泡沫瀝青冷再生在養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用

王國(guó)斌

（甘肅省武威市武威公路應(yīng)急保障與路網(wǎng)監(jiān)測(cè)中心，甘肅武威 733000）

0.引言

公路工程作為基礎(chǔ)設(shè)施，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面具有重要作用，但是由于公路需要長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)，不免會(huì)出現(xiàn)一些病害問題，影響正常的交通運(yùn)輸。因此，進(jìn)行公路工程養(yǎng)護(hù)工作非常關(guān)鍵，在修復(fù)工程中，采取泡沫瀝青冷再生技術(shù)能夠促進(jìn)施工效率，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，減少封閉路段時(shí)間。本文對(duì)泡沫瀝青冷再生技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，提出了加強(qiáng)施工質(zhì)量管理的相關(guān)方法，為促進(jìn)公路工程養(yǎng)護(hù)提供幫助。

1.泡沫瀝青冷再生技術(shù)

1.1 冷再生技術(shù)原理

冷再生技術(shù)，是指在使用原有的舊路基材料的基礎(chǔ)上，對(duì)于在部分道路工程中加入了相應(yīng)的新骨材和細(xì)集料顆粒，并按照既定的配比加入了相應(yīng)的混凝土、粉煤灰、乳化瀝青和泡沫瀝青等再生物，同時(shí)加入相應(yīng)的混凝土加以拌和后，在自然條件下完成新材料的銑刨、篩選、加入、拌和均勻、瀝青料攤鋪和碾壓等的作業(yè)技術(shù)過程。

1.2 泡沫瀝青冷再生技術(shù)

主要是指在高溫瀝青中加入一定量的冷水，使熱瀝青與水進(jìn)行熱交換，在水受熱時(shí)使瀝青冷卻，表面活化，得到瀝青泡沫。隨著瀝青的不斷噴出，形成一層薄膜，氣泡在表面張力的作用下被包裹起來，瀝青膜的張力和蒸氣壓會(huì)在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定。瀝青與骨料接觸后，泡沫會(huì)鋪展在細(xì)骨料表面，在冷骨料和濕骨料之間具有良好的覆蓋能力，可形成多種填縫料，經(jīng)攪拌碾壓后形成一定強(qiáng)度，提高附著力，在穩(wěn)定混合物中起重要作用。

1.3 冷泡沫瀝青再生技術(shù)的意義

泡沫瀝青冷加工技術(shù)可以保證資源的高效利用，避免舊路垃圾造成的污染，有效降低建設(shè)成本，具有通車優(yōu)勢(shì)。施工期間無須中斷交通，這一優(yōu)勢(shì)在于建設(shè)一些重要的交通干線具有很大優(yōu)勢(shì)。冷再生技術(shù)通過對(duì)原有路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新和修補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)路面的養(yǎng)護(hù)，在施工過程中需要注意，舊路在施工期間需要保持穩(wěn)定和恒定狀態(tài)。與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，冷再生技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：

（1）低污染，高環(huán)保。傳統(tǒng)的道路建筑技術(shù)會(huì)運(yùn)用著大量的砂石和瀝青建筑材料，而這種材料的獲取途徑往往會(huì)耗費(fèi)巨大的人力和物資，同時(shí)也給大自然造成了威脅。而冷再生技術(shù)則是在原來道路的基礎(chǔ)上加以更新，在一定程度上降低了建筑材料的使用率，間接性地節(jié)省了人力和物資和施工成本，同時(shí)又維護(hù)了大自然。

（2）干擾少，影響小。由于冷再生技術(shù)是基于對(duì)現(xiàn)有道路的改造，在施工過程中只需要關(guān)閉一條車道，因此不會(huì)對(duì)交通造成明顯干擾。另外，冷再生設(shè)備施工過程中，垃圾堆積量少，可以縮短垃圾清運(yùn)時(shí)間，從而減少交通擁堵期。

（3）高質(zhì)量和高性能。經(jīng)過對(duì)比幾個(gè)項(xiàng)目后可以得出的結(jié)論，冷再生技術(shù)相比于常規(guī)路面施工技術(shù)更能夠增強(qiáng)路面的硬度和穩(wěn)定性。同時(shí)建成后的新路面更具有良好行車舒適度，為駕駛員和旅客增加了舒適性，同時(shí)在冷再生技術(shù)的幫助下，新建公路的小斷面、裂縫等現(xiàn)象也逐漸減少。

