泡沫瀝青冷再生在養護工程中的應用

王國斌

（甘肅省武威市武威公路應急保障與路網監測中心，甘肅武威 733000）

0.引言

公路工程作為基礎設施，在我國社會經濟發展方面具有重要作用，但是由于公路需要長期運營，不免會出現一些病害問題，影響正常的交通運輸。因此，進行公路工程養護工作非常關鍵，在修復工程中，采取泡沫瀝青冷再生技術能夠促進施工效率，經濟環保，減少封閉路段時間。本文對泡沫瀝青冷再生技術的應用進行了分析，提出了加強施工質量管理的相關方法，為促進公路工程養護提供幫助。

1.泡沫瀝青冷再生技術

1.1 冷再生技術原理

冷再生技術，是指在使用原有的舊路基材料的基礎上，對于在部分道路工程中加入了相應的新骨材和細集料顆粒，并按照既定的配比加入了相應的混凝土、粉煤灰、乳化瀝青和泡沫瀝青等再生物，同時加入相應的混凝土加以拌和后，在自然條件下完成新材料的銑刨、篩選、加入、拌和均勻、瀝青料攤鋪和碾壓等的作業技術過程。

1.2 泡沫瀝青冷再生技術

主要是指在高溫瀝青中加入一定量的冷水，使熱瀝青與水進行熱交換，在水受熱時使瀝青冷卻，表面活化，得到瀝青泡沫。隨著瀝青的不斷噴出，形成一層薄膜，氣泡在表面張力的作用下被包裹起來，瀝青膜的張力和蒸氣壓會在短時間內達到穩定。瀝青與骨料接觸后，泡沫會鋪展在細骨料表面，在冷骨料和濕骨料之間具有良好的覆蓋能力，可形成多種填縫料，經攪拌碾壓后形成一定強度，提高附著力，在穩定混合物中起重要作用。

1.3 冷泡沫瀝青再生技術的意義

泡沫瀝青冷加工技術可以保證資源的高效利用，避免舊路垃圾造成的污染，有效降低建設成本，具有通車優勢。施工期間無須中斷交通，這一優勢在于建設一些重要的交通干線具有很大優勢。冷再生技術通過對原有路面結構進行創新和修補，實現對路面的養護，在施工過程中需要注意，舊路在施工期間需要保持穩定和恒定狀態。與傳統施工技術相比，冷再生技術的優勢在于：

（1）低污染，高環保。傳統的道路建筑技術會運用著大量的砂石和瀝青建筑材料，而這種材料的獲取途徑往往會耗費巨大的人力和物資，同時也給大自然造成了威脅。而冷再生技術則是在原來道路的基礎上加以更新，在一定程度上降低了建筑材料的使用率，間接性地節省了人力和物資和施工成本，同時又維護了大自然。

（2）干擾少，影響小。由于冷再生技術是基于對現有道路的改造，在施工過程中只需要關閉一條車道，因此不會對交通造成明顯干擾。另外，冷再生設備施工過程中，垃圾堆積量少，可以縮短垃圾清運時間，從而減少交通擁堵期。

（3）高質量和高性能。經過對比幾個項目后可以得出的結論，冷再生技術相比于常規路面施工技術更能夠增強路面的硬度和穩定性。同時建成后的新路面更具有良好行車舒適度，為駕駛員和旅客增加了舒適性，同時在冷再生技術的幫助下，新建公路的小斷面、裂縫等現象也逐漸減少。

2.泡沫瀝青冷再生技術的實際應用管理

2.1 前期準備工作

2.1.1 路面調查分析

在調查路面原始數據時，應重點關注道路施工階段的設計驗證、竣工數據和后期維護數據，因此掌握這些數據條件可以很好地了解路面結構。原有路面，投資道路投資，使用時也方便后續維護，可為后續的泡沫瀝青冷再生設計提供真實的參考數據。充分利用冷再生技術并使其發揮作用。

2.1.2 路面技術情況評定

對原路面技術的具體評價應充分考慮以下幾個方面。首先，要通過對現有路面技術的準確合理評價，更好地了解現有路面狀況指數PCI和路面強度指數PSSI。通過在舊路面改造前制定目標方法，既要保證道路上的所有問題都能得到解決，又要采取有效措施對道路原材料進行檢測。可以通過切割取樣來了解原始攤鋪中瀝青的用量和比例。

