淺析廠(chǎng)拌泡沫瀝青冷再生技術(shù)的施工工藝及質(zhì)量控制

劉剛

摘 要：以我市世界銀行貸款廣德縣廠(chǎng)拌泡沫瀝青冷再生技術(shù)大修養(yǎng)護(hù)工程（廣德縣S201（S215廣德縣廣宜路K6+650-K17+550）路面大中修）為例，對(duì)泡沫瀝青廠(chǎng)拌冷再生基層的施工工藝流程、各施工階段的施工步驟及注意事項(xiàng)進(jìn)行了研究，并根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)歸納總結(jié)了該施工工藝的控制要點(diǎn)，為泡沫瀝青廠(chǎng)拌冷再生技術(shù)的推廣及應(yīng)用提供借鑒。

關(guān)鍵詞：泡沫瀝青;廠(chǎng)拌冷再生;施工工藝

0 引言

廠(chǎng)拌泡沫瀝青冷再生技術(shù)以其機(jī)械化程度高，施工質(zhì)量易于控制以及其顯著的經(jīng)濟(jì)效益，成為一項(xiàng)極具潛力的再生技術(shù)，逐漸在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合我市世界銀行貸款廣德縣廠(chǎng)拌泡沫瀝青冷再生技術(shù)大修養(yǎng)護(hù)工程（廣德縣S201（S215廣德縣廣宜路K6+650-K17+550）路面大中修），對(duì)泡沫瀝青廠(chǎng)拌冷再生技術(shù)的施工工藝進(jìn)行初步的研究。

1 工程概況

項(xiàng)目起點(diǎn)K6+650-K7+650及終點(diǎn)：K16+650～K17+650 PCI評(píng)定等級(jí)為“差”，其他路段評(píng)定均為“中”及“次”。路面彎沉及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)定結(jié)論：老路彎沉較好，老路路面面層彎沉值能夠達(dá)到泡沫冷再生的技術(shù)要求。由取芯結(jié)果看出，設(shè)計(jì)路段內(nèi)沉陷嚴(yán)重病害路段，水穩(wěn)層已松散，路況良好路段，水穩(wěn)基層基本完整。路面平整度是評(píng)定路面使用質(zhì)量、施工質(zhì)量及現(xiàn)有路面破壞程度的重要指標(biāo)之一。它直接關(guān)系到行車(chē)安全性、舒適性以及營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性，并影響著路面使用年限，路面平整度狀況一般以“中”和“良”為主。本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)期間對(duì)基礎(chǔ)資料進(jìn)行了細(xì)致檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明采取廠(chǎng)拌泡沫瀝青冷再生基層技術(shù)方案是合理的。

2 廠(chǎng)拌泡沫瀝青冷再生技術(shù)的施工工藝

2.1 再生層施工配合比設(shè)計(jì)

2.1.1 原材料分析

采用道路石油70#瀝青，通過(guò)發(fā)泡試驗(yàn)確定瀝青的發(fā)泡條件為：瀝青溫度160℃，發(fā)泡用水量2.5%，在此發(fā)泡條件下得到的瀝青膨脹率和半衰期分別為16倍和10.7 s，滿(mǎn)足規(guī)范要求。所用集料包括RAP料（0 mm～26.5 mm）、新集料（粗集料0 mm～31.5 mm）和水泥。

2.1.2 施工配合比的確定

根據(jù)原材料篩分結(jié)果確定添加石屑的比例，使合成級(jí)配滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)級(jí)配的要求，最終確定的生產(chǎn)配合比為：80%（RAP料）+20%（粗集料）+1.5%（水泥）。

2.1.3 最佳拌和用水量和瀝青用量

在工地現(xiàn)場(chǎng)取料，按照混合料施工配合比進(jìn)行室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)，確定混合料的最大干密度為2.034，與之對(duì)應(yīng)的含水量為7.3%。按照規(guī)范要求，經(jīng)劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)確定混合料的瀝青用量為2.5%。

