乳化瀝青冷再生混合料路面施工技術(shù)

文/謝偉偉、彭新平

1 前言

道路改造和建設(shè)中，瀝青舊路面熱再生技術(shù)是最為主要的技術(shù)，能夠確保項(xiàng)目改造順利實(shí)施，提升工程質(zhì)量。因此，選擇合適的施工技術(shù)非常重要。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國(guó)瀝青路面冷再生技術(shù)也得到了一定的發(fā)展，但是在應(yīng)用過程中，受設(shè)置各種地段以及材料等方面影響，很多地方需要不斷改進(jìn)?；诖?，施工企業(yè)要結(jié)合具體的情況選擇合適的瀝青舊路面冷再生技術(shù)，充分體現(xiàn)出該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，全面提升改造質(zhì)量水平。

2 冷再生技術(shù)概要

2.1 冷再生技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

冷再生技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)如下所示：

2.1.1 低成本：因?yàn)槔湓偕夹g(shù)可以實(shí)現(xiàn)舊料的合理應(yīng)用，減少購(gòu)置新料的成本，同時(shí)能夠在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，通過舊料的合理利用，減少運(yùn)輸成本以及相關(guān)的費(fèi)用。

2.1.2 環(huán)保性高：冷再生技術(shù)通過使用原有施工材料，防止這些材料排放到自然環(huán)境中，減少施工過程出現(xiàn)污染環(huán)境的問題，在一定程度上達(dá)到了節(jié)能環(huán)保。在拌和施工、銑刨施工、攤鋪施工的過程中能夠同步施工，不需要進(jìn)行二次施工，達(dá)到了施工效率的高指標(biāo)。

2.1.3 質(zhì)量高：冷再生技術(shù)可以合理應(yīng)用舊瀝青材料，加入一定量的添加劑，按照要求進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，提升工程的質(zhì)量水平。

冷再生技術(shù)除了具備上述優(yōu)點(diǎn)，還有如下缺點(diǎn)：該技術(shù)在設(shè)計(jì)以及配合比上，設(shè)計(jì)配合比不夠成熟，只是通過某個(gè)路段進(jìn)行試驗(yàn)，不能將整體路段的應(yīng)用情況體現(xiàn)出來，所以實(shí)際應(yīng)用和設(shè)計(jì)應(yīng)用存在差異性。由于冷再生技術(shù)主要是對(duì)舊路面材料進(jìn)行應(yīng)用，它的施工質(zhì)量得不到有效確定，如果原材料質(zhì)量不好，在一定程度上很難保證整體質(zhì)量滿足實(shí)際要求。

2.2 冷再生技術(shù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

如果應(yīng)用的是傳統(tǒng)方式改造施工，會(huì)導(dǎo)致很多廢棄物存在，不僅會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，同時(shí)還會(huì)占據(jù)更多耕地。冷再生技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)原材料合理應(yīng)用，提高材料的利用率，避免出現(xiàn)廢棄材料，保證施工項(xiàng)目滿足要求，有著非常高的環(huán)保應(yīng)用效果，還不會(huì)影響交通運(yùn)行質(zhì)量，工期是原施工方式的一半左右，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益都比較高[1]。

2.3 技術(shù)應(yīng)用前景分析

和傳統(tǒng)的改造技術(shù)相比，冷再生技術(shù)的應(yīng)用具備施工成本低、環(huán)保效益高、施工質(zhì)量水平高等優(yōu)勢(shì)。所以被大量的應(yīng)用到實(shí)踐中，發(fā)展前景非常大。國(guó)外的冷再生技術(shù)應(yīng)用時(shí)間比較長(zhǎng)，技術(shù)也比較成熟，但是由于我國(guó)正處于研究階段環(huán)節(jié)，所以對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用需要按照實(shí)際的情況制定出科學(xué)合理的控制策略，提升冷再生施工效果，提升道路工程運(yùn)行質(zhì)量。

