地區(qū)連接的重要樞紐工程，在我國經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著至關(guān)重要的位置。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國90%以上的高等級公路均采用瀝青路面結(jié)構(gòu)，瀝青作為路面施工的主要材料，在我國公路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴大的過程中，需求量也越來越高。同時，伴隨社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，早期修建的大量公路工程逐步進入大中修階段，將產(chǎn)生大量廢舊瀝青混合料，此時，選用廠拌冷再生施工技術(shù)，可充分利用廢舊瀝青材料，降低成本，提高施工效果。

關(guān)鍵詞：廠拌冷再生;工程概況;施工工藝

0 引言

公路網(wǎng)的逐步完善，為人們帶來了極大的交通便利，并推進了區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，產(chǎn)生了巨大了社會效益與經(jīng)濟效益。在其快速發(fā)展的背后，大量早期修建的公路工程已步入大中修階段，如何做好公路養(yǎng)護工作成為了當(dāng)前急需解決的問題。冷再生技術(shù)是目前路面維修施工最常見的一種技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用可節(jié)約資源，實現(xiàn)廢舊材料再生利用，可大大降低施工成本。作為一次性粉碎施工法，冷再生技術(shù)能夠?qū)⑴f瀝青路面就地翻挖、銑刨、破碎，再摻入一定數(shù)量的再生劑、水泥和骨料，舊瀝青混凝土路面粉碎料，經(jīng)冷再生設(shè)備拌和并加入適量的水后，按設(shè)定的厚度，經(jīng)整平攤鋪、反復(fù)碾壓和后期養(yǎng)護，使其達(dá)到設(shè)計路基結(jié)構(gòu)層技術(shù)要求的一種施工工藝。

1 工程概況

某公路工程通車運營時間較長，隨著交通量的逐年增長，部分路面尤其是第二、第三主車道路面病害較嚴(yán)重，路面結(jié)構(gòu)性和功能出現(xiàn)較大程度損壞，道路通行能力受到較大限制。為了改善和提升公路行駛服務(wù)質(zhì)量，提高路網(wǎng)通行能力，更好地服務(wù)于經(jīng)濟社會的發(fā)展，對該公路進行維修改造。該文選定K3426+700—K3432+310為試驗段，共5.61 km，本著節(jié)能、經(jīng)濟的方針，對路面病害進行處治。

2 路況病害原因分析

經(jīng)過多年的通車運營，在重載交通流的反復(fù)作用下，原路面出現(xiàn)了車轍、龜裂老化、密集裂縫等病害，病害位置主要集中在第二、第三主行車道。路面病害原因如下：

（1）路面結(jié)構(gòu)不合理。受建設(shè)環(huán)境與設(shè)計等因素的影響，本項目的瀝青面層偏薄，屬于典型的“強基薄面”，導(dǎo)致瀝青面層抵抗基層反射裂縫的能力減弱，加速反射裂縫發(fā)展至面層表面;另外，其下面層采用6 cm AC-25Ⅰ，結(jié)構(gòu)層厚度與材料公稱粒徑不匹配，易產(chǎn)生離析。

（2）使用年限影響。該路段竣工通車已超過10年，瀝青面層材料在行車荷載的反復(fù)作用下已接近疲勞極限，材料逐漸老化，抵抗裂縫的能力逐年降低。隨著使用年限的增加，路面整體性能不斷衰退，導(dǎo)致路面病害逐漸發(fā)展并惡化。

（3）水損害問題。該路段所在地區(qū)年降雨量大，雨季時間長，年平均降雨量為1 720 mm;且因“強基薄面”的路面結(jié)構(gòu)，反射裂縫較多，在行車荷載及動水壓力反復(fù)作用下路面出現(xiàn)各種病害。

3 配合比設(shè)計

（1）級配組成設(shè)計。為了滿足乳化瀝青冷再生基層的級配要求，更好提高再生混合料性能，需要摻加新骨料對舊瀝青混合料級配進行調(diào)整。經(jīng)過試配，確定再生混合料的摻配比例為10 mm～30 mm：5 mm～10 mm：0 mm～5 mm：10 mm～30 mm：礦粉=20：35：34：8：3，同時，為了提高冷再生混合料的早期強度及路用性能，在舊瀝青混合料冷再生過程中外摻2%的水泥。

