淺析泡沫瀝青就地冷再生混合料設(shè)計方法與工程應(yīng)用

羅 杰

(北京市政路橋股份有限公司，北京 101149)

隨著我國公路建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，公路養(yǎng)護(hù)也成為新的研究熱點，本文就是以某舊路養(yǎng)護(hù)中使用泡沫瀝青就地冷再生混合料為例進(jìn)行分析。

1 某公路路況

在本次研究中選取了某待維修、養(yǎng)護(hù)公路作為實驗路，該路全長為2.0km，在2001年建成通車，是城鄉(xiāng)的主要通道。因為該路近年來路面損壞嚴(yán)重，行駛質(zhì)量較差，周邊的居民要求盡快改善路況。因此，市政府決定盡快維修改造該路段，從而改善其通行能力。調(diào)查發(fā)現(xiàn)該路段存在不同程度的橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、沉陷、松散、磨光等。典型病害為大面積龜裂、沉陷。每間隔10m左右測定1次彎沉值，其中代表彎沉值達(dá)到了256(0.01mm)這也就說明該路段的原路段結(jié)構(gòu)承載能力很弱 ，基本接近路面結(jié)構(gòu)的承載力。為了使該路段的道路結(jié)構(gòu)強度得以恢復(fù)，就需要對原路段進(jìn)行結(jié)構(gòu)性補強。

2 泡沫瀝青就地冷再生混合料設(shè)計方法與工程應(yīng)用

在該舊路養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用現(xiàn)場冷再生技術(shù)，應(yīng)用了WR2500S再生機(jī)現(xiàn)場取樣的方法在不同的再生深度路段進(jìn)行取樣分析，然后進(jìn)行泡沫瀝青就地冷再生混合料設(shè)計。因為WR2500S再生機(jī)每幅再生寬度為2.5m，根據(jù)再生寬度8m，本次施工采用4刀再生，再生機(jī)械行進(jìn)速度>5m/min。

2.1 泡沫瀝青就地冷再生混合料的設(shè)計

根據(jù)照《公路工程集料試驗規(guī)程》(JTGE42-2005)中規(guī)定的方法進(jìn)行砂當(dāng)量和塑性指數(shù)試驗，其兩種材料的砂當(dāng)量為42.6和15cm銑刨料的塑性指數(shù)為11。通過分析結(jié)果認(rèn)為在該舊路養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用泡沫瀝青，為保證其穩(wěn)定性還需要添加一定的水泥或者是石灰來有效的控制其塑性。通過篩分分析銑刨料，發(fā)現(xiàn)銑刨料中細(xì)料偏少，只有1.5%左右的0.075mm篩孔通過率為了改善這一級配就需要加入一定量的細(xì)料。而且根據(jù)該舊路的實際情況，還在其中增加了適量的粒徑為5mm的米砂。而且根據(jù)以往增加泡沫瀝青冷再生料的實踐經(jīng)驗，考慮到在增加泡沫瀝青冷再生材料的早期強度與應(yīng)用之后的抗水損壞能力增強，還酌情增加1%～1.5%的水泥。根據(jù)銑刨料中包含泥土成分的分析結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)用就地冷再生技術(shù)的再生料塑性相對偏大，因此在配料設(shè)計中增加了1.5%的水泥。經(jīng)過對泡沫瀝青就地冷再生混合料中各個用料成分的調(diào)整等與分析，將本次舊路養(yǎng)護(hù)中的配料設(shè)計為 銑刨料75%，米砂23.5%，水泥1.5%。為保證公路養(yǎng)護(hù)后的質(zhì)量，還需要確定拌和用水量，根據(jù)Wirtgen公司提供的經(jīng)驗公式，本次舊路養(yǎng)護(hù)的最佳含水量為7.02%，最大干密度為2160g/m3,拌和用數(shù)量為5.51%。在實驗分析中，在室內(nèi)溫度達(dá)到25℃后用低速擋攪拌倒入拌和桶的料，然后緩慢的注入溫度為25℃的最佳用水量，然后再高速拌和約30s，然后 就可以將泡沫瀝青的混合料轉(zhuǎn)移到密閉的容器中存放，還需要在每面擊實75次，保證材料中無氣泡，材料密實，此時該泡沫瀝青的混合料成型為標(biāo)準(zhǔn)的馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)試件。

2.2 泡沫瀝青就地冷再生混合料在舊路養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用

經(jīng)過實驗室的實驗分析之后，在該舊路養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)性能良好，且符合經(jīng)濟(jì)性原則。在該舊路維修中應(yīng)用泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)，其中應(yīng)用的施工機(jī)械包括：WR2500S冷再生機(jī)(1套)，5t瀝青罐車,水車,灑水車各1輛，Hamm 20t單鋼輪振動壓路機(jī)1輛，平地機(jī)1輛，26t膠輪壓路機(jī)。根據(jù)實驗室分析數(shù)據(jù)與再生層厚度、馬歇爾設(shè)計密度、新料添加比例和水泥用量，在舊路維修養(yǎng)護(hù)的路段，再生機(jī)開始施工后，要觀察施工中所使用的再生料的濕度狀況，從而及時的對噴水量進(jìn)行修正，相關(guān)的工作人員還要注意觀察再生料的瀝青分布情況，將施工情況及時的反饋給再生機(jī)操作員，根據(jù)實際施工情況進(jìn)行調(diào)整人能夠。在整個再生施工應(yīng)沿著車道從路的一端做到另一端，盡量避免中間留有拌和料的問題。同時還要盡量避免施工中產(chǎn)生過多的橫向接縫，可以通過搭接的方式實現(xiàn)橫向接縫。如果是縱向接縫，則要保證100mm<每幅冷再生重疊區(qū)域<200mm，重疊區(qū)域不應(yīng)有多余的瀝青。在正式施工之前還需要對達(dá)到施工現(xiàn)場的瀝青罐車溫度進(jìn)行檢測，要求瀝青罐車溫度不得低于發(fā)泡溫度，也不能高于20℃，盡可能的控制在5℃～10℃。在施工前為了檢查發(fā)泡效果，還需要對再生機(jī)上的試驗噴嘴進(jìn)行發(fā)泡試驗，然后設(shè)置合理的瀝青用量與發(fā)泡水用量。為了保證該就路段維修養(yǎng)護(hù)后投入運營后的效果，要將施工速度控制在5m/min,這樣就能觀察泡沫瀝青冷再生材料的情況然后及時的做出調(diào)整。在施工結(jié)束之后要盡快地應(yīng)用壓路機(jī)沿著再生機(jī)的施工中心位置進(jìn)行初壓。在初壓結(jié)束之后，還需要用平地機(jī)做好整平工作，這樣就能夠使再生層材料分布更加均勻，壓實效果提升。在整平結(jié)束之后，還可以用灑水車在表面灑水使表面濕潤，在應(yīng)用振動壓路機(jī)壓實，一般會壓實2～3遍。為了保證路面壓實，還需要在撒一遍水，浸潤表面之后用輪胎壓路機(jī)來壓實2～3遍。在完成上述作業(yè)之后就可以立即開放，恢復(fù)交通。

3 結(jié) 語

總而言之，隨著高速公路建設(shè)的數(shù)量逐漸增多，在大型路面養(yǎng)護(hù)工程中對泡沫瀝青就地冷再生混合料的應(yīng)用也就越來越廣泛。在實際的應(yīng)用中還需要根據(jù)實際工程中的應(yīng)用進(jìn)行持續(xù)的實驗和改進(jìn)，從而保證大規(guī)模工程的養(yǎng)護(hù)工作質(zhì)量提升。