3 施工要求

公路改造實(shí)施環(huán)節(jié)，施工企業(yè)應(yīng)該采取必要的措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)防范，從多個(gè)角度進(jìn)行瀝青路面質(zhì)量管理，保護(hù)自身合法權(quán)益。改造工程項(xiàng)目結(jié)束后，施工單位應(yīng)該全面重視冷再生技術(shù)的使用，選擇合適的施工材料，保證符合工程技術(shù)規(guī)范的要求，初凝時(shí)間、終凝時(shí)間符合要求，水泥結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，符合工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

撒布最為重要的指標(biāo)就是均勻性合格。所以在施工的過程中，需要采用冷再生機(jī)械的運(yùn)行速度合理控制。在操作過程中對(duì)于碾壓以及改造工程質(zhì)量需要嚴(yán)格控制，保證碾壓的速度與工程質(zhì)量達(dá)到一致。

路面基層中，冷再生施工材料選擇的過程，工程人員應(yīng)該嚴(yán)格按照要求壓實(shí)處理，促使混合料強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。如果最大干密度是固定的條件下，技術(shù)人員要分析路面材料的離散度，如果超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，則適當(dāng)增加試驗(yàn)樣板。

在冷再生混合料中，水泥是穩(wěn)定劑的形式，促使冷再生材料達(dá)到工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，施工單位要做好水泥質(zhì)量、強(qiáng)度等方面的控制。通常情況下，混合料內(nèi)瀝青結(jié)合料的含量是比較大的，所以施工人員應(yīng)該盡量減少瀝青混合料的比例，提升水泥、石料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，達(dá)到工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[2]。

4 工程概況

某高速公路改造項(xiàng)目中，整個(gè)路段的長(zhǎng)度是17km，根據(jù)本次改造的要求對(duì)整個(gè)路段進(jìn)行全部改造處理，該工程路面結(jié)構(gòu)主要是由混凝土結(jié)構(gòu)+基層結(jié)構(gòu)+底層結(jié)構(gòu)組成。

5 技術(shù)實(shí)踐要點(diǎn)分析

在該項(xiàng)工作開展的過程中，對(duì)施工環(huán)境與施工氣候進(jìn)行分析，通過研究可知，采用冷再生技術(shù)應(yīng)用較為合適。冷再生技術(shù)的使用可以大幅提升改造的質(zhì)量水平，具備較高的節(jié)能降耗效果，成本也比較低。本次施工中，原路面結(jié)構(gòu)部分的損壞位置要實(shí)施15cm 的舊地水泥，穩(wěn)定冷再生15cm，30cm 進(jìn)行廠拌水泥穩(wěn)定舊料冷再生施工。

5.1 施工準(zhǔn)備

5.1.1 配合比及級(jí)配選擇。舊料進(jìn)行再生利用的情況下，要進(jìn)行銑刨料的篩分處理，檢查舊料的顆粒級(jí)配是否達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。如有必要，應(yīng)該加入合適計(jì)量的新料以達(dá)到級(jí)配的標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，骨料粒徑在4mm 以上的應(yīng)該占到65%以上。在具體操作上，需要按照實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整。該工程在經(jīng)過分析后，對(duì)于材料的選擇主要是選取強(qiáng)度＞32.0的硅酸鹽水泥材料作為主料進(jìn)行施工。

5.1.2 設(shè)備與人員的配置。應(yīng)該選擇符合工程使用需要的設(shè)備，根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)試處理，達(dá)到施工作業(yè)的要求。通常情況下，應(yīng)用冷再生機(jī)、壓路機(jī)、平地機(jī)、灑水車以及運(yùn)輸車等，保證設(shè)備數(shù)量符合要求，滿足施工進(jìn)度的需要。經(jīng)過綜合分析，本次公路改造項(xiàng)目中所使用的設(shè)備具體如表1所示[3]。