2.2 泡沫瀝青混合料的拌和

在泡沫瀝青再生混合料的拌和生產(chǎn)過(guò)程中，集料由裝載機(jī)裝入料倉(cāng)，瀝青罐車(chē)和水泥灌分別與廠(chǎng)拌設(shè)備KMA220相連接，設(shè)備能夠按照設(shè)定比例，自動(dòng)控制材料進(jìn)入的數(shù)量。當(dāng)水泥、RAP料、粗集料和拌和用水進(jìn)入拌和鍋時(shí)，拌鍋上方的噴灑系統(tǒng)開(kāi)始噴入泡沫瀝青，同時(shí)雙臥軸拌和設(shè)備開(kāi)始強(qiáng)制拌和，生產(chǎn)的泡沫瀝青混合料由卡車(chē)運(yùn)輸至工地進(jìn)行攤鋪壓實(shí)，泡沫瀝青冷再生混合料宜隨拌隨用，若因生產(chǎn)或其它原因需要短時(shí)間貯存時(shí)，貯存時(shí)間不宜超過(guò)6 h。

拌和生產(chǎn)中的注意事項(xiàng)：

2.2.1 拌和用水量的保證

拌和用水是泡沫瀝青再生層壓實(shí)特性和最終強(qiáng)度形成的重要影響因素。由于施工期間（試驗(yàn)段施工時(shí)間2019年7月）氣溫較高，每日最高氣溫高達(dá)35℃以上。在強(qiáng)烈的陽(yáng)光暴曬下，運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中再生混合料的水分散失很快。如果混合料過(guò)于干澀，規(guī)定的壓實(shí)度就難以達(dá)到。

為此，采取了2個(gè)對(duì)應(yīng)措施：首先在廠(chǎng)拌再生機(jī)KMA220的拌和過(guò)程中，實(shí)際加水量在設(shè)計(jì)拌和用水量的基礎(chǔ)上增加0.3%～0.6%進(jìn)行控制，中午12：00之前取低值，12：00之后取高值;其次，要求泡沫瀝青混合料運(yùn)輸卡車(chē)從裝料開(kāi)始到攤鋪壓實(shí)結(jié)束的時(shí)間，不得超過(guò)4 h，且運(yùn)輸過(guò)程中再生料表面必須有濕布覆蓋，以防止水分過(guò)度散失。

2.2.2 KMA220的生產(chǎn)率調(diào)整及裝料

雖然KMA220的理論生產(chǎn)能力可以達(dá)到150 t/h～220 t/h，但是實(shí)際生產(chǎn)中，由于料倉(cāng)容量和裝載機(jī)裝載速度有限，供料不可能連續(xù)不斷，因此根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，將KMA220的生產(chǎn)率調(diào)整到110 t/h～130 t/h。

2.2.3 其它生產(chǎn)設(shè)備的要求

目前采用10噸左右的水泥料罐有些偏小，造成連續(xù)生產(chǎn)時(shí)需要頻繁添加水泥，影響了施工效率。如果有條件應(yīng)當(dāng)更換更大容量的散裝水泥立式流動(dòng)罐。另一方面，瀝青加熱溫度要有保證，瀝青罐車(chē)容量也要足夠大，否則頻繁更換和等待瀝青罐車(chē)也會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

2.3 裝料與運(yùn)輸

由于通常泡沫瀝青混合料成品是通過(guò)輸料皮帶運(yùn)送至卡車(chē)的，因此成品料的細(xì)集料容易黏附在皮帶上，同時(shí)料在離開(kāi)輸料皮帶時(shí)，粗集料慣性大，從而使得粗集料拋出較遠(yuǎn)，這樣造成在卡車(chē)的料倉(cāng)較遠(yuǎn)端粗集料相對(duì)集中，而靠近輸料皮帶的一端細(xì)料相對(duì)集中，形成粗細(xì)集料離析現(xiàn)象。因此，在實(shí)際施工中，將成品料首先輸送到地面上，然后再使用裝載機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單翻拌后，再裝載到卡車(chē)上。實(shí)踐證明這一方法可以有效解決材料的離析問(wèn)題。

