基于Oregon算法的瀝青冷再生道路維保技術(shù)運(yùn)用研究

張之富　袁明剛

摘要：當(dāng)前我國(guó)城市市政道路建設(shè)領(lǐng)域采用較多的是瀝青路面技術(shù)，其主要特點(diǎn)就是在礦質(zhì)材料中通過(guò)摻入適量的路用瀝青材料來(lái)搭建整個(gè)道路路面。本文提出了基于Oregon方法的瀝青冷再生道路維護(hù)技術(shù)，優(yōu)化了瀝青冷再生技術(shù)的施工流程，并以某一城市市政道路為例，設(shè)計(jì)了乳化瀝青的用量為7%，施工水泥的用量為1.5%，2cm級(jí)配新骨料的用量為15%，水用量為2.7%的比例混合料的瀝青冷再生施工方案。

關(guān)鍵詞：瀝青冷再生；oregon算法；市政道路；維保養(yǎng)護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U415.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-7973（2016）03-0052-02

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，極大的促進(jìn)了國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。其中，市政道路工程施工建設(shè)是交通運(yùn)輸行業(yè)建設(shè)中的重要部分，它對(duì)整個(gè)城市的發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)都起到不可或缺的作用。與此同時(shí)，隨著道路運(yùn)行時(shí)間的增加，市政道路的維護(hù)與保養(yǎng)問(wèn)題顯得尤為突出，許多專(zhuān)家、學(xué)者針對(duì)市政道路出現(xiàn)的塌陷、開(kāi)裂等問(wèn)題展開(kāi)了深入研究，特別是瀝青冷再生技術(shù)領(lǐng)域是近些年研究的重點(diǎn)。瀝青冷再生技術(shù)對(duì)于加強(qiáng)市政道路的維修工作效果明顯，能夠強(qiáng)化整體路面抗壓性、穩(wěn)定性能，提升市政道路管理維護(hù)運(yùn)行效用。

1定義和特點(diǎn)

1.1瀝青冷再生技術(shù)定義

瀝青冷再生的特點(diǎn)是指充分利用現(xiàn)有瀝青道路舊鋪層材料，按比例加入一定量的添加劑在自然環(huán)境溫度下就地連續(xù)地完成材料的銑刨、破碎、拌和、整平及壓實(shí)成型，從而修筑出具有所需性能質(zhì)量的新底面層或新基層的作業(yè)過(guò)程。

1.2瀝青冷再生技術(shù)特點(diǎn)

（1）工序簡(jiǎn)單

由于原有舊路面的材料全部被就地利用，省略了挖掘、外運(yùn)、場(chǎng)內(nèi)加工及回填等一系列工作，使得施工工序簡(jiǎn)化。

（2）成本較低

與傳統(tǒng)的施工方法相比，由于舊的道路材料得以全部利用，隨著再生層厚度的不同，大致可以降低成本20%～46%。

（3）生產(chǎn)效率高

就地冷再生是在自然條件下進(jìn)行的，除了個(gè)別嚴(yán)重的坑槽需要簡(jiǎn)單的預(yù)處理外，其余路面均不需要任何處理，充分地利用了作業(yè)時(shí)間。

（4）質(zhì)量控制精準(zhǔn)

含水量由冷再生機(jī)電腦自動(dòng)控制，能夠在最佳含水量的情況下壓實(shí)，達(dá)到最佳密實(shí)效果，泡沫瀝青提高了剪切強(qiáng)度，降低了水敏感性。

2Oregon瀝青冷再生施工技術(shù)

2.1Oregon方法

Oregon方法也稱(chēng)為俄羅崗州法，由美國(guó)俄羅崗州地區(qū)在進(jìn)行冷再生瀝青配比試驗(yàn)中提出，主要用于確定冷再生混合料中乳化瀝青和水的初始用量，具體過(guò)程為：

步驟1.刨料蹄分

Oregon方法第一步為刨料蹄分，具體是指在12.5mm、6.3mm和2.0mm的蹄孔對(duì)道路銑刨洗刨料進(jìn)行蹄分；

步驟2.測(cè)試針入度

第二步是分別測(cè)試材料在25%情況下的瀝青針入度，以及材料在60℃情況下的絕對(duì)粘度。

步驟3.初始量計(jì)算

根據(jù)step2計(jì)算得到的針入度和絕對(duì)粘度，利用以下公式1-1計(jì)算乳化瀝青初始用量：

ECEST=1.2+4G+AAC+APV （1-1）

其中：ECEST代表初始的瀝青乳液用量，單位為%；1.2為瀝青乳液用量的最小起點(diǎn)值，單位為%；AG為根據(jù)刨料級(jí)配進(jìn)行的調(diào)整量，單位為%；AAC為根據(jù)瀝青含量進(jìn)行的調(diào)整量；APV為根據(jù)銑刨料針入度或粘度進(jìn)行的調(diào)整量。