表1

5.1.3 鋪筑試驗(yàn)路段。開始施工前，應(yīng)該根據(jù)需要選擇合適的試驗(yàn)攤鋪路段，一般長(zhǎng)度在200m 以上，試驗(yàn)結(jié)束后上報(bào)監(jiān)理工程師。此時(shí)應(yīng)該注意如下問題：再生機(jī)運(yùn)行速度和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速會(huì)給再生料級(jí)配產(chǎn)生影響；需要得到監(jiān)理工程師的簽字后方可施工。

5.2 技術(shù)應(yīng)用

在施工過程中，按照具體情況做好路面的清潔，處理邊線部分的結(jié)構(gòu)。施工人員應(yīng)該做好施工范圍內(nèi)井蓋的處理，同時(shí)根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)處理裂縫、沉降等問題，促使冷再生施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

5.2.1 水泥撒布施工。施工人員應(yīng)該考慮到路面再生厚度與水泥使用量等方面，做好水泥撒布施工控制，嚴(yán)格按照方格進(jìn)行撒布作業(yè)，確保水泥滿足施工的標(biāo)準(zhǔn)。在該階段中，要注意如下幾個(gè)方面的問題：

5.2.1.1 技術(shù)人員應(yīng)該綜合分析各個(gè)環(huán)節(jié)中能源損耗的情況，了解水泥使用量，達(dá)到材料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，留有一定的富余量，避免因?yàn)椴牧喜蛔愣霈F(xiàn)施工中斷的情況。施工人員要確保水泥材料的厚度達(dá)到要求，避免風(fēng)險(xiǎn)以及安全隱患等情況存在。

5.2.1.2 銑刨拌和。管理人員選擇再生機(jī)時(shí)，要選擇合適的銑刨與拌和機(jī)械，拌和寬度設(shè)定為2.45m。從工程的具體情況分析，在水泥初凝前拌和壓實(shí)厚度應(yīng)該達(dá)到18cm，控制速度在4m／min 左右。

一般情況下，當(dāng)水泥達(dá)到初凝狀態(tài)前，需要將該項(xiàng)工作完成，并且將半幅長(zhǎng)度限定在180m。同時(shí)，在洗盤施工過程中，嚴(yán)格按照施工要求對(duì)水量進(jìn)行控制，在再生機(jī)電腦上對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后，采用合水車進(jìn)行全面供水處理。

5.2.2 混合料的攤鋪。在施工過程中，安排操作人員對(duì)舊路進(jìn)行拉毛作業(yè)施工，灑水保濕，然后采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪施工。一般而言，攤鋪施工的時(shí)候采用雙側(cè)掛鋼絲網(wǎng)的方式進(jìn)行找平處理，做好鋼絲網(wǎng)之間的間隔距離設(shè)定在10m 范圍之內(nèi)，保證定位的精確度，確保數(shù)據(jù)精度合格。根據(jù)項(xiàng)目暫定攤鋪系數(shù)為1.3，同時(shí)在攤鋪施工中隨時(shí)進(jìn)行壓實(shí)厚度檢測(cè)。如果存在超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的情況，做出必要調(diào)整。對(duì)于本次路段變化的情況分析，在施工前技術(shù)人員做好結(jié)構(gòu)層厚度的統(tǒng)計(jì)和校對(duì)，厚度要調(diào)整到20m～30m 內(nèi)，保證高度和厚度控制，達(dá)到路面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求[4]。