2.泡沫瀝青冷再生技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用管理

2.1 前期準(zhǔn)備工作

2.1.1 路面調(diào)查分析

在調(diào)查路面原始數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注道路施工階段的設(shè)計(jì)驗(yàn)證、竣工數(shù)據(jù)和后期維護(hù)數(shù)據(jù)，因此掌握這些數(shù)據(jù)條件可以很好地了解路面結(jié)構(gòu)。原有路面，投資道路投資，使用時(shí)也方便后續(xù)維護(hù)，可為后續(xù)的泡沫瀝青冷再生設(shè)計(jì)提供真實(shí)的參考數(shù)據(jù)。充分利用冷再生技術(shù)并使其發(fā)揮作用。

2.1.2 路面技術(shù)情況評(píng)定

對(duì)原路面技術(shù)的具體評(píng)價(jià)應(yīng)充分考慮以下幾個(gè)方面。首先，要通過對(duì)現(xiàn)有路面技術(shù)的準(zhǔn)確合理評(píng)價(jià)，更好地了解現(xiàn)有路面狀況指數(shù)PCI和路面強(qiáng)度指數(shù)PSSI。通過在舊路面改造前制定目標(biāo)方法，既要保證道路上的所有問題都能得到解決，又要采取有效措施對(duì)道路原材料進(jìn)行檢測(cè)。可以通過切割取樣來了解原始攤鋪中瀝青的用量和比例。

2.2 原材料的質(zhì)量保證

建筑物的品質(zhì)直接決定著建筑工程的品質(zhì)。在工程建設(shè)過程中，有關(guān)的監(jiān)理機(jī)關(guān)都必須做好監(jiān)理檢查，以保證施工材料質(zhì)量達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以保證工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行。比如在施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理和原材料質(zhì)檢工作，都要求有關(guān)的人員做好原材料檢查，出現(xiàn)問題時(shí)要進(jìn)行改進(jìn)，以防止在施工過程中發(fā)生的工程質(zhì)量安全管理問題。

為了全面提高工程質(zhì)量，需要選擇最適合的施工材料。在選擇水泥等材料時(shí)，要滿足基本設(shè)計(jì)要求，檢查原材料質(zhì)量，確保建設(shè)工程施工的各種原材料符合國(guó)家有關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)，并按規(guī)定妥善規(guī)范設(shè)計(jì)圖紙，以避免結(jié)構(gòu)材料與規(guī)劃不匹配的情況[1]。

2.3 冷再生技術(shù)應(yīng)用條件

在進(jìn)行施工之前，需要對(duì)舊瀝青路面進(jìn)行銑磨后，并配合使用再生劑，作為瀝青路面的底層或基層，有效提高路面性能。該技術(shù)的應(yīng)用損傷小、維護(hù)方便，對(duì)整層瀝青路面更有效。在此期間，應(yīng)保證彎沉值小于0.3mm。如果偏差值較大，需要對(duì)具體施工環(huán)境進(jìn)行分析，綜合分析基層的損傷情況。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算選擇適合本工程的施工措施。進(jìn)行冷再生技術(shù)進(jìn)行瀝青路面施工期間，還要注意對(duì)溫度的控制，要保證溫度在10℃以上，溫度太低的話，則回收材料很難完全碾壓。另外，如果施工期間出現(xiàn)極端惡劣天氣時(shí)，需要停工等待，做好防護(hù)措施，免得雨水進(jìn)入養(yǎng)護(hù)路段區(qū)間，使得水滲入進(jìn)去，影響道路的質(zhì)量[2]。

2.4 泡沫瀝青配合比設(shè)計(jì)

2.4.1 原材料試驗(yàn)

在泡沫瀝青穩(wěn)定再生層施工以前，應(yīng)進(jìn)行原路面的采樣。選擇WR2500S就地冷再生機(jī)進(jìn)行原路面的銑刨，選擇具有代表性的樣品，此方法取樣能夠?qū)Y(jié)構(gòu)層和路面材料全面體現(xiàn)，且通過取樣品的實(shí)驗(yàn)測(cè)試更加全面細(xì)致。另外，采用樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行混合物的比例等信息，有助于再生技術(shù)材料的選擇，提高施工質(zhì)量。

2.4.2 礦料級(jí)配設(shè)計(jì)

對(duì)路面原配料進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后進(jìn)行再生路面的材料配合比實(shí)驗(yàn)，并對(duì)原配比和新配比的級(jí)配進(jìn)行合成，將它們統(tǒng)一繪制成級(jí)配曲線，從而保證所用再生瀝青的級(jí)配在工程要求范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)的合成級(jí)配最好控制在中值的位置。如果多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果都不能滿足要求時(shí)，應(yīng)更換新加料設(shè)計(jì)。

