高速公路路面大修工程中乳化瀝青就地冷再生技術(shù)應(yīng)用

徐亞

摘要：隨著在高速公路運(yùn)營年限的延長，瀝青路面會(huì)出現(xiàn)早起病害。冷再生技術(shù)是近年來在公路路面維修中常使用的技術(shù)，與傳統(tǒng)的維修技術(shù)相比，具有環(huán)境污染小、成本低、能夠幅度利用舊料等應(yīng)用優(yōu)勢，本文對冷再生技術(shù)在高速公路路面大修中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，對就地冷再生技術(shù)的發(fā)展提供一定的參考。

Abstract： With the extension of expressway operation， asphalt pavement will appear early disease. In recent years， cold recycling technology is often used in highway pavement maintenance. Compared with the traditional maintenance technology， it has the advantages of small environmental pollution， low cost， and the ability to use old materials in a large extent. This paper studies the application of cold recycling technology in highway pavement overhaul， and provides some reference for the development of local cold recycling technology.

關(guān)鍵詞：就地冷再生;瀝青;高速公路

0? 引言

乳化瀝青就地冷再生技術(shù)是一種借助專門的就地冷再生機(jī)組設(shè)備來銑刨舊瀝青路面，對舊料進(jìn)行充分利用，摻入乳化瀝青作為再生劑，根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)添加水泥、新料等的一項(xiàng)技術(shù)。根據(jù)目前長期觀測性能，乳化瀝青就地冷再生技術(shù)混合料作為半剛性基層瀝青路面的中下面層，具有良好的效果，能夠有效地延緩反射裂縫，延長道路的使用性能。本文通過寧宿徐高速公路中乳化瀝青就地冷再生技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，對就地冷再生技術(shù)的發(fā)展提供一定的參考。

1? 高速公路工程概況

寧宿徐高速公路近90%路段在“十三五”期間都將接近或超過設(shè)計(jì)使用年限，根據(jù)公司《寧宿徐高速公路瀝青路面性能評(píng)估及“十三五”養(yǎng)護(hù)規(guī)劃研究》計(jì)劃安排。為切實(shí)提高路面的使用性能，保障高速公路的安全暢通，加強(qiáng)道路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，對S49新?lián)P高速的K66+500--K123+000和S96宿遷支線K6+367--K7+500雙向路段實(shí)施路面大修工程，主要采取SMA罩面和就地?zé)嵩偕鷥煞N方式。根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求，路面大修應(yīng)用超過2.9單車道·公里乳化瀝青就地冷再生技術(shù)。

2? 乳化瀝青就地冷再生技術(shù)施工工藝

2.1 工藝簡介

乳化瀝青就地冷再生是按照一定的比例將定量的乳化瀝青作為再生劑，并選擇水泥或是石灰等材料作為活性添加劑來進(jìn)行搭配使用，借助就地冷再生的設(shè)備對舊瀝青路面進(jìn)行銑刨處理，再完成再生、拌和、攤鋪、壓實(shí)成型這一系列連續(xù)的作業(yè)過程，需要指出的是，這些作業(yè)流程都是在自然環(huán)境溫度下完成的。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

①能夠100%回收利用原路面舊瀝青混合料，減少了石料資源的消耗以及施工材料的運(yùn)輸費(fèi)用，降低了道路養(yǎng)護(hù)維修的成本，具有較高的經(jīng)濟(jì)成本效益;

②如果在對舊瀝青混合料進(jìn)行再生時(shí)所選擇的再生劑是乳化瀝青的話，那么作業(yè)時(shí)不需要加熱，減少了燃料的消耗和有害氣體的排放，改善了施工環(huán)境，環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)突出;

③水泥的摻加提高了冷再生混合料的強(qiáng)度，特別是早期強(qiáng)度，使得再生路面能夠在短時(shí)間內(nèi)開放交通;

④采用流水線施工方式，銑刨-再生-提升-攤鋪-壓實(shí)四個(gè)環(huán)節(jié)一次性完成，施工效率較高，縮短了道路養(yǎng)護(hù)維修的工期，對道路交通的影響較小;