5.2.3 碾壓工作。當(dāng)所有施工完成之后，需要進(jìn)行碾壓施工。在碾壓施工的過程中，按照以下幾點(diǎn)方式進(jìn)行操作：按照初壓、復(fù)壓、終壓等順序來進(jìn)行。各個(gè)碾壓環(huán)節(jié)有著明顯的差異，要結(jié)合不同情況做出控制。初壓環(huán)節(jié)，要保證混合料整平穩(wěn)定進(jìn)行；復(fù)壓應(yīng)該保證混合料的密實(shí)度、成型效果符合標(biāo)準(zhǔn)；終壓環(huán)節(jié)消除各種表面輪跡。在冷再生施工碾壓作業(yè)階段，施工人員應(yīng)該嚴(yán)格按照振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行操作，根據(jù)從輕到重的順序進(jìn)行，從邊緣向兩側(cè)碾壓施工，此時(shí)應(yīng)該保證碾壓速度控制在1.6km／h 左右。施工人員應(yīng)該防止出現(xiàn)漏壓的問題，錯(cuò)軸寬度要合理控制。復(fù)壓環(huán)節(jié)，在該環(huán)節(jié)需要進(jìn)行三遍碾壓施工，采用壓路機(jī)來回行走三遍，每次施工的強(qiáng)度需要安排施工人員進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)壓實(shí)度達(dá)到98%以上，才能夠保證工程達(dá)到實(shí)際要求。

5.2.4 養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，需要安排施工人員采用灑水車進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)，在灑水、噴水的過程中按照天氣的情況適量調(diào)整水量的大小，試驗(yàn)自流式的灑水車進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，否則將會(huì)導(dǎo)致水分含量過高。養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般是一周，在該階段需要設(shè)置相應(yīng)警示標(biāo)志，任何車輛都不能進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)，養(yǎng)護(hù)完成后才能通車運(yùn)行。

6 瀝青舊路面冷再生施工控制

6.1 舊路病害調(diào)查處理，冷再生穩(wěn)定整平層施工前，必須要做好舊路面的全面調(diào)查和分析。如果發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重的網(wǎng)裂、沉陷、坑槽等病害問題，要采取必要的措施處理，比如換填基層材料、挖補(bǔ)處理等，然后經(jīng)過監(jiān)理人員檢查確定合格后才能進(jìn)行后續(xù)施工。

6.2 配合比設(shè)計(jì)也是極為關(guān)鍵的，會(huì)給冷再生水泥穩(wěn)定整平層強(qiáng)度產(chǎn)生影響，應(yīng)該綜合考慮到材料利用率、施工效率等方面。綜合分析各個(gè)試驗(yàn)路段的實(shí)際情況，保證整平層的冷再生水泥穩(wěn)定厚度達(dá)到均勻性的要求，保證各個(gè)級(jí)配參數(shù)合格，單位面積水泥量達(dá)到要求，符合設(shè)計(jì)配合比的要求。

6.3 拌和深度的控制可以通過應(yīng)用二次拌和粉碎法進(jìn)行，組織專人進(jìn)行再生機(jī)的操作，檢測(cè)確定拌和深度，同時(shí)組織相關(guān)人員進(jìn)行拌和深度管理控制。第二次拌和深度應(yīng)該達(dá)到混合料底部且浸入到下承層表面1～2cm，符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，防止存在結(jié)構(gòu)層不合格的情況[5]。

6.4 施工周期全部完成后，不能有任何超出水泥終凝時(shí)間的情況，根據(jù)試驗(yàn)路段確定合適的作業(yè)段落和時(shí)間，加強(qiáng)該方面的控制。

6.5 養(yǎng)護(hù)條件會(huì)給冷再生的施工效果帶來直接影響，主要是影響其強(qiáng)度性能，所以應(yīng)該保證溫度與濕度符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

7 結(jié)語

綜上所述，在乳化瀝青冷再生混合料路面施工技術(shù)的過程中，需要嚴(yán)格對(duì)該技術(shù)進(jìn)行控制，做好施工過程的質(zhì)量管理，保證整體工程的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。再生施工技術(shù)的應(yīng)用，要嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)督與管理，規(guī)范管理施工流程，提升冷再生施工效果，為公路項(xiàng)目的性能提升、交通運(yùn)行質(zhì)量提高奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。