泡沫瀝青技術在瀝青路面現(xiàn)場冷再生中的應用

昝 曉 雷

(山西省公路工程監(jiān)理技術咨詢公司，山西 太原 033000)

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泡沫瀝青技術在瀝青路面現(xiàn)場冷再生中的應用

昝 曉 雷

(山西省公路工程監(jiān)理技術咨詢公司，山西 太原 033000)

介紹了泡沫瀝青的基本概念，分析了泡沫瀝青現(xiàn)場冷再生混合料的配合比設計方案，并從施工準備、再生施工、路面初壓、整平、養(yǎng)生等方面，探討了泡沫瀝青現(xiàn)場冷再生施工要點，有利于提高路面修復的質量。

泡沫瀝青，現(xiàn)場冷再生，路面，施工工藝

我國公路四通八達，數(shù)量眾多，基本上都是由瀝青面層和半剛性基層結構組成。當公路的某些路段出現(xiàn)問題和故障時，假如公路的整體情況處于一個良好的狀態(tài)，就只需要對故障路段進行維修；如果公路的整體狀況不良時，則需要考慮對全部受損嚴重路段進行銑刨，然后將用于修補的材料鋪設于上。這種情況的出現(xiàn)需要耗費很多的修補材料，并且修補過程中還會產生大量的瀝青層廢料，這些廢料不易被自然消化，會對環(huán)境造成不良影響。然而，泡沫瀝青技術在瀝青路面現(xiàn)場冷再生中的應用卻很好地提高了公路修復的經濟性，對以往的傳統(tǒng)瀝青技術是一項很大的改進和提升。

1 泡沫瀝青的基本概念

泡沫瀝青現(xiàn)場冷再生技術就是指利用瀝青發(fā)泡工藝對路面損壞需要重新修補的部分進行銑刨，同時將相關材料諸如水泥、泡沫瀝青等相關材料在施工現(xiàn)場進行適當攪拌，然后直接將攪拌后的施工材料直接攤鋪在路面上，并施以一定的碾壓使其成型，最后將按照事先設計的一定厚度的瀝青罩面鋪設在路面上。泡沫瀝青現(xiàn)場冷再生技術是現(xiàn)在公路修復過程中被普遍應用的技術，它有很多優(yōu)點：1)它能夠充分利用破損公路的原有材料，從這一點來說，泡沫瀝青技術十分經濟高效，不僅節(jié)約了材料的投入，而且還節(jié)約了必然存在的材料運輸費用等相關費用；2)泡沫瀝青技術在施工過程中并不會產生過多的污染物，消耗的能源相比傳統(tǒng)修補方式也大大減小了；3)運用泡沫瀝青技術修補路面時對行車的干擾不大，并且重新鋪設的瀝青路面基層具有一定柔性，可以降低路面發(fā)生反射裂縫的幾率，進而延長公路的使用壽命。

一般情況下會對受損嚴重的一級以下公路的修補采用泡沫瀝青技術。有研究表明，一些投入使用時間較長的公路基層強度仍然處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，只有當路面已經嚴重受損到影響其正常使用的程度時才有必要應用泡沫瀝青技術對其進行修補。在這里筆者擬對某一高速公路嚴重受損的路段進行修補：該路段再生寬度20 m，橫向坡度2%，路面原本的瀝青層厚度為12 cm，就地應用泡沫瀝青冷再生技術生成的瀝青層厚度為15 cm，最后進行瀝青混凝土罩面。

2 泡沫瀝青現(xiàn)場冷再生混合料的配合比

首先對該受損高速公路路段的瀝青路面銑刨材料、水泥、礦粉、機制砂等進行篩分，對照《公路瀝青路面再生技術規(guī)范》在篩分結果和瀝青發(fā)泡試驗結果的基礎之上進行級配曲線圖的設計。在對混合料干密度重型擊實進行試驗的時候，運用含水量為6.8%，6.3%，5.5%，5.1%，4.4%進行配比試驗。根據(jù)試驗結果得到泡沫瀝青現(xiàn)場冷再生混合料的最大干密度和最佳含水量，在這個試驗中表現(xiàn)為最大干密度2.109 g/cm3，最佳含水量5.1%。筆者進行的研究采用的是AH-90號瀝青，在165 ℃的溫度條件下使瀝青發(fā)泡機在2.4%和2.8%的用水量下進行試驗。試驗結果為：2.4%用水量的情況下瀝青的膨脹率為24倍，半衰期為70 s；2.8%用水量的情況下瀝青膨脹率為30倍，半衰期為82 s。由此可見在此試驗中應該在165 ℃的溫度條件下使用2.8%的用水量實施瀝青發(fā)泡。

泡沫瀝青現(xiàn)場冷再生技術的應用要嚴格按照一定的配合比例進行材料的配比，并且需要施工隊伍按照規(guī)范要求對不同的泡沫瀝青分別進行試驗，當這一步達到規(guī)范標準范圍之后再進行下一步對瀝青的凍融劈裂和干濕劈裂強度的檢測。經過24 h的浸水劈裂強度、干劈裂強度等的檢測之后，最終確定本次泡沫瀝青現(xiàn)場冷再生施工混合料的配合比：泡沫瀝青2.3%，溫度165 ℃，用水量2.8%，水泥1.4%，礦粉3.4%，原路面銑刨料75%。

