乳化瀝青冷再生技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用

張肆革 尹艷萍

【摘 要】冷再生是指在工廠采用專門的設(shè)備將回收的RAP進(jìn)行破碎篩分，并與一定比例的新集料（如需要）、再生穩(wěn)定劑、活性填料和水在常溫下進(jìn)行拌和、攤鋪和碾壓、形成路面結(jié)構(gòu)層的一項(xiàng)技術(shù)。本文主要結(jié)合乳化瀝青冷再生技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用，對該技術(shù)做了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】乳化瀝青；冷再生技術(shù)；高速公路

1 施工材料要求

1.1 RAP材料

在使用前，可采用推土機(jī)、裝載機(jī)等機(jī)具將一個(gè)料堆的RAP充分混和，再使用破碎機(jī)或其它方式將其二次破碎，使RAP的最大粒徑滿足再生混合料的設(shè)計(jì)要求，確保沒有超粒徑材料。將破碎后的RAP篩分成粗細(xì)不同的2至3檔材料，用以調(diào)試實(shí)現(xiàn)再生混合料的設(shè)計(jì)級配。經(jīng)過預(yù)處理的RAP，可采用裝載機(jī)或環(huán)形堆垛機(jī)鏟運(yùn)到料場后均勻地鋪開，第二鏟在其上鋪開，以此類推，堆成圓錐形料堆。使用 RAP時(shí)，可采用裝載機(jī)從料堆的一端開始在全高范圍內(nèi)鏟料。

1.2 乳化瀝青

瀝青路面廠拌冷再生采用乳化瀝青作為結(jié)合料時(shí)，一般宜采用慢裂型陽離子乳化瀝青；當(dāng)需要再生結(jié)構(gòu)層較快成型時(shí)，可采用中裂型陽離子乳化瀝青。乳化瀝青的使用溫度不應(yīng)高于60℃。

1.3 新集料

當(dāng)RAP的級配不能滿足乳化瀝青冷再生混合料的級配要求時(shí)，需加入部分新集料。新集料的級配組成應(yīng)使其與RAP以適當(dāng)?shù)谋壤龘脚鋾r(shí)，能滿足再生混合料的合成級配要求。

1.4 水泥和水

一般，應(yīng)采用初凝時(shí)間在3h以上，終凝時(shí)間較長（宜在6h以上）的普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰硅酸鹽水泥等。水泥的標(biāo)號可選用32.5或42.5，且其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足工程要求。乳化瀝青冷再生混合料的拌和水采用飲用水即可。

2 施工前期準(zhǔn)備

2.1 舊路面銑刨與運(yùn)輸

冷再生的第一步是在設(shè)計(jì)厚度下刨除現(xiàn)有的瀝青路面，對舊路面進(jìn)行既定深度的銑刨，銑刨速度控制在4-6m/min，銑刨時(shí)速度要保持均勻一致。然后將RAP材料運(yùn)至拌和廠，集中堆放，運(yùn)輸車輛和裝載機(jī)在銑刨料堆放過程中盡量不碾壓銑刨料，以防銑刨料發(fā)生結(jié)塊成團(tuán)現(xiàn)象。

2.2 基層處理

為增強(qiáng)再生結(jié)構(gòu)層與原路面下承層的粘結(jié)性能，攤鋪再生混合料之前應(yīng)對下承層表面進(jìn)行處理。如修整原下承層表面、清理泥土及污穢雜物，及對路拱不當(dāng)進(jìn)行調(diào)整等。施工前，應(yīng)對下承層表面狀況進(jìn)行一次檢查，若發(fā)現(xiàn)局部出現(xiàn)坑洞、脫皮等損壞現(xiàn)象，應(yīng)加以修補(bǔ)。