⑤施工工藝易于控制，能夠保證工程質(zhì)量，施工條件限制較少，延長了可施工季節(jié)。

2.3 施工前準(zhǔn)備與材料用量

乳化瀝青就地冷再生利用舊面層瀝青混合料進(jìn)行再生，再生混合料作為中下面層。根據(jù)本次寧宿徐高速公路實(shí)際狀況，選擇首次再生的車道，以車道兩側(cè)標(biāo)線作為冷再生施工的邊界。根據(jù)再生機(jī)每次銑刨寬度為3.8m，標(biāo)好再生的兩條邊線。先借助森林滅火鼓風(fēng)機(jī)來吹干凈原路面上的浮塵，也可以采用人工清掃的方式，保證舊路表面層是干凈整潔，沒有任何雜物或是灰塵的，然后再通過水泥撒布車來對水泥進(jìn)行撒布，在這個(gè)過程當(dāng)中要確保施工區(qū)域環(huán)境不會(huì)受到飛揚(yáng)的水泥的污染。灑布過程當(dāng)中為確保施工邊線不會(huì)被覆蓋住需要在兩邊都空出來10cm左右。根據(jù)水泥用量2.2%，乳化瀝青用量3.3%計(jì)算，每平方需要添加水泥4.4kg，乳化瀝青6.6kg。

2.4 就地冷再生攤鋪過程

就地冷再生的攤鋪過程當(dāng)中需要使用到再生機(jī)、水車等CIR 900系統(tǒng)設(shè)備，且確保所輸入的每一項(xiàng)再生相關(guān)數(shù)據(jù)都是正確的，乳化瀝青冷再生混合料直接由皮帶運(yùn)至攤鋪機(jī)料斗。

①冷再生機(jī)推動(dòng)乳化瀝青車在原路面上進(jìn)行。

②需結(jié)合路面損壞情況與再生速度來調(diào)整冷再生機(jī)的速度，通常以4m/mim～8m/min最為適宜，這樣能夠確保銑刨之后料的級(jí)配不會(huì)出現(xiàn)較大范圍的波動(dòng)。如果某一地段的網(wǎng)裂情況較為嚴(yán)重的話則需要將再生機(jī)組的行進(jìn)速度進(jìn)行下調(diào)，同時(shí)，銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速需要適當(dāng)提升。

③安排專員跟隨再生機(jī)，及時(shí)檢查再生深度、含水量、水泥含量進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查，與再生機(jī)操作員進(jìn)行密切配合以有效、及時(shí)的調(diào)整。

④如果需要多刀作業(yè)的話，應(yīng)時(shí)刻注意搭接寬度，保證搭接寬度。

⑤攤鋪過程當(dāng)中應(yīng)及時(shí)檢查混合料的級(jí)配、再生深度、水泥的用量、含水量和水泥攤鋪的均勻程度，一旦發(fā)現(xiàn)有問題那么就需要馬上暫停作業(yè)，并采取有效措施來解決問題，確定無誤之后方可繼續(xù)作業(yè)。

⑥每一段再生攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成以后，應(yīng)檢查銑刨刀架、刀頭，發(fā)現(xiàn)損壞立即更換。

2.5 碾壓工藝

碾壓作業(yè)可劃分成初壓、復(fù)壓與終壓三個(gè)階段，須結(jié)合現(xiàn)場冷再生的實(shí)際情況來調(diào)整每一個(gè)碾壓段落的長度，一般以40m左右較為適宜。下面是本工程的碾壓方案：

①如果再生混合料是由攤鋪機(jī)攤鋪好的話，那么在混合料表面破乳以前就需要馬上用鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，這樣做能夠避免增加乳化瀝青的粘度，鋼輪壓力機(jī)的粘輪問題也會(huì)得到有效解決;

②初壓作業(yè)過程當(dāng)中，以雙鋼輪靜壓過一遍以后，再采用單鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行2遍的靜退振碾壓，前后振動(dòng)碾壓2遍，如表面的水分很快就被蒸發(fā)掉了的話，那么就需要注意水分的補(bǔ)充，但須適量;

③復(fù)壓作業(yè)時(shí)主要是以膠輪壓路機(jī)兩臺(tái)來進(jìn)行碾壓，一般要結(jié)合混合料的性能、壓路機(jī)的類型等多方面因素來決定碾壓的次數(shù)，本工程采用6～8遍。

