公路工程泡沫瀝青冷再生施工技術(shù)研究

宋蕊蕊，張國棟

(河南萬里交通科技集團股份有限公司，河南 許昌 461000)

1 泡沫瀝青冷再生技術(shù)特點

泡沫瀝青冷再生在施工中，需要采用專門的設(shè)備，通過設(shè)備處理舊瀝青路面，主要工序為：銑刨—回收—破碎—篩分，隨后在處理后的舊瀝青路面材料內(nèi)按比例摻加適量水、穩(wěn)定劑、新集料和水泥等材料，并重新拌和、攤鋪、碾壓，從而提高路面的使用性能。相比熱拌瀝青混合料，泡沫瀝青冷再生技術(shù)的應(yīng)用特點如下。

1)泡沫瀝青冷再生技術(shù)無需加熱集料，可避免燃燒過程中產(chǎn)生有害氣體，污染環(huán)境，因此，在環(huán)境保護方面，泡沫瀝青冷再生混合料是一種經(jīng)濟環(huán)保型材料，更契合公路建設(shè)發(fā)展要求。

2)相比熱拌瀝青混合料，泡沫瀝青混合料粗集料僅需部分裹覆泡沫瀝青，瀝青用量可節(jié)約5%～10%，在節(jié)約資源方面具有良好效果。

3)公路施工中采用泡沫瀝青冷再生混合料，壓實處理后，路面強度可迅速恢復(fù)，也就是說，泡沫瀝青冷再生混合料具有較高早期強度，對交通影響小，可快速開放交通的優(yōu)點。

4)相比其他材料，泡沫瀝青冷再生混合料具有很多優(yōu)點，例如穩(wěn)定性好、抗疲勞性能強等；同時，可以減少和控制路面反射裂縫出現(xiàn)，有效控制路面病害發(fā)展。

2 工程概況

某公路工程全長22.045 km，起訖樁號為K164+679-K186+724，屬于雙向四車道。路面結(jié)構(gòu)總厚度82 cm，21.3(0.01 mm)為路面設(shè)計彎沉值。隨著公路通行時間的不斷增加，在行車荷載與自然因素的長期作用下，局部路段路面出現(xiàn)了不同程度的病害問題，如車轍、裂縫等。為恢復(fù)路面使用性能，提高路面服務(wù)質(zhì)量，決定采用泡沫瀝青冷再生技術(shù)進行路面施工。

3 公路工程泡沫瀝青冷再生施工技術(shù)要點

3.1 拌和

泡沫瀝青拌和前須詳細檢查瀝青溫度情況，保證滿足規(guī)范規(guī)定。此外，出料前，還要完成試拌，保證合格后，才能進行繼續(xù)施工。拌和時，保證瀝青混合料配合比準(zhǔn)確，在最佳含水量允許范圍內(nèi)合理控制混合料含水量，拌和后，保證混合料均勻、無離析等情況。

3.2 運輸

正式施工前須合理安排運輸混合料的車輛，保證車輛數(shù)量充足，防止后期攤鋪施工不連續(xù)，影響施工質(zhì)量。根據(jù)本工程實際情況，為滿足泡沫瀝青再生混合料基層施工需要有4輛以上運輸車在攤鋪機前等待卸料，保證運輸能力略高于拌和機產(chǎn)量。運輸前，所有運輸車輛及人員必須詳細核對攤鋪位置、運輸路線、運輸距離等條件。同時還要清理干凈車輛內(nèi)部，保證車廂清潔。在路基行駛時，運輸車輛的車輪很可能粘附灰塵，這種情況下，為保證不污染作業(yè)面，在車輛進入施工作業(yè)區(qū)域前，須將灰塵清理干凈。車輛在施工現(xiàn)場掉頭時，須設(shè)有明顯標(biāo)示，并指派專人負責(zé)，嚴(yán)禁在完成施工的粘層油上進行車輛掉頭。為避免運輸過程中材料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，可采用“前、后、中”順序裝料。此外，還需要將篷布覆蓋運料車上，從而達到防雨、防塵的效果。

3.3 攤鋪

攤鋪前，先將攤鋪機行至施工作業(yè)面指定位置，隨后根據(jù)工程實際情況，確定松鋪系數(shù)與松鋪厚度，其中松鋪系數(shù)為1.33，松鋪厚度為21 cm。根據(jù)工程實際情況，可采用2臺攤鋪機施工，并嚴(yán)控運行速度。在整個攤鋪過程中，要做好攤鋪厚度控制工作，不得超過允許范圍。

