泡沫瀝青冷再生技術(shù)在道路維修養(yǎng)護中的應(yīng)用研究

摘? 要：當前，我國社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，在一定程度上帶動了我國交通運輸業(yè)的蓬勃繁榮，市政道路建設(shè)在一定程度上影響著城市的發(fā)展建設(shè)，在市政道路運營時間不斷增加的背景下，受各種因素影響，市政道路會發(fā)生路面塌陷、開裂等情況，這在一定程度上會嚴重影響道路的正常運行。因此，強化道路維修十分關(guān)鍵。研究表明瀝青路面基層冷再生技術(shù)有助于市政道路的抗壓強度和穩(wěn)定性的提升。在市政道路維修養(yǎng)護中瀝青路面泡沫瀝青冷再生技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。本文以米黃路大修工程為例，詳細分析了在道路維修養(yǎng)護中對泡沫瀝青冷再生技術(shù)的應(yīng)用，旨在為工程質(zhì)量提升和人們的安全出行保駕護航。

關(guān)鍵詞：泡沫瀝青;冷再生技術(shù);道路維修養(yǎng)護;應(yīng)用

中圖分類號：U414? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2019）05-0000-00

0前言

瀝青路面就是對瀝青混凝土進行鋪攤、碾壓成型，使其具有低溫抗裂、高溫穩(wěn)定、抗?jié)车葍?yōu)點。因此，在公路工程和市政工程中有著廣泛的應(yīng)用。作為瀝青路面的關(guān)鍵材料，瀝青混凝土長期在車輛荷載、氧氣、太陽輻射和水等多類自然因素作用下，會使其表面出現(xiàn)化學與物理作用，導致瀝青材料發(fā)生剝落、裂縫、凹陷、老化等情況，進而會嚴重影響到道路運行的安全與穩(wěn)定性。為此，在瀝青路面修復中比較適用。泡沫瀝青冷再生技術(shù)既能充分利用原材料，又能較好地改造原路面，修復缺陷，延長使用時間，因此其廣泛的應(yīng)用在道路修復、養(yǎng)護中[1]。

1泡沫瀝青冷再生技術(shù)

1.1工作原理

泡沫瀝青即膨脹瀝青，水和瀝青混合，瀝青膨脹，形成瀝青泡沫，使瀝青更具黏結(jié)性。圖1為瀝青泡沫發(fā)泡過程。

冷水滴碰到高溫瀝青，水珠和熱瀝青發(fā)生熱交換，水滴100℃后，瀝青傳遞熱量超過蒸汽潛熱，蒸汽體積膨脹，蒸汽在特定壓力下會向瀝青連續(xù)相流入，這時噴嘴噴出蒸汽泡沫瀝青，且程薄膜狀，其張力將包裹住氣泡[2]。

1.2泡沫瀝青冷再生技術(shù)特點

泡沫瀝青冷再生技術(shù)，使用專用設(shè)備處理原來的路面表面，如填入水泥、泡沫瀝青等混合料，并讓新混合料同原來路面材料混合在一起，并應(yīng)用壓路機進行壓實。第一，冷再生技術(shù)是一次性作業(yè)，不會損壞路基。二，可節(jié)省維修費用?？蓪β访嬖牧铣浞掷?，減少養(yǎng)護所需材料，既節(jié)約了養(yǎng)護成本，也能防止污染舊瀝青路面材料。第三，用專業(yè)再生機械設(shè)備為冷再生技術(shù)施工，并用計算機控制這部分設(shè)備，能有效控制路面銑刨的速度與深度，和各類添加劑的用量，從而最大程度保證施工效果與質(zhì)量。第三，施工高效、簡單。應(yīng)用機械設(shè)備施工可有效維修舊路面，防止道路維修對交通形成的干擾，切實提升了最終的維修效率。

2工程概況

米黃路位于延慶城區(qū)北部，起點位于延慶米家堡村，迎接國道，終點位于黃柏寺，連接舊小路，道路等級為二級公路，設(shè)計速度。本次米黃路大修工程起點位于國道，樁號，終點至舊小路，樁號，大修長度公里。主要工作內(nèi)容包括病害處理、銑刨舊路、加鋪面層、附屬工程等。

3泡沫瀝青混合料的技術(shù)性能及設(shè)計方法

3.1技術(shù)性能

3.1.1溫度穩(wěn)定性

泡沫瀝青與常規(guī)HMA相比，混合料溫度的穩(wěn)定敏感性低，且比熱拌瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性強。

3.1.2抗車轍性能

在我國，很少對相關(guān)抗車轍性能進行研究，如，澳大利亞交通部用材料對泡沫瀝青混合料實施了兩種試驗方法，即壓實試驗、壓實后試驗。通過一定的試驗，發(fā)現(xiàn)最終的結(jié)果差異性很大，前者未，車轍深超過，接著再經(jīng)1萬次輪碾試驗，且確保車轍深低于1mm。

