論干線公路養護項目中瀝青路面冷再生技術應用

摘要 為了有效改善干線公路瀝青路面使用性能，降低公路養護成本，提高公路工程建設的綜合效益，加強瀝青路面冷再生技術的應用具有重要意義。鑒于此，文章結合某公路工程養護實踐，針對瀝青路面冷再生技術的應用展開綜合探究，根據實際路況調查結果，確定了養護設計方案，闡述了瀝青路面冷再生技術原理，分析總結了冷再生技術要點。通過質量檢測及評定分析，充分證實了冷再生技術的可行性，應用效果顯著，值得推廣應用。

關鍵詞 公路工程項目；干線公路；瀝青路面；冷再生技術要點

中圖分類號 U418.6 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）08-0131-03

0 引言

近年來，隨著交通壓力的逐漸增大，越來越多的現役公路運營能力出現顯著降低，路面質量病害愈加嚴重，影響公路運營安全和使用壽命，亟須進行路面養護。但由于公路工程瀝青路面養護施工會形成較多的瀝青廢料，處治不當會對生態環境造成嚴重污染，并導致材料浪費，提高整體養護費用，影響公路養護的經濟、社會及環保效益。為此，為有效改善干線公路瀝青路面使用性能，降低公路養護成本，延長公路使用壽命，該文提出了瀝青路面冷再生技術，詳細分析了冷再生技術原理及要點，對提高公路養護水平，保證道路安全穩定運營具有重要意義。

1 工程概況

某公路工程為國省干道重要組成部分，對區域經濟和文化發展具有十分重要的作用。該養護項目總里程5.817 km，起止樁號為K27+000～K32+817。由于近年來交通量、載重量的持續增加，導致該公路路面產生了裂縫、擁包、坑槽等質量病害，局部位置病害較為嚴重，影響車輛正常通行，存在嚴重的安全隱患，亟須修復處理。

2 路況調查及設計方案

2.1 路況調查

該路段為重要交通干線，交通量較大，是地區經濟發展的主要通道。實際調查顯示，該路段通行車輛以小型客車為主，但大、中型客、貨車數量也不可輕視，占比高達40%以上，日通行量巨大，按照公路交通等級標準劃分，該路段為重交通道路。針對道路病害情況進行綜合檢測，得出路面破損指標（PCI）為76.2，平整度指標（RQI）為89.1，路面整體質量評價指標（PQI）為80.2。結構強度系數（SSI）、指數（PSSI）分別為0.584和56.91。綜合各項指標具體狀況，評定路面強度等級為“中”。為更加全面地掌握路面真實狀況，采用鉆芯取樣進行檢測，但大部分位置得到的芯樣不成型，對于質量病害較輕部位，芯樣均存在明顯的基層破碎現象。而質量病害較重部位，除基層破碎外，其面層均存在貫通裂縫，難以成型[1]。

2.2 設計方案

（1）對舊路面實施銑刨處理，徹底清除表面12 cm厚的瀝青混合料層。

（2）鋪設乳化瀝青冷再生下面層，厚8 cm，并加鋪4 cm厚AC-16熱拌瀝青混合料，然后進行劈裂試驗和馬歇爾試驗，對路面強度等相關指標實施測定，確保符合規范及設計要求[2]。

3 瀝青路面冷再生技術原理

通常狀況下，瀝青路面隨著服役時間的不斷延長，會產生表面開裂、松散、脫落、坑槽等質量病害，路用性能顯著下降，適時進行養護維修，可有效恢復其使用性能，延長運營年限。相較于普通瀝青路面養護技術，冷再生技術可實現原始路面廢舊混合料的二次利用，節省養護費用，減少污染，經濟和環保效益顯著。

尤其是近年來，隨著節能環保理念的逐漸深入，瀝青路面冷再生技術得到了人們的高度認可。目前，常用的冷再生技術主要包括就地和廠拌兩種冷再生形式。該文主要針對就地冷再生實施研究，其基本原理：在原路面銑刨料中加入適量的新骨料，并嚴格按照施工配合比，加入水、外加劑等材料，在正常溫度條件下，反復對材料實施銑刨、破碎、拌和、攤鋪、碾壓等操作。該技術能有效解決大部分路面質量病害，顯著提升道路運營能力，改善道路路用性能，延長運營年限，并且該技術可完全利用原瀝青路面材料，增強基層承載性能，節約養護成本。據統計，相較于普通養護方式，就地冷再生能降低20%～50%養護費用，且能最大限度地降低對現狀交通的干擾，效果顯著[3]。