2.4 攤鋪

攤鋪過(guò)程中，攤鋪機(jī)必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷的攤鋪，不得隨意變換速度或中途停頓，以提高平整度，減少混合料的離析。在卡車(chē)卸料過(guò)程中，應(yīng)有專(zhuān)人指揮協(xié)調(diào)，保證攤鋪機(jī)料源供應(yīng)的連續(xù)性，同時(shí)觀(guān)察泡沫瀝青混合料的均勻性，避免由于裝卸和攤鋪造成的明顯離析?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，還應(yīng)及時(shí)將攤鋪機(jī)前卡車(chē)卸料時(shí)灑落的材料，特別是已經(jīng)風(fēng)干的混合料清除出路面。原則上，不允許將這類(lèi)材料留在再生層的底部。

2.5 碾壓

攤鋪完成之后進(jìn)入壓實(shí)工序，首先采用雙鋼輪靜壓2遍，單鋼輪強(qiáng)振2遍，靜壓1遍，膠輪終壓4遍的施工工藝，壓實(shí)結(jié)束后檢測(cè)再生層的壓實(shí)度，結(jié)果表明采用該壓實(shí)工藝得到的壓實(shí)度均在98%以上。

2.6 養(yǎng)生

在封閉交通的情況下進(jìn)行自然養(yǎng)生，并及時(shí)掌握再生層的含水率，當(dāng)含水率低于2%便可結(jié)束養(yǎng)生，養(yǎng)生完成后在鋪筑上層瀝青層前噴灑黏層。

3 工藝控制要點(diǎn)

綜合上述施工過(guò)程，泡沫瀝青廠(chǎng)拌冷再生基層的施工工藝控制要點(diǎn)如下：

3.1 銑刨速度的控制

銑刨速度控制的是否適當(dāng)，直接決定了RAP料的級(jí)配，選擇合適的銑刨速度有助于獲得接近目標(biāo)級(jí)配的RAP料，為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 再生層施工配合比設(shè)計(jì)

再生層施工配合比設(shè)計(jì)是泡沫瀝青廠(chǎng)拌冷再生技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于施工配合比的設(shè)計(jì)是建立在RAP料的基礎(chǔ)上，故根據(jù)原材料篩分試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合規(guī)范的設(shè)計(jì)級(jí)配要求，確定合理的集料添加比例尤為重要。

3.3 拌和用水量的控制

水在拌和及壓實(shí)時(shí)的作用主要有：促進(jìn)集料結(jié)團(tuán)的分解;拌和過(guò)程中有利于瀝青的擴(kuò)散;在集料體間充當(dāng)潤(rùn)滑劑。然而，過(guò)多的水將會(huì)影響壓實(shí)效果及混合料的強(qiáng)度，過(guò)少的水則發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。因此，應(yīng)在試驗(yàn)確定的最佳拌和用水量的基礎(chǔ)上，根據(jù)施工時(shí)的天氣等外界影響因素，采取相應(yīng)的措施，保證混合料中的拌和用水量達(dá)到最佳。

3.4 防止材料離析

加強(qiáng)施工管理與控制，防止材料離析，特別是在拌和、裝卸料、運(yùn)輸和攤鋪的過(guò)程中。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)泡沫瀝青廠(chǎng)拌冷再生基層的施工工藝進(jìn)行了深入的研究，分別從原路面路況情況、廠(chǎng)拌泡沫瀝青冷再生基層原理、再生層施工配合比設(shè)計(jì)、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生等方面進(jìn)行探討，并根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)施工工藝的控制要點(diǎn)進(jìn)行了歸納，希望能對(duì)同類(lèi)工程的施工給予一定的借鑒和指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]浙江省地方標(biāo)準(zhǔn).DB33/T 715-2018，公路泡沫瀝青冷再生路面設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范[S].