（2）乳化瀝青冷再生配比設(shè)計。第一，確定最佳含水率。按照混合料設(shè)計級配，固定乳化瀝青用量為4.0%，變化拌和用水量采用擊實試驗進行分析，確定最大干密度為2.242 g/cm3，對應(yīng)的最佳含水率為4.2%。第二，確定最佳乳化瀝青用量。采用馬歇爾法成型試件，控制總含水量為4.2%，試模直徑為152.4 mm。采用兩次擊實的方法成型，試件第一次成型，常溫雙面擊實150次;試件第二次成型，放入60℃鼓風(fēng)干燥箱中恒溫通風(fēng)養(yǎng)生48 h后，再雙面擊實75次，冷卻到室溫，脫模。脫模后進行劈裂強度、浸水劈裂強度等指標(biāo)的測試。本項目最佳乳化瀝青用量確定結(jié)合工程經(jīng)驗，按照乳化瀝青3.0%，3.5%，4.0%三個用量進行試配，從檢測結(jié)果可知，乳化瀝青含量為3.5%時配合比各項指標(biāo)滿足規(guī)范要求。因此選用3.5%作為目標(biāo)配合比的最佳乳化瀝青用量。第三，乳化瀝青冷再生目標(biāo)配合比性能檢驗。車轍試驗的動穩(wěn)定度測定值大于6 000次/毫米，遠(yuǎn)超過不小于1 000次/毫米的規(guī)范要求，符合規(guī)定要求。用劈裂抗拉強度比TSR評價混合料的水穩(wěn)定性。TSR試驗結(jié)果為82.8%，大于70%滿足規(guī)范要求。采用的目標(biāo)配合比為RAP（10 mm～30 mm）：RAP（5 mm～10 mm）：RAP（0 mm～5 mm）：新礦料10 mm～30 mm：礦粉=20：35：34：8：3，外摻水泥劑量為2.0%，外摻乳化瀝青為3.5%，外摻用水量為2.8%。

4 廠拌冷再生混合料施工工藝

（1）舊料破碎、篩分及存儲。經(jīng)觀測，銑刨料粒徑較大，在廠拌施工前，需二次破碎、篩分再生料，可選用以下3種方式挖除，1）機械開挖。舊路面全厚度破碎處理，在工廠內(nèi)針對粒徑較大的破碎材料進行破碎、篩分處理，從而合理控制粒徑。2）現(xiàn)場處理?，F(xiàn)場完成再生料破碎、加工處理，隨后向工廠運輸破碎料并再生利用。3）路面冷銑刨。原路面通過再生銑刨機進行破碎處理，路面挖除深度必須符合設(shè)計要求，通過銑刨設(shè)備的應(yīng)用，可提高工作效率，加快施工進度。

RAP料處理之后，可通過裝載設(shè)備運輸至指定位置，防止產(chǎn)生材料離析問題，此外，盡可能快速使用完回收的材料，減短堆放時間。

（2）拌和。按照試驗確定的生產(chǎn)配合比，通過拌和樓按比例投放RAP料、乳化瀝青、水泥等材料，保證用量準(zhǔn)確。在整個拌制過程中，要具有均勻性，五花白、結(jié)團等問題。再生冷料拌和之后，需及時運輸至現(xiàn)場，不宜存儲。

（3）運輸。根據(jù)混合料生產(chǎn)能力等實際情況，確定運輸車用量。運料前，要保證運輸車內(nèi)潔凈，避免污染混合料。在裝料前，需將將一層潤滑劑均勻涂抹到車廂側(cè)板、底板部位，避免混合料與車廂板粘結(jié)。裝料時，可分三次完成裝料處理，順序為“前-后-中”。運輸過程中，車廂需采用帆布等材料全面覆蓋，避免混合料蒸發(fā)過快，影響混合料質(zhì)量。卸料時，應(yīng)與攤鋪機之間保持安全距離，避免碰撞。完成之后，需及時清理車廂。

（4）攤鋪。攤鋪前，本工程無須加熱熨平板，僅需均勻涂抹防粘劑，可按照“低頻高幅”進行攤鋪施工。攤鋪速度控制在每分鐘2 m～4 m，在整個過程中，嚴(yán)禁隨意更變速度、中斷、急轉(zhuǎn)彎等。若因路面寬度問題，無法一次性完成攤鋪，需進行擋板加設(shè)及切邊處治，并將粘層油涂抹到接觸處。在攤鋪施工中，需做好傳感器高程控制，在再生混合料內(nèi)，埋設(shè)螺旋布料器，盡可能降低混合料離析產(chǎn)生機率。

（5）壓實成型。本工程選擇噸位適中的壓路機進行廠拌冷再生混合料壓實，根據(jù)施工要求，合理確定壓實遍數(shù)，避免在壓實過程中出現(xiàn)過壓等問題。碾壓施工一般分3階段完成，本工程采用雙鋼輪壓路機組合輪胎壓路機的方式進行碾壓施工。1）初壓時，緊隨攤鋪機后面，通過雙鋼輪壓路機先進行1遍靜壓施工，隨后進行3～6遍振動壓實，碾壓速度控制在2.5 km/h～3.5 km/h之間。2）復(fù)壓時，完成初壓后需及時進行復(fù)壓，可采用輪胎壓路機進行多遍不間斷揉壓，遍數(shù)可控制在6～10遍，行駛速度控制在3 km/h～4km/h，直到路面明顯輪跡基本消除，路面平整。3）終壓時，采用雙鋼輪壓路機進行3～4遍碾壓即可，行駛速度控制在4 km/h～5km/h，以此起到收面作用。

5 結(jié)束語

綜上所述，發(fā)展經(jīng)濟，交通先行，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，路面服務(wù)性能卻逐年下降，尤其是重載交通條件下，嚴(yán)重影響了瀝青路面的正常使用年限。公路瀝青路面破壞類型眾多，制定路面維護大中修方案顯得極為迫切。為此，在公路大中修工程施工中，采取廠拌冷再生施工技術(shù)具有重要意義。

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