2.4.3 待穩(wěn)定材料

待穩(wěn)定物料應(yīng)當(dāng)符合下列規(guī)定：發(fā)泡混凝土穩(wěn)定性重生層中單體粒子的最大粒度不應(yīng)高于31.5mm。而發(fā)泡混凝土穩(wěn)定性再生層的最大粒度組成也應(yīng)當(dāng)在以上所列等級(jí)范疇內(nèi)。待穩(wěn)定材料的塑性指數(shù)不應(yīng)高于10，對(duì)于塑性指數(shù)超出10的待穩(wěn)定性建筑材料，應(yīng)摻入石灰，或摻入混凝土與石灰的混合活性填料。

2.5 撒布水泥、集料

泡沫瀝青冷再生施工過程中，需要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)配合比進(jìn)行各種材料的添加和攪拌，在再生機(jī)前和施工段繪制一個(gè)正方形，并手動(dòng)鋪開水泥和碎石以彌補(bǔ)不均勻的區(qū)域。另外，在手工作業(yè)過程中，施工人員需要對(duì)水泥的用量進(jìn)行嚴(yán)格控制，通常情況下，混合料的級(jí)配和強(qiáng)度需要將誤差控制在1%～2%。

2.6 銑刨、拌和、攤鋪

將泡沫瀝青混凝土與連續(xù)方程拌和機(jī)拌和。在連續(xù)方程拌和機(jī)上安裝有計(jì)數(shù)設(shè)備，以保證正確測(cè)定新舊材料，石屑，瀝青和混凝土。確保按照工程設(shè)計(jì)條件合理設(shè)定了各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)后，進(jìn)行生產(chǎn)。在制造發(fā)泡瀝青冷再生混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制瀝青溫度，但瀝青溫度不能小于所設(shè)定的瀝青發(fā)泡原理度。在現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)檢驗(yàn)發(fā)泡效果，并檢驗(yàn)不同機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，是否有瀝青噴頭、管道堵塞的情況發(fā)生，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，保障施工安全。銑刨機(jī)把原路面粉碎并加入混凝土和礫石，然后經(jīng)過傳送帶運(yùn)到再生機(jī)內(nèi)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行發(fā)泡瀝青料的噴灑，均勻撒在需要修補(bǔ)的舊路面材料上，最后一次拌和好的攪拌料需要通過收彈斗進(jìn)行收集，運(yùn)輸?shù)较乱淮螖備佄恢?，再次攤鋪，整個(gè)過程按照施工順序依次進(jìn)行。再生瀝青在噴灑過程中要重點(diǎn)調(diào)節(jié)噴灑車及噴灑裝置的轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)噴灑量，以保證噴灑的平穩(wěn)性和精準(zhǔn)性。建議在正式澆筑前先做好試噴灑工作，在1m2面積內(nèi)的玻璃板上進(jìn)行試噴灑，試噴灑結(jié)束后，待噴灑物料的狀態(tài)穩(wěn)定后進(jìn)行整體質(zhì)量稱重，再利用稱重結(jié)構(gòu)和實(shí)際施工設(shè)計(jì)方案中的整體質(zhì)量相對(duì)比較，當(dāng)二者發(fā)現(xiàn)不同問題后，即再次進(jìn)行試噴灑，以分析質(zhì)量差異問題，確定噴涂正確的量和速率。噴漆后對(duì)路面邊緣和花白區(qū)域進(jìn)行人工重涂噴涂再生瀝青后，用機(jī)器在噴涂面漆上過篩的細(xì)土，在1h～2h內(nèi)完成，把每平方米厚度的路面長(zhǎng)度由0.3mm調(diào)整到0.6mm。建成后應(yīng)壓實(shí)，最好壓實(shí)2遍，在路面開始恢復(fù)運(yùn)營(yíng)以前要先將道路表面產(chǎn)生的細(xì)沙進(jìn)行清除[3]。