4 冷再生施工技術要點

4.1 RAP性能分析

瀝青路面養護時會產生較多的瀝青廢料，即RAP，若直接廢棄，則會對生態環境造成嚴重污染，并導致材料浪費，提高整體養護費用，不利于節能環保政策的實施。冷再生施工時，若RAP摻量較小，則可忽略其性能影響；而當其摻量較大時，應綜合考慮含水量及瀝青、集料等各方面因素影響，為有效確保再生料性能，應對瀝青混合料RAP性能實施科學評估[4]。

（1）含水量。公路養護施工主要在野外進行，RAP收集和儲存完全在露天環境中完成，受降雨及環境條件影響，RAP含水量存在顯著變化。為最大限度提升再生混合料性能，確保養護效果，配合比設計前，應重視RAP含水量變化問題，并根據相關標準要求對RAP含水率實施檢測。檢測結果顯示，RAP平均含水率為2.01%，符合規范規定的不超過3%的標準要求。

（2）舊瀝青性能。研究發現，瀝青老化是由于自然條件下瀝青內部輕質油分蒸發所致，且在道路運營過程中，其老化仍在持續。此外，溫度變化、壓實度及孔隙率也會在一定程度上加劇瀝青老化。瀝青老化后，其相關性能指標會產生大幅度衰減，具體表現為針入度、延度降低，黏度和軟化點升高，顯著降低路面結構使用性能，產生裂縫、坑槽等病害。通過試驗檢測發現，與新瀝青相比，舊瀝青軟化點、黏度、延度和針入度均出現了較大變化，充分表明舊瀝青已發生老化，其脆性和硬度顯著增大，在外部環境及交通荷載持續影響下，老化程度顯著增大，極易產生坑槽和開裂問題。冷再生技術對廢舊瀝青材料進行回收利用，能有效節約材料，減少養護費用[5]。

（3）舊集料性能。受交通荷載及外界溫度、濕度等環境因素共同影響，瀝青混合料中各種集料路徑、性能會出現不同程度的改變。研究發現，在車輪持續作用下，瀝青混合料集料粒徑逐漸變細，其級配也發生了較大變化。導致集料粒徑變化的因素較多，主要包括集料性能變化、車輛碾壓和環境作用等。因此，在對廢棄瀝青材料進行冷再生處理時，應全面結合其性能特征進行施工。采用離心抽提技術對混合料進行處理時，應先將集料清理干凈，以保證集料純度，然后對其性能實施檢測。結果顯示，舊集料相關性能均符合標準要求，表明道路運營過程中瀝青混合料雖變細，但其力學性能優良，可用作冷再生施工[6]。

4.2 目標配合比設計

根據RAP性能分析結果，在進行集料級配選擇前，應充分掌握乳化瀝青再生技術標準，從而獲取瀝青具體用量，并得到冷再生混合料目標配合比，即：舊料（0～

10 cm）∶舊料（10～25 mm）∶石灰巖（10～20 mm）∶水泥∶礦粉∶乳化瀝青=57∶20∶20∶1.5∶1.5∶3.7。

4.3 混合料制備

就地冷再生混合料制備，應采用特制料倉將舊瀝青混合料運至高位，并嚴格控制礦料投放速率，嚴格按照確定的目標配合比實施拌和，并根據篩分數據科學控制施工配合比各集料級配，確保與目標級配相同。根據目標配合比確定的最優瀝青用量，科學制備馬歇爾試驗檢測試件，從而得到最優拌和瀝青用量。此外，還應嚴格掌控拌制時間、溫度、速率等相關指標，防止出現離析現象，以有效保證混合料質量和性能符合標準要求[7]。

4.4 混合料運輸

再生料運輸前，應先對運輸車輛進行全面清洗，確保車廂潔凈、干燥、無雜質，防止對混合料造成污染，影響其使用性能。此外，裝料前，應先在車廂內壁均勻涂刷隔離劑，以有效防止混合料黏附車廂。裝料過程中，應反復前后移動車輛，按照“先兩端，后中間”的順序進行裝車，防止混合料堆置高度過高，產生離析現象[8]。

4.5 攤鋪施工

混合料攤鋪前，應提前關注天氣情況，嚴禁雨天施工，且當溫度低于10 ℃時，不得進行攤鋪作業。冷再生混合料攤鋪無須對熨平板實施預熱處理，僅噴涂隔離劑即可。攤鋪施工時，應嚴格按照施工規范要求進行攤鋪作業，嚴格控制攤鋪速度，確保均勻、連續攤鋪，速度以2～4 m/min為宜，嚴禁攤鋪過程中停頓和換擋；同時，為確保混合料質量，應嚴格控制布料器運行速率，確保同步運行。攤鋪過程中若產生離析現象，應全面查找原因，從而采取針對性處治措施，以有效保證攤鋪質量。