2.2 原材料的質量保證

建筑物的品質直接決定著建筑工程的品質。在工程建設過程中，有關的監理機關都必須做好監理檢查，以保證施工材料質量達到有關標準和規范，以保證工程項目的順利進行。比如在施工現場監督管理和原材料質檢工作，都要求有關的人員做好原材料檢查，出現問題時要進行改進，以防止在施工過程中發生的工程質量安全管理問題。

為了全面提高工程質量，需要選擇最適合的施工材料。在選擇水泥等材料時，要滿足基本設計要求，檢查原材料質量，確保建設工程施工的各種原材料符合國家有關建筑標準，并按規定妥善規范設計圖紙，以避免結構材料與規劃不匹配的情況[1]。

2.3 冷再生技術應用條件

在進行施工之前，需要對舊瀝青路面進行銑磨后，并配合使用再生劑，作為瀝青路面的底層或基層，有效提高路面性能。該技術的應用損傷小、維護方便，對整層瀝青路面更有效。在此期間，應保證彎沉值小于0.3mm。如果偏差值較大，需要對具體施工環境進行分析，綜合分析基層的損傷情況。經過實驗和計算選擇適合本工程的施工措施。進行冷再生技術進行瀝青路面施工期間，還要注意對溫度的控制，要保證溫度在10℃以上，溫度太低的話，則回收材料很難完全碾壓。另外，如果施工期間出現極端惡劣天氣時，需要停工等待，做好防護措施，免得雨水進入養護路段區間，使得水滲入進去，影響道路的質量[2]。

2.4 泡沫瀝青配合比設計

2.4.1 原材料試驗

在泡沫瀝青穩定再生層施工以前，應進行原路面的采樣。選擇WR2500S就地冷再生機進行原路面的銑刨，選擇具有代表性的樣品，此方法取樣能夠對結構層和路面材料全面體現，且通過取樣品的實驗測試更加全面細致。另外，采用樣品數據進行混合物的比例等信息，有助于再生技術材料的選擇，提高施工質量。

2.4.2 礦料級配設計

對路面原配料進行數據分析后進行再生路面的材料配合比實驗，并對原配比和新配比的級配進行合成，將它們統一繪制成級配曲線，從而保證所用再生瀝青的級配在工程要求范圍內。設計的合成級配最好控制在中值的位置。如果多次重復實驗結果都不能滿足要求時，應更換新加料設計。

2.4.3 待穩定材料

待穩定物料應當符合下列規定：發泡混凝土穩定性重生層中單體粒子的最大粒度不應高于31.5mm。而發泡混凝土穩定性再生層的最大粒度組成也應當在以上所列等級范疇內。待穩定材料的塑性指數不應高于10，對于塑性指數超出10的待穩定性建筑材料，應摻入石灰，或摻入混凝土與石灰的混合活性填料。

2.5 撒布水泥、集料

泡沫瀝青冷再生施工過程中，需要嚴格按照實驗配合比進行各種材料的添加和攪拌，在再生機前和施工段繪制一個正方形，并手動鋪開水泥和碎石以彌補不均勻的區域。另外，在手工作業過程中，施工人員需要對水泥的用量進行嚴格控制，通常情況下，混合料的級配和強度需要將誤差控制在1%～2%。

2.6 銑刨、拌和、攤鋪

將泡沫瀝青混凝土與連續方程拌和機拌和。在連續方程拌和機上安裝有計數設備，以保證正確測定新舊材料，石屑，瀝青和混凝土。確保按照工程設計條件合理設定了各項技術參數后，進行生產。在制造發泡瀝青冷再生混凝土時，應當嚴格控制瀝青溫度，但瀝青溫度不能小于所設定的瀝青發泡原理度。在現場澆筑時檢驗發泡效果，并檢驗不同機械設備的運行狀態，是否有瀝青噴頭、管道堵塞的情況發生，發現問題及時處理，保障施工安全。銑刨機把原路面粉碎并加入混凝土和礫石，然后經過傳送帶運到再生機內。計算機控制系統根據設計要求進行發泡瀝青料的噴灑，均勻撒在需要修補的舊路面材料上，最后一次拌和好的攪拌料需要通過收彈斗進行收集，運輸到下一次攤鋪位置，再次攤鋪，整個過程按照施工順序依次進行。再生瀝青在噴灑過程中要重點調節噴灑車及噴灑裝置的轉速、調節噴灑量，以保證噴灑的平穩性和精準性。建議在正式澆筑前先做好試噴灑工作，在1m2面積內的玻璃板上進行試噴灑，試噴灑結束后，待噴灑物料的狀態穩定后進行整體質量稱重，再利用稱重結構和實際施工設計方案中的整體質量相對比較，當二者發現不同問題后，即再次進行試噴灑，以分析質量差異問題，確定噴涂正確的量和速率。噴漆后對路面邊緣和花白區域進行人工重涂噴涂再生瀝青后，用機器在噴涂面漆上過篩的細土，在1h～2h內完成，把每平方米厚度的路面長度由0.3mm調整到0.6mm。建成后應壓實，最好壓實2遍，在路面開始恢復運營以前要先將道路表面產生的細沙進行清除[3]。

