瀝青路面維修廠拌冷再生施工技術(shù)應(yīng)用

楊永平

（江西交通工程開發(fā)有限公司，江西 南昌 330038）

0 引言

我國(guó)高等級(jí)路面中，瀝青混凝土路面的使用范圍最廣。隨著社會(huì)高速發(fā)展，很多早期建設(shè)的道路工程已處于大中修期內(nèi)，須加強(qiáng)路面的養(yǎng)護(hù)施工，才能恢復(fù)性能，滿足道路交通的要求。在路面養(yǎng)護(hù)過程中將銑刨之后的路面材料重復(fù)利用，不僅可以節(jié)省施工材料、降低成本，還能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，避免環(huán)境污染問題。

1 再生技術(shù)概述

目前比較常見的瀝青路面再生技術(shù)分為熱再生技術(shù)和冷再生技術(shù)兩種。冷再生技術(shù)根據(jù)施工工藝的差異，又分為廠拌冷再生技術(shù)與就地冷再生技術(shù)，其中廠拌冷再生技術(shù)應(yīng)用更為普遍。其工藝流程為把銑刨后的路面材料回收，運(yùn)輸?shù)桨韬蛷S，進(jìn)行破碎、篩分處理，在常溫條件下加入特定比例的乳化瀝青、再生劑、活性填料等，攪拌混合均勻后形成新的施工材料。檢驗(yàn)合格后，將材料鋪設(shè)到路面表層，恢復(fù)道路使用性能。廠拌冷再生技術(shù)具備較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、環(huán)保價(jià)值、社會(huì)價(jià)值。對(duì)于廠拌冷再生技術(shù)而言，一般是在市政道路修建工程中應(yīng)用，因?yàn)閺S拌冷再生技術(shù)對(duì)于運(yùn)輸條件與運(yùn)輸時(shí)間有著一定的要求，若運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致材料變得離析，故而在近距離的工程中適用。

2 乳化瀝青性能特點(diǎn)

對(duì)瀝青實(shí)施乳化處理，可以將其黏性降低到合理的范圍內(nèi)，確保在常溫條件下，生產(chǎn)的瀝青混合料滿足工程施工標(biāo)準(zhǔn)要求。乳化瀝青在常溫條件下以液態(tài)形式存在，流動(dòng)性非常好，再生料內(nèi)的瀝青以微滴狀存在，再生料拌和過程中，乳化瀝青表面電荷與集料表面電荷發(fā)生中和性反應(yīng)，將再生料鋪設(shè)到路面表層后，表面水分蒸發(fā)，瀝青微滴會(huì)緩慢地從乳化液中不斷分離出來，形成瀝青膜結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)直接影響著瀝青路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

乳化瀝青冷再生混合料的強(qiáng)度形成時(shí)，就是廢舊材料與新瀝青、新礦料的結(jié)合過程。在與集料接觸時(shí)，瀝青首先分布在礦粉表面，將大粒徑的集料完全包裹，材料內(nèi)部產(chǎn)生摩擦力與內(nèi)聚力，使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到提升，耐久性隨之不斷提高。

3 原材料

冷再生技術(shù)施工過程中，其混合料包含的成分比較多，應(yīng)加強(qiáng)各種原材料的質(zhì)量控制，符合要求后才能投入使用，以確保工程質(zhì)量。

3.1 碎石

所有碎石材料應(yīng)達(dá)到潔凈、干燥的標(biāo)準(zhǔn)，雜質(zhì)含量控制在合理范圍內(nèi)，沒有風(fēng)化反應(yīng)，質(zhì)量性能合格，級(jí)配良好，且不同產(chǎn)地的材料應(yīng)分別存放。

3.2 銑刨料

干燥度符合要求，性質(zhì)穩(wěn)定。

3.3 水泥、石灰

使用普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度為32.5MPa 或42.5MPa，禁止使用快硬、早強(qiáng)等水泥材料，未發(fā)生受潮變質(zhì)的情況。水泥材料使用前，應(yīng)檢測(cè)凝結(jié)時(shí)間，要求初凝時(shí)間3h 以上，終凝時(shí)間6h 以上。

