舊瀝青路面材料冷再生在路面工程中的應(yīng)用

庹峻瑋 杜松

摘要：公路建設(shè)需要消耗大量的瀝青、碎石、水泥、砂等筑路材料，路面使用一定的年限后將進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和大修、改建，原先用于鋪筑路面的大量材料將變成廢料，當(dāng)這些廢料挖出后全部棄入自然界時，將占地堆棄、產(chǎn)生污染和材料資源浪費等環(huán)境問題，舊瀝青路面就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用為解決這一問題提供了一種新途徑。

關(guān)鍵詞：舊瀝青冷再生；工藝原理；路面工程

引言

近些年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，路面荷載不斷加重，在長時間行車與自然環(huán)境的雙重作用下，路面病害日益頻繁，路面工程的維護(hù)、改造和修復(fù)成為道路部門的重要工作。傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方法是挖除舊有的結(jié)構(gòu)層和瀝青路面后，重新建設(shè)基層和面層，施工周期長，建設(shè)成本高，影響人員和車輛通行等弊端十分明顯，對此，舊瀝青路面冷再生材料作為一種高效、科學(xué)的方式，可以有效解決此問題，提高路面工程養(yǎng)護(hù)、修復(fù)和改造的水平。

一、瀝青路面冷再生技術(shù)概述

1、舊瀝青路面冷再生技術(shù)的施工原理

冷再生技術(shù)即應(yīng)用一次性粉碎的方式，在原路面上對舊路面的基層、面層進(jìn)行反挖、銑刨和破碎，然后再結(jié)合具體的工程施工要求及配比設(shè)計，對再生劑、水、水泥、新骨料等進(jìn)行添加，并按照一定的厚度應(yīng)用冷再生機(jī)對其進(jìn)行拌合、攤鋪、碾壓成型，使其符合道路的施工規(guī)范，從而最大程度降低新型道路的鋪設(shè)成本。

2、舊瀝青路面冷再生技術(shù)的優(yōu)勢

首先，應(yīng)用舊瀝青路面冷再生技術(shù)，能夠有效節(jié)約道路施工成本。其既能夠減少材料資源的應(yīng)用，也能夠減少舊材料的挖掘、運輸和廢置成本。其次，減少環(huán)境污染。冷再生技術(shù)的應(yīng)用有效避免了舊路施工材料的廢棄，能夠減少新型道路施工材料的開采和應(yīng)用，具有環(huán)保優(yōu)勢。第三，提高施工效率。應(yīng)用冷再生技術(shù)能夠簡化施工程序，實現(xiàn)銑刨、破碎、拌和、添加、攤鋪和碾壓的一體化。第四，有效避免瀝青路面施工過程中，對周邊居民和環(huán)境的干擾問題。

二、舊瀝青冷再生路面材料在路面工程中的應(yīng)用

1、試驗確定配合比

現(xiàn)場銑刨拌合幾段未加入集料和水泥的舊路面，實驗室分別均衡取料進(jìn)行篩分試驗。試驗結(jié)果應(yīng)滿足：最大粒徑不能超過40mm，粒徑為4.75mm的通過率不小于40%，粒徑為0.6mm的通過率不小于10%，粒徑為0.075mm的通過率宜在3%～20%之間。如果舊料級配不能滿足上述要求時，應(yīng)加入一定規(guī)格、數(shù)量的新集料進(jìn)行調(diào)配。對符合級配要求的混合料進(jìn)行五個不同水泥劑量的擊實試驗，確定混合料的最大干密度、最佳含水量等數(shù)據(jù)，通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗確定滿足設(shè)計強(qiáng)度要求所需的水泥劑量。

2、試驗段施工

試驗路段長度宜為100m～200m。試驗段施工應(yīng)包括以下內(nèi)容：1）計算每平方米水泥用量，并確定水泥擺放的縱、橫向間距；2）冷再生機(jī)的工作參數(shù)：銑刨、破碎的深度；行進(jìn)的速度；刀具的轉(zhuǎn)速等；3）再生機(jī)每行進(jìn)1米的用水量及供水車的數(shù)量；4）壓實工藝主要參數(shù)：機(jī)械組合；壓路機(jī)的規(guī)格、碾壓遍數(shù)、碾壓速度；碾壓時含水量的允許偏差；5）優(yōu)化后的施工組織方案及工藝等。在以上內(nèi)容中，尤其是確定銑刨、破碎的深度往往被忽視。通過現(xiàn)場施工中的量測得出，再生后的底基層厚度大于銑刨、破碎的深度。以銑刨、破碎深度20cm為例，實際量測的碾壓成型后的冷再生底基層厚度為23cm。其原因是銑刨、破碎時加入了一定量的水泥。所以，試驗段施工后必須總結(jié)出冷再生底基層厚度與銑刨、破碎的深度的比值。否則，將使再生混合料中的水泥劑量偏小。

3、布攤水泥

穩(wěn)壓后開始布攤水泥。經(jīng)室內(nèi)試驗確定冷再生摻加新水泥用量。首先計算出水泥用量、每袋水泥布攤面積，考慮冷再生機(jī)的最大攤鋪寬度，需要注意的是相鄰兩幅需重疊20-30cm，假設(shè)每個格子的尺寸為1.0m×3.75m，用石灰縱橫向打出方格。然后每方格放兩袋水泥（每袋50kg），人工用鐵锨均勻布滿方格，確保水泥布撒均勻、一致、等厚。