3 泡沫瀝青現(xiàn)場冷再生技術的施工工藝

3.1 施工準備工作

第一步是要封閉欲修復的公路路段，在顯眼位置放置交通指示牌。然后清除再生層下方的軟弱夾層，清潔公路路面上的灰塵、積水、石塊等會影響施工進程的雜物。對到位的施工機械設備，要先施行調試，使其滿足施工需求，并且根據(jù)使用的先后將其按順序擺放好，提高施工效率，然后將瀝青再生機的管路連通，打開所有相關管道通路的閥門使其中的空氣被充分地排除。最后，施工人員應當將預先設定的冷再生混合料的配合比輸入控制系統(tǒng)，實現(xiàn)精準控制，保障每項程序的正常運作。

3.2 機械撒布石料

將按照一定配合比混合均勻的水泥、礦粉和機制砂等石料運送至需要修補的高速公路地段，利用機械進行整體厚度約為3.5 cm的撒布。

3.3 再生施工

大約按照每分鐘8 m的速度對欲修護公路路段的瀝青層進行銑刨。在開始使用再生機之前，施工人員要對再生料的溫度、攪拌程度等進行控制和觀察，同時對待修路面的銑刨速度，原有瀝青的分布狀況，銑刨速度，路面實際狀況進行觀察以便及時發(fā)現(xiàn)問題，并將這些可能會對施工造成影響的因素告知再生機操作人員，使操作人員能夠及時調整再生機的各項參數(shù)，比如調整再生機的噴水量，這將大大提高施工進度和施工質量。

3.4 初壓路面

利用單鋼輪振動壓路機對完成冷再生的路面進行初步碾壓，以1.5 km/h～3 km/h的速度碾壓2次～3次。一般情況下施工隊伍都會選擇流水作業(yè)的方式進行就地的瀝青路面冷再生以保證施工程序的連續(xù)。并且流水作業(yè)方式能盡可能的減少鋪設石料和進行碾壓之間的時間差，這樣就能減少兩道工序之間水分的蒸發(fā)量，從而使施工質量得以提高。其實現(xiàn)實生活中再生混合料的含水量往往設置得比最佳含水量高1%，就是為了彌補從混合料攪拌到初壓路面之間蒸發(fā)的水分。

3.5 整平路面

運用平地機整平路面，使公路路面的各項指標符合施工規(guī)范。平地機操作人員在操作機器的時候應當使其從淺到深進行平整，總共大約要進行3次平整，才能將再生料刮平，輪胎的痕跡基本消除。

3.6 復壓路面

平地機完成對路面的平整工作之后要用到雙鋼輪壓路機進行路面碾壓。雙鋼輪壓路機操作人員在這一步需要將壓路機的機械參數(shù)設置成高頻率低振幅，以進行高效率的碾壓，共4次。

3.7 終壓路面

觀察復壓結束后路面的實際狀況，如有需要的話對再生層的表面進行灑水，然后再使用膠輪壓路機碾壓約4次，這個階段能夠確保再生層不出現(xiàn)離析的情況，并且能夠保證路面的平整和結構的緊密。若進行終壓路面的操作時發(fā)現(xiàn)有小范圍的彈簧現(xiàn)象，現(xiàn)場施工人員應當掀開再生層進行晾曬，蒸發(fā)掉一部分水分再進行終壓路面的操作；如果有小范圍的再生路面因為水分含量過少而無法成型則應當噴灑適量的水分。

3.8 自然養(yǎng)生

在此階段內對維修路段仍然施行道路管制，使該路段的混合料進行充分的凝結。一般情況下不需要再對路面做出其他措施，讓其進行超過7 d的自然養(yǎng)生。

3.9 瀝青混凝土罩面

最后一步為在再生層上覆蓋上一層瀝青混凝土罩面。瀝青混凝土罩面的結構分為三層，從下往上依次是中粒式瀝青混凝土、SBS改性瀝青封層、細粒式改性瀝青混凝土。

4 結語

泡沫瀝青技術在瀝青路面現(xiàn)場冷再生中的應用使公路的修復過程更加經濟和高效，一方面使受損公路恢復平整，另一方面這個過程不再像以前那樣產生大量污染和廢棄物，減少了對環(huán)境的不良影響。未來我國公路的修復都將會在此技術基礎上進行或改善。

[1] 周愛軍.泡沫瀝青技術在瀝青路面現(xiàn)場冷再生中的應用[J].施工技術,2006(10):60-62.

[2] 張遠君.泡沫瀝青在就地冷再生中的應用技術研究[D].西安：長安大學,2008.

[3] 賈韶麗.泡沫瀝青技術在瀝青路面現(xiàn)場冷再生中的應用[J].市政技術,2009(6):629-631.

[4] 周洪飛.瀝青路面現(xiàn)場冷再生基層技術的應用研究[D].長春：吉林大學,2006.

[5] 譚小平.泡沫瀝青冷再生技術的應用研究[D].重慶：重慶交通大學,2014.

Application of foamed asphalt technology in asphalt pavement cold in-place recycling

Zan Xiaolei

(Shanxi Highway Engineering Supervision Technology Consulting Co., Ltd, Taiyuan 033000, China)

The paper introduces basic concepts of foamed asphalt, analyzes mixing proportion design scheme of foamed asphalt cold in-place recycling, and explores foamed asphalt cold in-place recycling construction points from aspects of construction preparation, recycling construction, preliminary pavement pressure, evenness and regimen, which will be good for improving pavement restoration quality.

foamed asphalt, cold in-place recycling, pavement, construction technology

1009-6825(2016)30-0153-02

2016-08-15

昝曉雷(1986- )，男，工程師

U416.217

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