步驟4.用量調(diào)整

最后根據(jù)Step3計(jì)算出來(lái)的初始瀝青乳液用量、集料配比以及針入度、粘度等指標(biāo)進(jìn)行用量調(diào)整。

2.2冷再生施工流程優(yōu)化

冷再生技術(shù)的施工技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)施工技術(shù)的優(yōu)化，根據(jù)原有瀝青路面的材料特性進(jìn)行乳化瀝青配比，直接在原有路面之上進(jìn)行施工。根據(jù)既有的冷再生施工經(jīng)驗(yàn)，可以將流程優(yōu)化為下面五個(gè)步驟：

步驟1.原始性能分析

首先提取既有道路路面的瀝青組合成分，分析其中的有效瀝青含量和水泥沙石等集配情況；

步驟2.乳化瀝青配置

在分析既有瀝青路面的集配情況下，對(duì)乳化瀝青的初始量進(jìn)行配置，然后根據(jù)瀝青量、針人度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，得到最優(yōu)的乳化瀝青配置：

步驟3.水泥用量集配

在確定乳化瀝青配置的基礎(chǔ)上，參入水泥進(jìn)行初始測(cè)試，進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，確定最終的瀝青、水和水泥的用量配比；

步驟4.配比指標(biāo)驗(yàn)證

在實(shí)驗(yàn)室中先進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)驗(yàn)證，如果不滿(mǎn)足要求，則調(diào)整孔隙率，直到達(dá)到要求之后轉(zhuǎn)入路用性能驗(yàn)證；

步驟5.確定配比生產(chǎn)

如果試驗(yàn)結(jié)果符合規(guī)定要求，則確定配比，然后進(jìn)行工程生產(chǎn)；如果路用性能驗(yàn)證，不滿(mǎn)足規(guī)定要求，則重新對(duì)道路路面的繼配進(jìn)行試驗(yàn)。

3實(shí)例分析

3.1既有道路情況

本文在這里重點(diǎn)選取了其中某段極為重要的市政道路工程，該段市政道路的總長(zhǎng)度為5.6km，道路路面的寬度在16m-21m之間（最窄、最寬，屬于當(dāng)?shù)匚锪魃藤Q(mào)重要通道）。其中，基層為22cm的水泥穩(wěn)定砂礫，面層為9cm-12cm的瀝青混凝土。

3.2集料優(yōu)化配比

（1）路面數(shù)據(jù)模擬

針對(duì)上述的道路現(xiàn)狀，在原有道路路面舊瀝青混合料中加入適量的乳化瀝青，以及相對(duì)少量的水泥材料，形成的再生混合材料強(qiáng)度、抗壓度、劈裂程度，基本符合本次柔性基層施丁的規(guī)范要求。

（2）設(shè)計(jì)方案確定

根據(jù)對(duì)路面的進(jìn)一步勘察分析，在施工材料及相應(yīng)比例的選取上，制定為添加劑為7%的乳化瀝青再加上1.5%的水泥材料，在7%的乳化瀝青當(dāng)中，所包含的瀝青總量占到了30%。在道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，將該市政道路原有9-12cm的面層，施工為柔性冷再生基層，基層上方均勻性鋪加3-4cm的剛性瀝青混凝土面層。

（3）方案指標(biāo)試驗(yàn)

在確定設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的指標(biāo)試驗(yàn)，該工程道路瀝青路面基層冷再生混合料的配合比例的相關(guān)試驗(yàn)與分析如下表1所示：

在確定孔隙度等指標(biāo)之后，進(jìn)行劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)，得到結(jié)果如下表2所示：

在前面經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)比分析，通過(guò)方案最終確定了本次市政工程道路施工維修中瀝青路面基層冷再生材料的配合比：乳化瀝青的用量占混合料總比例的7%，其中基質(zhì)瀝青的含量占30%，而施工水泥的用量占到了混合料總比例的1.5%，2cm級(jí)配新骨料的用量占到了混合料施工總比例的15%，瀝青路面基層施丁的水用量占2.7%。

4結(jié)論

本文主要針對(duì)瀝青冷再生在城市市政道路中的施工技術(shù)流程和方案進(jìn)行了探討，采用Orengon方法進(jìn)行乳化瀝青初始量確定，然后以一城市的市政道路為實(shí)例進(jìn)行了分析，得到以下結(jié)論：

（1）首先對(duì)城市道路進(jìn)行模擬試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單純加入水泥的配比試驗(yàn)，其強(qiáng)度與抗壓度，基本都不符合新道路的規(guī)范要求，而加入適量的乳化瀝青，以及相對(duì)少量的水泥材料，形成的再生混合材料強(qiáng)度、抗壓度、劈裂程度，基本符合本次柔性基層施工的規(guī)范要求；

（2）通過(guò)對(duì)該道路的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，乳化瀝青的用量為7%，施工水泥的用量為1.5%，2cm級(jí)配新骨料的用量為15%，水用量為2.7%的比例混合料方案，各項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。