4、再生拌和

開始該環(huán)節(jié)的工作流程之前，首先對冷再生料的含水量進(jìn)行檢測，按照實際含水量和最佳含水量之間的差值，對機(jī)載含水量做出適當(dāng)調(diào)整，促使冷再生混合料的含水量高于最佳含水量約1%。摻入適量的水泥并拌和均勻，冷再生機(jī)保持10-15m/min的行進(jìn)速度。攪拌時松拌深度的標(biāo)準(zhǔn)是21cm，因此，技術(shù)人員實時監(jiān)測拌合過程，并現(xiàn)場檢測經(jīng)過拌制的混合料的水泥劑量及含水量。其中，水泥劑量應(yīng)該達(dá)到6%，含水量應(yīng)該始終高于最佳含水量約1%。同時，還要及時進(jìn)行拌和料無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗。

5、整形、找平和碾壓

應(yīng)先運用推土機(jī)實施粗平，并實施均勻排壓，運用平地機(jī)進(jìn)行中評及細(xì)平，使其與設(shè)計高程相滿足，橫坡與平整度與規(guī)范要求相符。在碾壓施工之前應(yīng)對含水量進(jìn)行檢測，必要時應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)水處理，使其與最佳含水量相符。在碾壓過程中，若冷再生表面出現(xiàn)風(fēng)干現(xiàn)象，則應(yīng)對其進(jìn)行噴灑補(bǔ)水處理。分三個階段實施碾壓，第一階段運用振動壓路機(jī)碾壓，完成第一遍碾壓之后即可進(jìn)行2～3遍的掛振碾壓。第二階段碾壓應(yīng)運用三輪壓路機(jī)進(jìn)行作業(yè)，然后使用膠輪壓路機(jī)實施第三階段碾壓。應(yīng)一次將碾壓成型，盡可能將加水拌和至碾壓完成的延遲時間縮短，禁止時間達(dá)到3～4h以上，并對水泥的終凝時間縮短。

6、接縫處理

施工中應(yīng)盡量減少停機(jī)現(xiàn)象，只要再生機(jī)停止不論停止時間長短均形成橫向接縫應(yīng)對所形成的橫向接縫認(rèn)真處理，再生機(jī)再次施工時，必須嚴(yán)格檢查機(jī)械并將整個再生機(jī)后退至再生過的材料1.5m距離、再生機(jī)開始工作時，應(yīng)讓操作員開足馬力，快速到達(dá)正常的施工速度，禁止再生機(jī)的進(jìn)行速度小于2m/min橫向接縫處應(yīng)多次檢測再生機(jī)的拌合深度，發(fā)現(xiàn)漏拌記好位置，進(jìn)行補(bǔ)拌。

7、養(yǎng)生

每一段碾壓完成并經(jīng)壓實度檢查合格后，立即采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)生。養(yǎng)生期不應(yīng)少于7天，養(yǎng)生期間應(yīng)保持土工布吸水呈飽和狀態(tài)，以防止冷再生底基層表面出現(xiàn)干濕循環(huán)、日照暴曬而干縮開裂。并且在養(yǎng)生期間，除灑水車外，應(yīng)封閉交通；當(dāng)不能封閉交通時，應(yīng)限制重車通行，其它車輛車速不應(yīng)超過30km/h。養(yǎng)生結(jié)束后即可進(jìn)行下道工序施工。

三、舊瀝青路面材料冷再生效益分析

1、社會效益

通過采用路面再生技術(shù)能夠充分地重復(fù)利用舊瀝青材料，在保證施工質(zhì)量的前提下，最大限度地減少了資源和能源的使用，不僅減低了項目成本，也有效防止和避免了環(huán)境污染，符合建筑節(jié)能、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求，具有良好的社會效益。

2、經(jīng)濟(jì)效益

回收瀝青路面材料（RAP）得到重復(fù)使用，可以節(jié)約路面維修的材料成本。以某公路為例，以同樣的單價水平和取費標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測算，按照冷再生方案預(yù)算投資1023.4萬元，每公里造價101.01萬元，按照挖除新建方案預(yù)算投資1561.4萬元，每公里造價154.2萬元，采用舊瀝青冷再生方案可以節(jié)約投資538萬元，降低造價34%。

另外，通過“瀝青冷再生就地拌和列車”與銑刨機(jī)、攤鋪機(jī)械和壓路機(jī)共同組成瀝青路面就地連續(xù)冷再生施工機(jī)械連動線，可以大大提高工作效率。與傳統(tǒng)維修方式相比，采用冷再生方法維修可減少維修費用，而且可提供更好的使用性能。

結(jié)語

綜上所述，瀝青路面就地冷再生技術(shù)在我國公路改造施工中得到了廣泛的應(yīng)用，實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益雙贏。隨著人們對環(huán)保、社會效益的高度關(guān)注，舊瀝青路面就地再生技術(shù)越來越受到人們的重視，進(jìn)一步加強(qiáng)對舊瀝青路面就地冷再生技術(shù)的研究，對我國公路建設(shè)的發(fā)展具有重要的意義。

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