2.3 測量準(zhǔn)備

施工前的測量準(zhǔn)備主要包括復(fù)核水準(zhǔn)點(diǎn)高程和檢查下承層標(biāo)高。用石筆或粉筆標(biāo)出導(dǎo)向線，并在攤鋪段外測沿邊線定邊樁，每隔10m測定一點(diǎn)控制高程和橫坡度，計(jì)算和標(biāo)定鋼絲懸掛高度。用鋼纖架、直徑2mm鋼絲繩和緊線鉗按控制標(biāo)高放好攤鋪基準(zhǔn)面。

3 施工技術(shù)工藝

3.1 再生混合料的拌和

在正式拌制再生混合料之前，必須先調(diào)試所用的廠拌設(shè)備，使再生混合料的顆粒組成和含水量都達(dá)到規(guī)定的要求。原材料的組成發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)重新調(diào)試設(shè)備或重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。水泥與集料應(yīng)準(zhǔn)確過秤，按重量比例摻配，并以重量比加水。同時(shí)要求拌和時(shí)間、加水時(shí)間及加水量應(yīng)有一記錄，以提交工程師檢驗(yàn)。

進(jìn)行拌和操作時(shí)，穩(wěn)定料加入方式應(yīng)能保證自始至終均勻分布于被穩(wěn)定材料中。同時(shí)，應(yīng)在通向稱量漏斗或拌和機(jī)的供應(yīng)線上，為抽取試樣提供安全方便的設(shè)備。拌和機(jī)內(nèi)的死角處得不到充分?jǐn)噭拥牟牧?，?yīng)及時(shí)排除。

3.2 再生混合料的運(yùn)輸

再生混合料的運(yùn)輸應(yīng)采用較大噸位的自卸汽車。在每天開工前，檢驗(yàn)運(yùn)輸車輛完好情況，并保持車廂清洗干凈，無積水聚集在車廂底部。裝料時(shí)，運(yùn)輸車應(yīng)分5次挪動汽車位置，以減少粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象。

運(yùn)輸?shù)倪^程中，為了保濕和防止污染，應(yīng)采用篷布覆蓋再生混合料，直至卸料時(shí)方可取下。同時(shí)，應(yīng)保持裝載高度均勻以防離析。

再生混合料運(yùn)到攤鋪地點(diǎn)后應(yīng)憑運(yùn)料單接收，并檢查拌和質(zhì)量。再生混合料如有結(jié)成團(tuán)塊或遭雨水淋濕等現(xiàn)象，不符合質(zhì)量要求，則不得鋪筑在道路上。如運(yùn)輸車輛中途出現(xiàn)故障，必須立即在最短時(shí)間內(nèi)排除。當(dāng)有困難時(shí)，不能在初凝時(shí)間內(nèi)運(yùn)到攤鋪現(xiàn)場的再生混合料，必須予以轉(zhuǎn)車或廢棄。

3.3 再生混合料的攤鋪

攤鋪前，應(yīng)預(yù)先標(biāo)定攤鋪機(jī)行走速度與螺旋布料器轉(zhuǎn)速之間的傳動關(guān)系，并保證螺旋布料器端部距物料擋板間距在10-30cm之間，如該間距超過30cm時(shí)，必須加裝葉片。攤鋪機(jī)的熨平板按所需厚度固定后，不得隨意調(diào)整。

攤鋪過程中，每個(gè)作業(yè)面至少配備兩臺攤鋪機(jī)實(shí)現(xiàn)梯隊(duì)聯(lián)合作業(yè)。相鄰兩臺攤鋪機(jī)宜前后相距10-20m作業(yè)。攤鋪機(jī)不得隨意變換速度或中途停頓，應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)地?cái)備?。同時(shí)，應(yīng)設(shè)專人觀察，保證螺旋布料器全范圍內(nèi)物料分布均勻，且全寬度斷面上不發(fā)生離析。如發(fā)現(xiàn)螺旋布料器布料不均勻、產(chǎn)生離析、卡料或虛鋪等異?，F(xiàn)象，應(yīng)啟動攤鋪機(jī)全速旋鈕迅速補(bǔ)料。