2.7 碾壓整形

按照對再造層的厚度和密實程度需求，政府應當提供相應總量和噸位的鋼輪振動壓路機、輪胎壓路機等，并保證擠壓后的再造層達到密實程度和平順度需求。施工線路配套機具包括：16t雙鋼輪振動壓路機一臺，22t單鋼輪振動壓路機一臺，26t膠輪震動軋機一臺。應選用流水作業法進行就地冷再生的施工方法，將各工位間嚴密相連，將施工與完成碾壓工作之間的延遲時間進行了減少。初碾壓時，混合物料的含水率應該比最高含水率多1%。在碾壓施工中，應該一直保證再生層表面上濕潤，如果水份揮發得太快時就應該按照實際施工狀況進行灑水作業。采用單鋼輪振動壓路機完成初壓碾磨，碾磨速率一般要掌握在1.5km/h～3km/h，通常狀況下先靜水壓力，然后再采用震動碾磨。壓路機一般要由外圍向路中央碾磨。在道路邊沿有支擋時宜緊靠支擋碾壓，以降低向外的推移速度。前2遍靜水壓力時，采用平地機進行平整度處理，能夠滿足修復的施工需求，初壓完成后應立即開始復壓，通常情況下，可選擇單鋼輪振動壓路機進行二次碾壓，碾壓速率需控制在3km/h～5km/h，以高頻度或低幅的作業狀態，進行3次壓實，直到不會明顯看到輪軌。終壓時選擇輪胎壓路機壓實，碾壓速率需保持在2km/h～4km/h，并進行五遍壓實，碾壓至無明顯輪跡。

碾壓時先用雙輪雙震壓路機側壓橫縫，碾壓時將壓路機放在拌合料的壓實層上，新鋪層寬度約15cm。然后軋制轉移到縱向軋制。絕對不要讓壓路機在剛剛滾動或正在滾動的路段上轉彎、用力剎車和停車[4]。

2.8 后期養護

橫向接縫的位置需要進行約1m的復拌，縱向接縫的搭接寬度應以20cm為宜。養生通常需要超過7d以上。在此期間，應該使用濕草簾或塑料布遮蔽和養護。養護期間應有效做好定期澆水和及時養護，養護工作完成后，用養生布覆蓋路面，避免陽光直射。對于沒有進行覆蓋的穩定土層進行灑水養護，最好進行一定時間的路段封閉，如果需要通車，應限速在30km/h以下[5]。

3.質量檢測

進行工程質量檢測過程中，需要嚴格按照工程檢驗標準執行，檢測人員應進行簡單工程取樣，并在要求環境下進行檢測，環境溫度應以18℃～20℃為宜。滿足各項檢測條件后對采集的樣品進行高溫凍融處理以及低溫凍融處理，重復進行10次測試，對所得數據結果進行記錄。冷再生技術的材料中具備較強耐寒性和抗水性，在一些極端天氣環境中的應用尤為廣泛。養護期結束后應進行質檢，檢查再生層的厚度和密度，對施工的平整度進行測試。密封性測試方法可以選擇巖芯鉆探法。按照標準要求的頻率采集巖芯樣品以檢查壓實度，一般情況下，壓實度必須達到98%或更高才能獲得認證。

4.結論

在道路大規模養護維修過程中發現，采用泡沫混凝土冷再生技術可以降低工程成本，促進工程施工質量的提升，具有較強的經濟優勢，節約成本，產生的施工垃圾較少。在進行泡沫瀝青冷再生技術施工之前，必須做好施工準備。在進行公路工程的養護施工期間，需要對施工人員和管理人員進行關鍵施工技術的培訓，明確施工安全和施工質量的重要性，做好施工技術操作，減少由于外界環境變化帶來的工程質量問題，確保泡沫瀝青冷再生技術施工過程的質量安全。本文通過分析對泡沫瀝青冷再生技術的應用措施和施工管理注意事項的分析，希望能夠對公路施工養護工作的高效開展提供有益參考，促進我國公路工程養護工作的質量提升和工作效率的提升，促進經濟建設。