2.7 碾壓整形

按照對(duì)再造層的厚度和密實(shí)程度需求，政府應(yīng)當(dāng)提供相應(yīng)總量和噸位的鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)等，并保證擠壓后的再造層達(dá)到密實(shí)程度和平順度需求。施工線路配套機(jī)具包括：16t雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)一臺(tái)，22t單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)一臺(tái)，26t膠輪震動(dòng)軋機(jī)一臺(tái)。應(yīng)選用流水作業(yè)法進(jìn)行就地冷再生的施工方法，將各工位間嚴(yán)密相連，將施工與完成碾壓工作之間的延遲時(shí)間進(jìn)行了減少。初碾壓時(shí)，混合物料的含水率應(yīng)該比最高含水率多1%。在碾壓施工中，應(yīng)該一直保證再生層表面上濕潤(rùn)，如果水份揮發(fā)得太快時(shí)就應(yīng)該按照實(shí)際施工狀況進(jìn)行灑水作業(yè)。采用單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)完成初壓碾磨，碾磨速率一般要掌握在1.5km/h～3km/h，通常狀況下先靜水壓力，然后再采用震動(dòng)碾磨。壓路機(jī)一般要由外圍向路中央碾磨。在道路邊沿有支擋時(shí)宜緊靠支擋碾壓，以降低向外的推移速度。前2遍靜水壓力時(shí)，采用平地機(jī)進(jìn)行平整度處理，能夠滿足修復(fù)的施工需求，初壓完成后應(yīng)立即開始復(fù)壓，通常情況下，可選擇單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行二次碾壓，碾壓速率需控制在3km/h～5km/h，以高頻度或低幅的作業(yè)狀態(tài)，進(jìn)行3次壓實(shí)，直到不會(huì)明顯看到輪軌。終壓時(shí)選擇輪胎壓路機(jī)壓實(shí)，碾壓速率需保持在2km/h～4km/h，并進(jìn)行五遍壓實(shí)，碾壓至無明顯輪跡。

碾壓時(shí)先用雙輪雙震壓路機(jī)側(cè)壓橫縫，碾壓時(shí)將壓路機(jī)放在拌合料的壓實(shí)層上，新鋪層寬度約15cm。然后軋制轉(zhuǎn)移到縱向軋制。絕對(duì)不要讓壓路機(jī)在剛剛滾動(dòng)或正在滾動(dòng)的路段上轉(zhuǎn)彎、用力剎車和停車[4]。

2.8 后期養(yǎng)護(hù)

橫向接縫的位置需要進(jìn)行約1m的復(fù)拌，縱向接縫的搭接寬度應(yīng)以20cm為宜。養(yǎng)生通常需要超過7d以上。在此期間，應(yīng)該使用濕草簾或塑料布遮蔽和養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)有效做好定期澆水和及時(shí)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)工作完成后，用養(yǎng)生布覆蓋路面，避免陽光直射。對(duì)于沒有進(jìn)行覆蓋的穩(wěn)定土層進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，最好進(jìn)行一定時(shí)間的路段封閉，如果需要通車，應(yīng)限速在30km/h以下[5]。

3.質(zhì)量檢測(cè)

進(jìn)行工程質(zhì)量檢測(cè)過程中，需要嚴(yán)格按照工程檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，檢測(cè)人員應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單工程取樣，并在要求環(huán)境下進(jìn)行檢測(cè)，環(huán)境溫度應(yīng)以18℃～20℃為宜。滿足各項(xiàng)檢測(cè)條件后對(duì)采集的樣品進(jìn)行高溫凍融處理以及低溫凍融處理，重復(fù)進(jìn)行10次測(cè)試，對(duì)所得數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行記錄。冷再生技術(shù)的材料中具備較強(qiáng)耐寒性和抗水性，在一些極端天氣環(huán)境中的應(yīng)用尤為廣泛。養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行質(zhì)檢，檢查再生層的厚度和密度，對(duì)施工的平整度進(jìn)行測(cè)試。密封性測(cè)試方法可以選擇巖芯鉆探法。按照標(biāo)準(zhǔn)要求的頻率采集巖芯樣品以檢查壓實(shí)度，一般情況下，壓實(shí)度必須達(dá)到98%或更高才能獲得認(rèn)證。

4.結(jié)論

在道路大規(guī)模養(yǎng)護(hù)維修過程中發(fā)現(xiàn)，采用泡沫混凝土冷再生技術(shù)可以降低工程成本，促進(jìn)工程施工質(zhì)量的提升，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，節(jié)約成本，產(chǎn)生的施工垃圾較少。在進(jìn)行泡沫瀝青冷再生技術(shù)施工之前，必須做好施工準(zhǔn)備。在進(jìn)行公路工程的養(yǎng)護(hù)施工期間，需要對(duì)施工人員和管理人員進(jìn)行關(guān)鍵施工技術(shù)的培訓(xùn)，明確施工安全和施工質(zhì)量的重要性，做好施工技術(shù)操作，減少由于外界環(huán)境變化帶來的工程質(zhì)量問題，確保泡沫瀝青冷再生技術(shù)施工過程的質(zhì)量安全。本文通過分析對(duì)泡沫瀝青冷再生技術(shù)的應(yīng)用措施和施工管理注意事項(xiàng)的分析，希望能夠?qū)肥┕ゐB(yǎng)護(hù)工作的高效開展提供有益參考，促進(jìn)我國(guó)公路工程養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量提升和工作效率的提升，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。