路面養(yǎng)護(hù)泡沫瀝青冷再生施工技術(shù)研究

李 洋 賈絲童

（鶴壁市通方公路技術(shù)咨詢有限公司，河南 鶴壁 458000）

1 泡沫瀝青冷再生技術(shù)原理

泡沫瀝青冷再生技術(shù)是對(duì)回收瀝青路面材料和水泥穩(wěn)定基層材料的再生利用。這項(xiàng)技術(shù)可以充分發(fā)揮舊瀝青的應(yīng)用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)舊路面材料的循環(huán)利用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，降低資源浪費(fèi)。此外，還能把半剛性路面結(jié)構(gòu)向半柔性結(jié)構(gòu)路面轉(zhuǎn)變，延長路面使用壽命。

泡沫瀝青也被稱為膨脹瀝青，其技術(shù)原理為向熱瀝青內(nèi)注入一定量的常溫水，促使其不斷膨脹，產(chǎn)生瀝青泡沫，極短時(shí)間內(nèi)瀝青泡沫便會(huì)破裂，一旦泡沫瀝青和集料接觸，瀝青泡沫就會(huì)瞬間轉(zhuǎn)化為大量“小顆?！保⒕鶆?yàn)⒉荚诩?xì)集料表面，形成黏有大量瀝青的細(xì)料填縫料，隨后通過一系列施工工序，粗料間的空隙將被此類細(xì)料充分填充，起到砂漿作用，實(shí)現(xiàn)混合料穩(wěn)定。一般來講，在瀝青下面層和基層可使用此類材料，且具有突出的性能優(yōu)勢(shì)。其優(yōu)點(diǎn)如下：

第一，可實(shí)現(xiàn)瀝青面層和基層材料全厚式再生；

第二，可實(shí)現(xiàn)半剛性基層向半柔性基層轉(zhuǎn)化；

第三，僅需加熱瀝青材料，無需對(duì)集料加熱，節(jié)約能源；

第四，養(yǎng)護(hù)周期短，可縮短工期，對(duì)交通干擾小。

2 工程概況

某公路工程為雙向四車道，隨著沿線經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，交通量越來越大，目前已無法滿足當(dāng)?shù)剡\(yùn)輸需求，需進(jìn)行改擴(kuò)建施工。改擴(kuò)建工程全長26.17km，起訖樁號(hào)為K0+138～K26+311，由原有雙向四車道改為雙向八車道，施工中，不僅要新建路面施工，還要處治舊路病害。在銑刨處理舊路后，需進(jìn)行重新鋪筑，此時(shí)將有大量銑刨舊料產(chǎn)生，為減少資源浪費(fèi)，結(jié)合本工程現(xiàn)場(chǎng)施工特點(diǎn)，決定采用泡沫瀝青冷再生施工工藝。根據(jù)上述分析，為提高泡沫瀝青冷再生混合料性能，決定在混合料內(nèi)摻加1.5%水泥。

3 路面養(yǎng)護(hù)泡沫瀝青冷再生施工工藝

1）施工準(zhǔn)備。施工下封層前，先清理干凈作業(yè)面雜物、浮塵，若存在局部被污染問題，需及時(shí)通過人工方式進(jìn)行清理。下封層施工可選擇同步灑布車，10.8m為灑布寬度，相鄰段搭接寬度不得小于5cm，或大于10cm。為保證灑布均勻，減少風(fēng)力影響，可采用順風(fēng)向駕駛瀝青灑布車進(jìn)行熱瀝青均勻撒布，一般灑布量控制在1.2～1.5kg/㎡范圍，本工程采用1.3kg/㎡。

2）新舊路面拼接。為保證新舊路面拼接效果良好，可選用水性環(huán)氧界面劑和水泥混合物對(duì)新舊路面接縫進(jìn)行縱向冷接縫處理。嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行拼接、壓實(shí)施工。在涂刷前，需清理干凈拼接部位，保證潔凈、無雜物。此外，還要進(jìn)行灑水濕潤，一般涂刷量為4～6kg/㎡，本工程以5 kg/㎡為準(zhǔn)。

3）拌和。泡沫瀝青冷再生混合料拌和時(shí)，可采用穩(wěn)定土拌和機(jī)改裝的WB-250型拌和機(jī)。經(jīng)試拌可確定拌和機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率，即150～250t/h，并安設(shè)精度較高的電子稱量系統(tǒng)，自動(dòng)控制各類材料的總量和流速，并通過數(shù)字顯示。針對(duì)超粒徑RAP材料，可直接通過冷料斗入口設(shè)置的篩網(wǎng)將其篩除，并設(shè)有泡沫瀝青發(fā)泡設(shè)備。在采用廠拌冷再生拌和方式時(shí)，需保證拌和生產(chǎn)前，拌和場(chǎng)地材料充足，可滿足攤鋪用料3～5d左右。施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)配合比設(shè)計(jì)，合理確定各類材料用量，保證混合料含水量滿足施工要求。