3.4 壓實

泡沫瀝青冷再生施工對壓實度要求較高，必須保證壓實度在98%以上，并隨時做好壓實度檢測，如不符合要求，需要繼續(xù)碾壓，直至滿足規(guī)范要求。根據(jù)施工要求，本工程可以分3階段完成碾壓施工。初壓時，采用雙鋼輪壓路機進行2～3遍靜壓，碾壓速度為2～3 km/h；復(fù)壓時，需采用2種壓路機進行結(jié)合施工，前期采用雙鋼輪壓路機按照“低頻高振”施工方案進行施工，碾壓遍數(shù)為2～3遍，碾壓速度2～3 km/h，后期采用26 t膠輪壓路機進行2～4遍靜壓，碾壓速度為2.5～3.4 km/h；終壓的目的為消除明顯輪跡，因此，可采用雙鋼輪壓路機進行1～2遍靜壓即可，碾壓速度控制在2～3 km/h。在整個碾壓階段，嚴(yán)禁急轉(zhuǎn)彎、急剎車，避免破壞基層。

3.5 養(yǎng)生

待完成上述施工后，便進入了養(yǎng)護階段，一般情況下，須封閉交通，養(yǎng)護時間在3 d以上，當(dāng)滿足下面條件時，可以提前結(jié)束養(yǎng)生：①泡沫瀝青再生層鉆芯取樣所取芯樣完整。②泡沫瀝青再生層含水量在2%以內(nèi)。結(jié)合試驗段實際情況，3 d后可以取出完整芯樣，滿足上述條件之一，且壓實度達到規(guī)范規(guī)定，可確定養(yǎng)護時間為3 d。

4 公路工程泡沫瀝青冷再生質(zhì)量檢測分析

本路段采用泡沫瀝青冷再生技術(shù)養(yǎng)護施工后，針對工后不同時間段路面性能與破損情況進行了跟蹤調(diào)查與分析，具體情況如下。

4.1 路面破損

針對路面破損檢測，本文以工后7 d、工后1年、工后2年為研究對象，根據(jù)長期觀測分析，采用泡沫瀝青冷再生施工后，工后7 d路面破損率為0，工后1年路面破損率為0.015%，路面破損率雖有所增加，但增幅很小。工后2年路面破損率為0.52%，破損率明顯增大，究其原因在于單面層防水能力相對較差，路面自由水下滲至泡沫瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層和瀝青混凝土層之間將會產(chǎn)生滑動層，由于行車荷載的水平剪力影響，瀝青混凝土面層將會出現(xiàn)滑移現(xiàn)象，這種情況下，路面部分位置極易產(chǎn)生擁包、坑槽等病害，并大幅增加路面破損概率。

4.2 路面平整度

平整度是檢驗路面質(zhì)量的重要指標(biāo)，經(jīng)泡沫瀝青冷再生施工養(yǎng)護后，可得工后7 d路面平整度指數(shù)IRI為1.772 m/km，工后1年路面平整度指數(shù)IRI為1.925 m/km，工后2年路面平整度指數(shù)IRI為2.29 m/km，工后3年路面平整度指數(shù)IRI為1.394 m/km，由此可見，維修養(yǎng)護施工后，路面平整度變化幅度不大，表明路面結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性。根據(jù)上述分析，工后3年路面平整度水平有所提升，其原因在于工后2年時對本路段進行了單層瀝青混凝土罩面處理，路面平整度可滿足施工要求。

4.3 路面車轍

通過跟蹤檢測分析，工后7 d平均車轍深度平均值為4.14 mm，工后1年平均值車轍深度平均值為6.83 mm，工后2年平均值車轍深度平均值為8.81 mm。由此可見，路面整體車轍變化幅度不大，具有良好的抗車轍能力。

4.4 路面結(jié)構(gòu)剛度

針對路面結(jié)構(gòu)剛度情況，本文通過工前、工后對比分析，可得出以下結(jié)果：工前平均彎沉為34.73(0.01 m)，工后7 d平均彎沉為18.57(0.01 m)，工后1年平均彎沉為26.26(0.01 m)，工后2年平均彎沉為22.35(0.01 m)。由此可見，通過泡沫瀝青冷再生施工處理后，路面彎沉值下降顯著，通過2年通車運行，路面彎沉值逐步趨于穩(wěn)定，說明路面具有良好的剛度和耐久性。

5 結(jié)語

瀝青路面作為高等級公路常見路面結(jié)構(gòu)類型，近年來，由于交通壓力的不斷增大，很大程度上影響了瀝青路面的使用性能，給瀝青路面帶來了大量病害問題。為解決路面病害，必須重視路面養(yǎng)護施工。泡沫瀝青冷再生技術(shù)在公路路面養(yǎng)護施工中的應(yīng)用，可以重復(fù)利用舊瀝青混合料，還能節(jié)約資源、保護環(huán)境，具有良好的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。