再生料為混合料的形式，其中的水泥具備改性劑、礦粉等性質(zhì)，該材料對(duì)整個(gè)混合料的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，也關(guān)系路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。水泥材料加入比例過大，不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)使混合料脆性升高，攤鋪后容易發(fā)生開裂等問題。因此，控制水泥材料的比例尤為重要，通常在1%～2%之間，從而滿足工程的使用要求。

石灰通常選用消石灰粉或生石灰粉，需采取覆蓋防潮等處理措施。

3.4 水

飲用水可滿足要求，使用其他水時(shí)，應(yīng)做好檢測(cè)與控制工作。

3.5 礦粉

石灰石研磨后形成的礦粉材料，應(yīng)保持干燥、潔凈。

4 乳化瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)

乳化瀝青冷再生混合料的比例是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)，應(yīng)加強(qiáng)管理和控制。配合比設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)確定，并在施工過程中加強(qiáng)性能檢測(cè)和控制，這是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵措施。

首先，廠拌冷再生技術(shù)施工過程中，銑刨得到的材料要經(jīng)過破碎、篩分等處理后，方可投入使用。通常將材料分為0～10mm、10～30mm 兩種規(guī)格。檢測(cè)回收材料的含水率尤為重要，以消除對(duì)工程質(zhì)量的不利影響。根據(jù)銑刨材料檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，合理調(diào)整各種材料配比數(shù)據(jù)，使其性能達(dá)到要求。

其次，應(yīng)加強(qiáng)最佳含水率與最大干密度的控制，提高材料的總體性能。確定含水率時(shí)，應(yīng)在混合料內(nèi)加入4%的乳化瀝青，通過擊實(shí)試驗(yàn)確定其最佳含水率，使其性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

最后，在混合料制作完成后，應(yīng)進(jìn)行含水率檢測(cè)，按照含水率間隔0.5%～1.0%制備試件，通過擊實(shí)試驗(yàn)檢測(cè)性能是否合格。將攪拌均勻的混合料試樣雙面擊實(shí)50 次，放置在60C 烘箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)40h，將材料去除后，再應(yīng)用馬歇爾試驗(yàn)擊實(shí)，自然冷卻后，檢測(cè)性能指標(biāo)確定最佳乳化瀝青摻量?？障堵适菫r青混合料重要性能參數(shù)，在材料控制的過程中需要確保材料各方面的性能合格。同時(shí)，在材料控制時(shí)需要做好材料含水量以及水分流失的控制，這樣才能保證各方面的參數(shù)滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。

5 施工關(guān)鍵技術(shù)

銑刨舊路面時(shí)，需了解基層結(jié)構(gòu)是否存在病害問題，并根據(jù)病害問題選取合理的處理方式。同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，應(yīng)保證環(huán)境溫度在10C 以上。

5.1 基礎(chǔ)配置

充分了解銑刨機(jī)功率，掌握路面材料級(jí)配參數(shù)，確定銑刨作業(yè)速度。施工中，銑刨設(shè)備的速度為8mm/min,經(jīng)過銑刨后，路槽符合平整度、壓實(shí)度的要求，不存在夾層。

5.2 銑刨過程要求

廠拌冷再生技術(shù)施工過程中，應(yīng)準(zhǔn)備充足的場(chǎng)地，方便材料合理地堆放和使用?，F(xiàn)場(chǎng)施工過程中，不同類型、來源、規(guī)格的材料，必須分開存放，且達(dá)到材料的均勻性標(biāo)準(zhǔn)，否則將影響材料性能。銑刨料中的瀝青和粒徑小于0.075mm 粉料較多，在堆放時(shí)應(yīng)注意控制高度，使用帆布覆蓋，避免受到污染。