4）運(yùn)輸。為保證后期攤鋪施工的連續(xù)性，在施工前，必須確定運(yùn)輸車輛數(shù)量，通過計(jì)算分析，為滿足泡沫瀝青再生混合料基層施工需有4輛以上運(yùn)輸車在攤鋪機(jī)前等待卸料。運(yùn)輸前，所有運(yùn)輸車輛及人員必須詳細(xì)核對(duì)攤鋪位置、運(yùn)輸路線、運(yùn)輸距離等條件。在路基行駛時(shí)，運(yùn)輸車輛的車輪很可能粘黏灰塵，這種情況下，為保證不污染作業(yè)面，在車輛進(jìn)入施工作業(yè)區(qū)域前，需將灰塵清理干凈。車輛在施工現(xiàn)場(chǎng)掉頭時(shí)，需設(shè)有明顯標(biāo)示，并指派專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁在完成施工的粘層油上進(jìn)行車輛掉頭。為避免運(yùn)輸過程中材料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，可將篷布覆蓋運(yùn)料車上，從而達(dá)到防雨、防塵的效果。

5）攤鋪。攤鋪施工中，可采用2臺(tái)攤鋪機(jī)按照梯隊(duì)作業(yè)，保證攤鋪機(jī)能力和拌和能力相符，不應(yīng)出現(xiàn)等料等現(xiàn)象。按照測(cè)量掛線標(biāo)高方式控制攤鋪厚度，保證攤鋪平整度、厚度均可達(dá)到施工要求。為避免攤鋪機(jī)和運(yùn)料車碰撞，需保持安全距離。攤鋪速度不宜過快。若在攤鋪過程中，出現(xiàn)混合料離析或攤鋪不均勻等情況，需及時(shí)進(jìn)行處理。

6）碾壓。碾壓施工是整個(gè)施工的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可分3階段進(jìn)行施工，在泡沫瀝青混合料施工中，初壓的作用主要是穩(wěn)定材料，防止產(chǎn)生材料位移情況，此時(shí)可選取鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行施工，碾壓以靜壓為準(zhǔn)，遍數(shù)為3遍左右。復(fù)壓是提高壓實(shí)質(zhì)量的重點(diǎn)，根據(jù)施工具體情況，可選用單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)施工，以3遍碾壓為準(zhǔn)。為徹底消除輪跡，提高路面平整性，需做好終壓施工，此時(shí)可選用膠輪壓路機(jī)施工。

碾壓施工時(shí)，如出現(xiàn)振壓過量問題，需及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)遍數(shù)調(diào)整。同時(shí)，應(yīng)按照表面含水量實(shí)際情況，確定是否添加用水量。一般需按照“低-高、外-內(nèi)”順序進(jìn)行碾壓施工，且合理控制碾壓速度，尤其是機(jī)械設(shè)備起步、剎車時(shí)，速度不宜過快，嚴(yán)禁在新鋪混凝土上掉頭或急剎車。

7）養(yǎng)生。待完成上述施工后，即可進(jìn)入泡沫瀝青冷再生基層養(yǎng)護(hù)階段，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)控制在7d以上。若滿足以下任一條件便可提前開放交通，結(jié)束養(yǎng)護(hù)。第一，泡沫瀝青再生層鉆芯取樣所取芯樣完整；第二，泡沫瀝青再生層含水量在2%以內(nèi)。

4 路面養(yǎng)護(hù)泡沫瀝青冷再生質(zhì)量檢測(cè)分析

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

1）路面破損。針對(duì)路面破損檢測(cè)，本文以工后7天、工后1年、工后2年為研究對(duì)象，根據(jù)長期觀測(cè)分析，采用泡沫瀝青冷再生施工后，可得工后7天路面破損率為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(duì)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(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)層，由于行車荷載的水平剪力影響，瀝青混凝土面層將會(huì)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。

2）路面平整度。平整度是檢驗(yàn)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(hù)后，可得工后7天路面平整度指數(shù)IRI為1.772m/km，工后1年路面平整度指數(shù)IRI為1.925m/km，工后2年路面平整度指數(shù)IRI為2.29m/km，工后3年路面平整度指數(shù)IRI為1.394m/km，由此可見，維修養(yǎng)護(hù)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(shí)對(duì)本路段進(jìn)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。

3）路面車轍。通過跟蹤檢測(cè)分析，工后7天平均車轍深度平均值為4.14mm，工后1年平均值車轍深度平均值為6.83mm，工后2年平均值車轍深度平均值為8.81mm。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。

5 結(jié)束語

綜上所述，泡沫瀝青冷再生技術(shù)作為一種新興的“綠色”技術(shù),用于道路維修改造,不僅能夠有效利用RAP資源,而且具有節(jié)能減排、提高施工效率的優(yōu)點(diǎn),符合我國當(dāng)前低碳環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。