④根據(jù)施工技術(shù)規(guī)程，復(fù)壓后無輪跡或者壓實(shí)度滿足，無須終壓。本項(xiàng)目采取增加復(fù)壓遍數(shù)以消除輪跡。

⑤碾壓攤鋪的再生料之后，兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)禁止車輛通行，確保養(yǎng)生要充足，以免行駛的車輛會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)松散，具體需要多長時(shí)間來進(jìn)行養(yǎng)生需要根據(jù)現(xiàn)場來定。

為避免壓路機(jī)輪被冷再生料所粘結(jié)，在采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓的過程當(dāng)中可噴少量的水霧。碾壓過程當(dāng)中除非不得已，否則不能出現(xiàn)掉頭或是剎車的情況，并禁止在相同斷面上停留，碾壓位置應(yīng)該是階梯狀的。初壓的碾壓速度以2～3km/h為宜，復(fù)壓則控制在3～6km/h之內(nèi)，終壓的碾壓速度一般是2.5～5km/h。

2.6 養(yǎng)生

冷再生下面層須養(yǎng)生一段時(shí)間之后，確保能夠進(jìn)一步蒸發(fā)或是揮發(fā)混合料當(dāng)中的水分，從而增強(qiáng)路面強(qiáng)度之后才能開始對罩面層進(jìn)行鋪筑。如果氣候條件比較好的話，那么3到7天的養(yǎng)生期即可，養(yǎng)生期間禁止有車輛通行。養(yǎng)生結(jié)束以后，鉆芯取樣芯樣成型完整時(shí)，加鋪封層和罩面層。

2.7 施工工藝流程（圖1）

3? 乳化瀝青就地冷再生技術(shù)具體應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)方案

冷再生段落內(nèi)，采用行車道銑刨2.5cmECA+1cm 原上面層，冷再生原上中面層（銑刨8cm，攤鋪9cm厚），然后加鋪4cmSMA-13，超車道銑刨2.5cmECA后，加鋪4cmSMA-13，應(yīng)急車道加鋪4～2cm 的SMA-13罩面的養(yǎng)護(hù)方案。伸縮縫外側(cè)30m 內(nèi)，行車道及應(yīng)急車道4～0cm 漸變銑刨，重鋪4cmSMA-13。

3.2 原材料要求

結(jié)合配合比設(shè)計(jì)的結(jié)論來看，此次工程生產(chǎn)的冷再生混合料當(dāng)中不適宜有新集料加入。所以，乳化瀝青、RAP以及水泥、水即為此次工程冷再生混合料的主要原材料。各原材料都需要達(dá)到規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 配合比設(shè)計(jì)

配合比設(shè)計(jì)須基于RAP級(jí)配，將各比例的新集料摻配組合在一起形成合成級(jí)配，該級(jí)配須達(dá)到工程設(shè)計(jì)級(jí)配的標(biāo)準(zhǔn)，級(jí)配曲線應(yīng)平順，本項(xiàng)目采用中粒式級(jí)配，不摻配新料。特殊情況下允許個(gè)別篩孔超出級(jí)配范圍。水泥含量不得超過2.5%，推薦為1.5～2.2%，本項(xiàng)目用2.2%，篩分結(jié)果不計(jì)入礦料級(jí)配中。

4? 乳化瀝青就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用展望

對于能否使用乳化瀝青就地冷再生需要考慮原路面的實(shí)際情況，判斷其是否具有乳化瀝青就地冷再生的技術(shù)應(yīng)用能力。就地冷再生技術(shù)是主要利用舊料，舊料是根據(jù)舊路面的結(jié)構(gòu)形式、修建時(shí)間和面層厚度等特點(diǎn)進(jìn)行篩分，從而確定其通過率，計(jì)算其5mm粒料的占的比重。當(dāng)冷再生技術(shù)利用舊料超40%以上，冷再生技術(shù)的應(yīng)用效果良好，具有較強(qiáng)的路用性能。

5? 結(jié)束語

冷再生技術(shù)具有節(jié)約資源、縮短施工周期、減少環(huán)境污染等特點(diǎn)，隨著技術(shù)進(jìn)一步的推廣，冷再生技術(shù)是一種比較常見的路面維修技術(shù)，在養(yǎng)護(hù)高速公路路面當(dāng)中十分重要，可確保高速公路的正常運(yùn)營，將其經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值給有效發(fā)揮出來。

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