5.3 混合料拌和

采取拌和站集中拌和的作業(yè)方式，配置2 臺(tái)30t 乳化瀝青罐，保證良好的保溫效果。料倉(cāng)中設(shè)置機(jī)械，結(jié)合人工充分?jǐn)嚢杌旌?。和熱拌工藝相比，冷再生材料制作時(shí)間短，性能穩(wěn)定。拌和時(shí)間過長(zhǎng)易造成材料表面的乳化瀝青脫落，包裹性差。拌和時(shí)采用通風(fēng)設(shè)施把混合料內(nèi)的水分、揮發(fā)性物質(zhì)消除。配置大噸位車輛運(yùn)輸，運(yùn)力和實(shí)際需求相符，材料表面覆蓋處理。

5.4 再生料攤鋪

冷再生混合料施工過程中，攤鋪機(jī)應(yīng)保持均勻、慢速地行駛，不可間斷。在該項(xiàng)目的實(shí)施過程中，采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)方式施工。再生層鋪設(shè)時(shí)，嚴(yán)格控制平整度，兩側(cè)搭接寬度為30～60cm，采取濕接縫的形式，同時(shí)在攤鋪的過程中需要控制攤鋪厚度。冷再生混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中，不需要預(yù)熱熨平板，可涂抹防黏劑。乳化瀝青混合料應(yīng)采取分層攤鋪的施工方式，攤鋪后進(jìn)行2～5d 的養(yǎng)生處理。為避免出現(xiàn)離析問題，需要控制攤鋪機(jī)速度在2～5m/min，不可停頓。以試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，明確松鋪系數(shù)，單層壓實(shí)后，厚度應(yīng)控制在8～16cm。攤鋪環(huán)節(jié)由專人進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督和檢查，保證橫坡度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，存在缺陷的部位應(yīng)及時(shí)采取人工找補(bǔ)措施，保證材料性能。

5.5 再生料碾壓

在碾壓施工過程中，單次碾壓路段以60～80m 為最佳，按照初壓、復(fù)壓、終壓的順序進(jìn)行施工。初壓使用雙鋼輪壓路機(jī)，按照靜壓一遍、振壓一遍的要求進(jìn)行；初壓后立即開始復(fù)壓施工，使用鋼輪壓路機(jī)碾壓三遍，經(jīng)過檢查合格后，用輪胎壓路機(jī)碾壓三遍；終壓使用雙鋼輪壓路機(jī)，靜壓一遍，確保表面無輪跡。

5.6 養(yǎng)生

冷再生層鋪設(shè)后需進(jìn)行養(yǎng)生，內(nèi)部的水分蒸發(fā)完畢需要3～7d。通過鉆芯取樣檢測(cè)，含水率在2%以下時(shí)，可以提前結(jié)束養(yǎng)生。養(yǎng)生工作完成后，表面噴灑一層黏層結(jié)構(gòu)。

6 質(zhì)量控制與注意事項(xiàng)

第一，施工設(shè)備存在一定的局限性，容易發(fā)生路面銑刨不合格、與路緣石有一定距離等情況，現(xiàn)場(chǎng)施工中，應(yīng)先拆除路緣石，再進(jìn)行冷再生施工，避免因現(xiàn)場(chǎng)施工不合理而發(fā)生質(zhì)量問題。

第二，預(yù)布水泥的環(huán)節(jié)，為避免再生機(jī)輪胎把水泥擠出到邊線外，發(fā)生水泥損失、造成質(zhì)量問題，壓實(shí)設(shè)備應(yīng)該與邊線保持10cm 左右的距離。不能出現(xiàn)過度集中設(shè)置的情況。為了預(yù)防氣流帶動(dòng)或自然風(fēng)影響造成水泥損失，在施工過程中，水泥材料的加入比例應(yīng)超過實(shí)驗(yàn)室確定參數(shù)的0.5%～1%，并盡可能縮短撒布水泥的時(shí)間。通常來說，在前一幅的撒布階段需要應(yīng)將水泥撒布到下一幅施工區(qū)域中。降雨時(shí)禁止進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。施工過程中，如果客觀條件不滿足機(jī)械撒布的要求，則進(jìn)行人工撒布，避免浪費(fèi)水泥。