3.1.3水穩(wěn)定性

泡沫瀝青混合料強度和含水量存在著緊密聯(lián)系，由于此類混合料會使用少量的瀝青，且有很高的空隙率。想要使混合料水溫性提升，需要使用大量的瀝青，這樣會增加一定的混合料密度，并且瀝青會被細粒料包裹，提升它的水穩(wěn)性，此外，也可加水泥當填料，進而實現(xiàn)材料水穩(wěn)性的改善[3]。

3.2設(shè)計方法

混合料=泡沫瀝青+路面材料。一般會使用馬歇爾法設(shè)計混合料，下面為詳細步驟。

（1）調(diào)查、評估翻新路面，包括路基強度、排水情況、結(jié)構(gòu)層厚度、舊路縱斷面等。

（2）檢測可回收再利用材料，有混合料級配、材料含水量、瀝青含量等。

（3）確定泡沫瀝青混凝土各材料用量比，若材料塑性指數(shù)超出12，則應(yīng)加入1%-2%的熟石灰，若要提高瀝青粘附性，需加入1%-2%水泥。

（4）確定泡沫瀝青膨脹率、半縮期，通過改變冷水用量，以期對瀝青膨脹率與半縮期進行合理調(diào)整，從而選擇最適宜的耗水量。

（5）制備泡沫瀝青混合料試樣，明確最佳瀝青含量。通常，拌和設(shè)計需要最少拌和五種不同量的瀝青混合料，適當養(yǎng)護試件后，需開展評定試驗，試件經(jīng)適當養(yǎng)護后，應(yīng)實施評定試驗。對不同泡沫瀝青含量的試件進行了間接拉伸試驗，獲得了試件的間接拉伸強度，最佳瀝青用量為最大間接抗拉強度。

（6）泡沫瀝青混凝土工程性能的有效評價。確定最佳瀝青用量后，按比例制作試件，通過回彈模量試驗、穩(wěn)定性試驗、流動值試驗和疲勞試驗來評價其性質(zhì)。

4泡沫瀝青冷再生混合料配合比

根據(jù)國際級配范圍，篩選現(xiàn)場取樣的瀝青銑刨材料，并加入相應(yīng)的水泥、礦粉和機制砂，如下表1。

4.1泡沫瀝青冷再生路段所需施工機械

WR2500S冷再生機、攤鋪機、水泥稀漿拌和車、單和雙鋼輪振動壓路機、膠輪壓路機等均配備為1臺，兩臺熱瀝青保濕溫罐車，灑水車1-2臺（針對水源距離確定，1臺應(yīng)具可灑水）。

4.2養(yǎng)護施工方案

4.2.1封閉交通

要提前封閉施工路段的交通，并設(shè)置一定的交通標志，確保文明與安全施工。

4.2.2機制砂與礦粉的混合

在拌和站，需要按照一定的設(shè)計比例拌和礦粉與機制砂。并向現(xiàn)場運輸拌和好的混合料，為改善再生混合料級配，需將厚的撒布用灑布機均勻撒鋪，泡沫瀝青的冷再生應(yīng)用泡沫瀝青再生材料，保證篩孔符合設(shè)計要求。

4.2.3施工現(xiàn)場、就地冷再生機組的準備

舊路面要保證清掃干凈，確保無積水、雜草、塵土以及其他垃圾雜物等，然后全面嚴格檢查再生施工中的全部機械設(shè)備，如灑水車、再生機、水泥稀漿車、壓路機、瀝青保溫罐車等。瀝青罐車達現(xiàn)場后，檢查瀝青溫度不低于170℃。根據(jù)配合比設(shè)計設(shè)置再生器瀝青用量及發(fā)泡水量，施工前在再生器上用試驗噴嘴進行發(fā)泡試驗，檢查發(fā)泡效果，檢查水泥漿車及再生器內(nèi)安裝的水或穩(wěn)定劑是否滿足再生段的施工要求。將全部同再生機連接的管路進行連接，為保證能夠打開全部的閥門，開始施工前將系統(tǒng)中的全部空氣排凈。為確保全面程序都能正常運行，全部及穩(wěn)定劑添加量有關(guān)數(shù)據(jù)由再生機操作員向計算機內(nèi)進行輸入[4]。

4.2.4銑刨、拌和沫瀝青混合料

用維特根再生機對于原路面的銑刨和攪拌，應(yīng)在現(xiàn)場進行冷再生。施工前，蓄熱室的瀝青管理層應(yīng)加熱至適合本工程的溫度。再生機上連接瀝青管和水泥管路，并合理設(shè)定各項工作參數(shù)，如瀝青用量、銑刨深度、原路面密度進行設(shè)定，當這些工作完成以后，需要檢驗瀝青發(fā)泡。