再生料攤鋪時，其松鋪系數為1.3，攤鋪過程中，應嚴格控制攤鋪厚度等相關指標，確保滿足設計要求，從而最大限度地保障攤鋪質量。此外，施工工藝會在一定程度上影響路面平整度，如基準線控制、攤鋪速率及攤鋪機運行狀況等。其中基準線控制不到位是由高程點變化、測量放樣不準確、鋼絲繩松弛等所致。攤鋪速率過快，會造成表面粗糙度過大，導致路面平整度下降[9]。

4.6 碾壓施工

碾壓質量直接決定公路工程整體質量，因此，冷再生施工時，應加強碾壓質量控制。碾壓施工主要包括三個環節。

（1）初壓。選用雙鋼輪壓路機，速率為1.5～3.0 km/h，碾壓2～3遍。

（2）復壓。采用雙鋼輪及輪胎壓路機，按照“高頻低幅”工作模式，速率為2～4 km/h，碾壓3～5遍。

（3）終壓。結合現場具體狀況，科學實施碾壓施工，確保表面無輪跡。碾壓過程中嚴格控制壓路機運動軌跡，嚴禁中途停頓、轉彎和調頭。

4.7 養護施工

再生料施工前，應對基層實施全面養護，通常養生時間不得低于7 d，養護完成后，應確保再生層可取出完成芯樣；同時，應嚴格控制再生層含水率，確保不高于2%。養護時，應進行交通管制，禁止車輛和行人通行，自然狀態下養生7 d即可。若現場條件不允許，無法封閉交通，則至少應在碾壓完成1 d后方可允許通行，嚴格控制行車速度，確保不得超過40 km/h，并禁止重載車輛通行。同時，在施工成型路段，禁止車輛轉彎、剎車及調頭[10]。

4.8 質量保證措施

為有效提升公路養護項目中瀝青路面冷再生施工質量，應建立科學完備的質量管控體系，明確責任、合理分工，切實保證養護質量。具體如下：

（1）質量保證。加強施工團隊建設，全面提升綜合素質；嚴格執行規范化、標準化施工制度，堅持樣板先行的施工原則；加強信息技術手段的應用，通過信息化手段對施工過程中的難點、重點進行監控，切實保證施工質量。

（2）思想保障。加強施工人員質量意識、責任意識，提高質量管控水平；參考以往工程實踐經驗，科學應對施工中存在的難題。

（3）技術保證。加強日常質量管控，積極完善質量管控體制，及時發現并解決施工中存在的質量問題，切實提升施工質量；嚴格按照規范要求如實填寫施工資料，保證真實性、有效性，滿足規范要求；科學編制施工組織設計及施工方案，嚴格執行落實，針對重要施工環節應保留圖像資料；嚴格控制施工材料，確保質量滿足施工要求，材料進場前應對性能、數量、規格、廠家進行全面檢查，符合要求后方可予以進場。

5 冷再生施工質量檢測與評定分析

瀝青路面冷再生施工完畢，應對施工材料及質量狀況實施全面檢測；養護完成后，應實施鉆芯取樣，檢查能否獲得完整芯樣，是否符合規范要求。試驗及評定結果如下：

（1）路面壓實度檢測值為96.7%，標準值為不低于94%，符合標準要求。

（2）平整度最大間隙檢測值為3.7 mm，標準值為不超過5 mm，符合標準要求。

（3）經檢測，15℃條件下芯樣劈裂強度檢測值為0.68 MPa，標準值為不低于0.45 MPa，符合標準要求。

（4）對路面完整性進行檢測，根據鉆芯取樣可知，實際檢測值為95%，標準值為不低于90%，符合標準要求。通過以上試驗檢測能夠看出：瀝青路面經冷再生處理后，各項性能指標均符合標準要求，充分表明瀝青路面維修養護施工中應用冷再生技術效果顯著。

6 結論

綜上所述，隨著交通壓力的不斷增大，越來越多的干線公路出現了路面質量病害，影響公路運營安全和使用壽命，加強干線公路養護勢在必行。因傳統公路工程瀝青路面養護施工會形成較多的瀝青廢料，處置不當會對生態環境造成嚴重污染，并導致材料浪費，增加整體養護費用，影響公路養護的經濟效益、社會效益及環保效益。而冷再生技術的出現有效解決了上述問題，實現了廢舊瀝青材料的重復利用，降低了養護成本，顯著提升路面使用性能，取得了良好的應用效果，值得積極推廣應用。

參考文獻

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