第三，再生機(jī)設(shè)備施工過程中，組織技術(shù)人員進(jìn)行銑刨深度的檢測(cè)，偏差控制在5mm 以內(nèi)。技術(shù)人員跟蹤檢測(cè)混合料的含水量，現(xiàn)場(chǎng)材料的含水量應(yīng)超出實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)1%～2%，增大含水量的作用是彌補(bǔ)材料水分流失，以保證水泥的水化反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求?，F(xiàn)場(chǎng)使用酒精燃燒法，通過燃燒的方式對(duì)瀝青經(jīng)過區(qū)域進(jìn)行處理，減少含水量過大的問題出現(xiàn)。人工快速檢測(cè)時(shí)，采用人工手持法進(jìn)行檢測(cè)，稍微用力攥緊，成團(tuán)后松手，材料自由下落，落地后立即散落，說明含水率基本合格。

第四，瀝青混凝土的養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)。在混凝土施工中，要想保障施工質(zhì)量的穩(wěn)定，后續(xù)的養(yǎng)護(hù)和管理等處理要保證嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范?？偟膩碚f，應(yīng)做好施工前的材料養(yǎng)護(hù)以及后續(xù)養(yǎng)護(hù)。要保證質(zhì)量和配比等的合理，以為后續(xù)的施工提供有利條件。材料的現(xiàn)場(chǎng)管理也應(yīng)確?？茖W(xué)規(guī)范，以免因管理工作影響到材料的質(zhì)量和后續(xù)的施工效果。對(duì)于施工完成后的養(yǎng)護(hù)工作來說，通常應(yīng)在完成外側(cè)施工以后有序進(jìn)行，且應(yīng)落實(shí)好面層的精細(xì)檢查，為后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作的高質(zhì)量實(shí)施提供切實(shí)的保障。養(yǎng)護(hù)應(yīng)嚴(yán)格按照既定的施工要求進(jìn)行，養(yǎng)護(hù)的時(shí)間以及具體的處理都應(yīng)確?？茖W(xué)規(guī)范，通常應(yīng)持續(xù)20 天左右，而每天的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于15 小時(shí)。只有做好養(yǎng)護(hù)方面的全面精細(xì)處理，瀝青混凝土施工才能穩(wěn)定地推進(jìn)，而養(yǎng)護(hù)也能按照既定的要求科學(xué)規(guī)范地實(shí)施，施工質(zhì)量以及效率方面也會(huì)更為理想。

第五，質(zhì)量檢驗(yàn)要點(diǎn)。跟蹤檢查再生層施工情況，確定沒有松散的問題。進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，間隔100m 檢測(cè)一次；平整度檢測(cè)間隔100m 檢測(cè)一次，使用3m 直尺，允差在8mm 以內(nèi)；7d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)取樣，每一班組制作一組試件，6d灑水、1d 浸水養(yǎng)生后，測(cè)定抗壓強(qiáng)度。以上試驗(yàn)結(jié)果均應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。

7 結(jié)語(yǔ)

綜合以上分析，在瀝青路面維修工作中，采用廠拌冷再生技術(shù)能夠改善路面病害問題，能夠在一定程度上提升公路的使用年限。因此，在廠拌冷再生技術(shù)應(yīng)用過程中，還需要從材料類型、材料配比以及攤鋪碾壓施工等方面做好相關(guān)的控制，保證各方面的施工指標(biāo)滿足工程需求，還應(yīng)加大施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量控制，通過多方面的綜合管控，保證常拌冷再生技術(shù)的價(jià)值全面發(fā)揮出來。