設(shè)定維特根水泥稀漿攪拌機的參數(shù)有：水泥用量、最佳外加水量、工作深度、路面密度、灑布工作寬度。每間隔約50m就對再生深度檢查一次，假若發(fā)生誤差，則要進行及時的調(diào)整[5]。

4.2.5處理泡沫瀝青混合料橫、縱接縫

對于橫向接縫，下段施工時應(yīng)重新拌制約1m，縱縫應(yīng)需實施搭接拌制，并將寬度合理科學的控制在200cm，搭接時水泥、瀝青應(yīng)封閉。

4.2.6泡沫瀝青混合料壓實、成型

根據(jù)再生層的壓實度和厚度要求，配備足夠合格的鋼輪壓路機與輪胎壓路機，這樣可有效保證壓實后的再生層充分滿足壓實度與平整度要求。

施工路段需分別配置膠輪壓路機、單鋼和雙鋼輪振動壓路機各一臺，為充分保證每道工序能夠緊密銜接，則要在就地冷再生施工中有效應(yīng)用流水作業(yè)法，攪拌與碾壓結(jié)束之間的延遲時間要盡量的去縮短，混合料的最佳含水量需要比初壓時混合料的含水量高1%左右。需要確保碾壓中再生層表面一直是濕潤的，若水分快速蒸發(fā)，則需要進行及時灑水。初壓時需使用單鋼輪振動壓路機實施碾壓，且確保碾壓速度在，通常碾壓方式會先靜壓再振動碾壓，壓路機要由外向路中心位置碾壓。若邊緣存在著支檔，則碾壓要緊貼著支檔進行，以免向外面移動。第一步，先實施兩次靜壓，然后使用平地機將其整平，縱向應(yīng)平順適宜，路拱、超高需要與設(shè)計要求進相一致，完成初壓后立刻進行復壓，且應(yīng)用單鋼輪振動壓路機實施復壓，碾壓速度應(yīng)保證合理控制在，然后再開展三次高頻低幅的壓實工作，直至無明顯車輪痕跡停止即可。路面的壓實需要應(yīng)用輪胎壓路機，并將碾壓速度有效控制在2-4km/h，然后反復進行5次壓實，直至無顯著的輪跡為止[6]。

在橫向接縫碾壓中，第一步要應(yīng)用雙輪雙震壓路機進行橫壓，并使其在壓實后的混凝土層上，并保證新層壓入的寬度是15cm，并確保每壓一次就像新混合料靠近15-20cm，直至全部完成新鋪路面為止，接著改為縱向碾壓，以防止剛剛完成或正在碾壓的路段上，由于壓路機轉(zhuǎn)動、突然制動和停車而對碾壓質(zhì)量造成影響[7]。

4.2.7養(yǎng)生

養(yǎng)生過程中要封閉交通，并可實施自然養(yǎng)生，通常不用使用特殊措施。

5結(jié)語

作為一類新型的瀝青混合料冷拌技術(shù)，對瀝青路面的車轍與裂縫等病害中進行應(yīng)用，有良好的效果，不但對傳統(tǒng)公路養(yǎng)護價高、浪費資源、污染環(huán)境等問題得到良好解決，又能對舊材料進行充分有效利用。且其具有無污染、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，此外其還是一種具有很高經(jīng)濟效益的路面修復技術(shù)，為此，在道路維修養(yǎng)護中可以被廣泛應(yīng)用，且其效果十分顯著。我們需要對其進一步探索和研究，使其更好的為公路事業(yè)發(fā)展服務(wù)。

參考文獻

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[7]張海波.泡沫瀝青冷再生技術(shù)在路基施工中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2016，43（01）：126-127.

收稿日期：2019-08-22

作者簡介：張明耀（1984—），男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，本科，工程師，研究方向：土木工程。

Research on the Application of cold Recycling Technology of Foamed Asphalt in road Maintenance

ZHANG? Mingyao

（Beijing Huatong Highway Bridge Supervision Consulting Co.， Ltd.， Beijing? 102100）

Abstract： At present， the rapid development of China's social economy has promoted the vigorous prosperity of China's transportation industry to a certain extent. The construction of municipal roads has affected the development and construction of the city to a certain extent. Against the background of increasing operating hours of municipal roads， Due to various factors， pavement collapse and cracking will occur on municipal roads， which will seriously affect the normal operation of the road to a certain extent. Therefore， strengthening road maintenance is critical. Studies have shown that the cold recycling technology of asphalt pavement base can help to improve the compressive strength and stability of municipal roads. Foam asphalt cold recycling technology of asphalt pavement plays a key role in the maintenance and maintenance of municipal roads. This article takes the beige road overhaul project as an example to analyze in detail the application of cold recycling technology of foamed asphalt in road maintenance and repair， aiming to escort the improvement of the project quality and people's safe travel.

Keywords： foamed asphalt; cold recycling technology; road maintenance and repair; application