3.4 再生結(jié)構(gòu)層的碾壓

乳化瀝青廠拌冷再生混合料的壓實(shí)可采用鋼輪壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)。攤鋪之后，當(dāng)再生混合料中的乳化瀝青開始破乳時(shí)，便可進(jìn)行碾壓。摻加水泥的乳化瀝青冷再生混合料的碾壓可在攤鋪后立即開始。再生混合料的含水量對壓實(shí)至關(guān)重要，合適的水分含量可潤滑集料，有助于壓實(shí)。但過多的水分會導(dǎo)致再生混合料密度低，且水分會長時(shí)間的滯留在結(jié)構(gòu)層中，使結(jié)構(gòu)層養(yǎng)生時(shí)間延長。

初壓采用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1-2遍，然后用高頻低幅的方式振動碾壓1-2遍；復(fù)壓可先用大噸位單鋼輪壓路機(jī)碾壓3-4遍，然后用大噸位的輪胎壓路機(jī)碾壓4-6遍；終壓采用雙鋼輪壓路機(jī)碾壓，以消除輪跡。碾壓時(shí)可噴少量的水霧，以防止壓路機(jī)輪粘結(jié)冷再生混合料。施工過程中，具體的碾壓次數(shù)、壓路機(jī)的振動頻率和振幅取決于再生混合料性能、壓實(shí)厚度、壓路機(jī)類型及環(huán)境狀況等，一般應(yīng)采用試鋪試驗(yàn)段的方法確定合理的碾壓工藝。

施工中，再生混合料從加水拌和到碾壓完成的延遲時(shí)間不得超過水泥終凝時(shí)間，應(yīng)按試驗(yàn)段確定的合適延遲時(shí)間嚴(yán)格施工。同時(shí)，碾壓的速度也應(yīng)合理控制。

3.5 再生結(jié)構(gòu)層的養(yǎng)生

在鋪筑上面結(jié)構(gòu)層之前，乳化瀝青冷再生結(jié)構(gòu)層應(yīng)養(yǎng)生一段時(shí)間，使其中的水分進(jìn)一步散失。在較好的氣候條件下，一般養(yǎng)生期為2-5天。養(yǎng)生過程中應(yīng)及時(shí)檢測再生結(jié)構(gòu)層的含水量并試取芯樣，當(dāng)其含水量降至2%以下或能夠取出完整芯樣時(shí)，則可鋪筑上面的結(jié)構(gòu)層。在養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通，若再生混合料產(chǎn)生松散可通過霧封層來解決。

3.6 施工中的橫向接縫處理

再生混合料攤鋪過程中，如因故中斷時(shí)間超過2小時(shí)，應(yīng)設(shè)置橫向接縫。攤鋪機(jī)應(yīng)駛離再生結(jié)構(gòu)層末端，人工將末端整齊，并緊靠再生混合料放置兩根方木，方木的高度應(yīng)與結(jié)構(gòu)層的厚度相同。整平緊靠方木的再生混合料，方木的另一側(cè)用砂礫或碎石回填約3m長，其高度應(yīng)高出方木幾厘米。然后將再生混合料碾壓密實(shí)。在重新開始攤鋪之前，將砂礫或碎石和方木除去，并將下承層頂面清掃干凈，攤鋪機(jī)返回到己壓實(shí)層的末端，重新開始攤鋪。

4 結(jié)語

由于我國在瀝青路面再生技術(shù)方面的相關(guān)研究起步較晚，無成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒，尚缺乏系統(tǒng)研究成果。可以采取研究工作的開展和工程應(yīng)用的實(shí)施，為瀝青路面再生技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用積累了寶貴的資料和工程經(jīng)驗(yàn)。合理的解決瀝青路面再生技術(shù)應(yīng)用過程中所面臨的混合料設(shè)計(jì)、性能評價(jià)、施工工藝、質(zhì)量控制及相關(guān)設(shè)備研發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)等問題。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：周娜]