厂拌泡沫沥青冷再生技术在公路大修工程中的应用

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摘要：公路沥青路面大修和改建过程中，厂拌泡沫沥青冷再生技术是经济、环保的新型技术，在宁波甬余线（江北段）大修工程一期项目中应用表明，沥青废料变异性、沥青发泡的性能、再生混合料的拌合等问题常常影响冷再生路面的施工质量。本文从厂拌泡沫沥青冷再生技术的原材料、配合比设计、拌合、摊铺、碾压工艺及过程检测等方面研究厂拌泡沫沥青冷再生施工质量控制技术，希望能为以后的施工作一些借鉴。

关键词：沥青路面； RAP； 泡沫沥青；冷再生技术

中图分类号：TF526文献标识码： A

前言

随着我国公路交通事业的蓬勃发展，高速公路和国省道干线路网已经基本形成，其中上世纪90年代修建的公路大都进入大中修阶段，在沥青路面养护维修、改造过程中产生大量废弃材料，为节约能源、减少环境污染、同时降低路面工程造价，在沥青路面大中修和改建时，应充分考虑废旧混合料通过再生加以循环利用，厂拌沥青冷再生技术正是在这种条件下发展的一种新型技术。

一、厂拌泡沫沥青冷再生原材料要求：

厂拌泡沫沥青冷再生原材料主要包括回收沥青混凝土材料（RAP)、泡沫沥青、水泥、石屑和碎石，回收沥青混凝土材料是通过铣刨机从旧沥青路面铣刨而来，控制铣刨机速度是获取理想回收沥青混凝土材料的首要策略，在铣刨机采取3种不同的铣刨速度（4M/Min、6M/Min和8M/Min)进行试验，并通过对不同铣刨材料进行筛分来选择合适的铣刨速度，通过多次实验发现6M/Min和8M/Min的铣刨速度下回收沥青混凝土材料级配差异性不大、材料级配比较稳定，因而最终把铣刨速度控制在6M/Min到8M/Min之间，回收沥青混凝土材料(RAP)最大粒径不应大于再生混合料的最大公称粒径，当铣刨料中有超粒径颗粒（大于31.5mm)含量大于15%时，应经破碎处理方法使其达到要求，回收沥青混凝土在堆放和转运过程中应避免离析，并避免长时间堆放。用于发泡的沥青，其技术要求及适用范围应符合JTGF 40-2004中关于道路石油沥青技术要求中70号和90号沥青的规定。水泥：宜采用强度较低的水泥。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于冷再生，技术指标应符合国家有关标准的要求，其中初凝时间不得小于3h，终凝时间宜在6h以上，快硬水泥、早强水泥或者已受潮变质水泥不得使用。石屑和碎石应洁净、干燥、无风华、无杂质，并颗粒质量级配稳定，石屑的表观相对密度不小于2.45g/cm3，砂当量不小于60%，塑性指数不大于14，含水率不大于4%，碎石：表观密度相对密度不小于2.45g/cm3，压碎值不大于30%，吸水率不大于3%，针片状颗粒含量不大于20%，软石含量不大于5%。水：凡人或牲畜饮用水均可用于冷再生施工。

二、施工条件与要求

厂拌泡沫沥青冷再生施工采用专用路面铣刨机和再生设备，施工宜在气温较高时施工，当气温低于10℃时，不宜进行施工，不应在雨天施工，施工时若遇雨则应采取必要的防雨遮盖措施，保护好已完工的再生层免遭雨淋。沥青发泡温度宜在150℃到180℃之间，膨胀率不小于10倍，半衰期不小于10秒。

三、厂拌泡沫沥青冷再生混合料配合比设计

厂拌泡沫沥青冷再生混合料因掺加一定比例的旧料和新料及再生剂，故其配合比设计与普通新拌混合料设计有所不同，冷再生混合料配合比设计内容：

①获取有代表性的RAP样品。

②实验室确定回收混合料组成及性能。

③确定添加的新集料的规格和用量。

④选择新添稳定剂等级和用量。

⑤确定拌和前的含水量。

⑥养生初期和养生结束时混合料性能试验。

⑦确定最佳配合比。

根据石屑、骨料、水泥和一定铣刨进度下铣刨料级配情况，在甬余线( 江北段）一期工程中，采用配合比为78.5%铣刨回收沥青混凝土＋10%石屑（0~3mm)＋10%骨料（15~25mm）＋1.5%水泥，泡沫沥青用量为2.5%，泡沫沥青发泡用水量为2.0%。

四、厂拌泡沫沥青再生料混合料拌制

本工程拌和设备选用维特根公司生产的专用冷再生拌和设备，根据泡沫沥青最佳发泡温度，确定沥青储料罐的加热温度，利用泡沫沥青的最佳含水量对基质沥青进行发泡，拌和时根据实验室的筛分结果和掺配比例进行拌和，并微调各自的转速，使混合料级配符合时间要求。在开工之前要确保沥青储料罐的沥青温度达到泡沫沥青最佳发泡温度，以免影响发泡效果，保证施工正常进行。由于厂拌设备料仓数量有限，添加的石屑和碎石应事先按设计比例混合均匀后，再将混合料装载到料仓，应经常观测拌和料是否均匀，一旦发生沥青出现条状或结团的现象，必须立即停止生产

五、厂拌泡沫沥青冷再生混合料运输

应采用大吨位运输自卸车运输，车厢应清洁，装料时应分三个不同的位置往车中装料，第一次靠近车厢前部，第二次装料靠近后部车厢门，第三次装料在中间，这样可以清除装料时的离析现象。装车后应尽快运至摊铺现场，运料车应有苫布覆盖，防止水分蒸发或遭雨淋。

六、厂拌泡沫沥青冷再生混合料摊铺

摊铺应根据混合料级配、施工机械、施工工艺试验段成果，确定摊铺系数，摊铺时应随时检查摊铺厚度、路拱、横坡，摊铺机应缓慢、均匀、连续不间断摊铺，中途不得随意变换速度或停顿。摊铺速度应控制在2m/min-4m/min范围之内。摊铺采用两台摊铺机梯队作业，接缝应有10~20cm左右宽度搭接，前后10~20m作业，在摊铺时要注意离析、破浪等情况。

七、厂拌泡沫沥青冷再生混合料碾压成型

冷再生混合料摊铺后应及时碾压，且单层压实厚度不宜大于20cm。碾压时应由低边向高边按规定要求碾压速度均匀进行，应重叠1/3轮宽，压实施工流程为双钢轮压路机静压单钢轮压路机高幅低频强振压实双钢轮压路机高频低幅弱振压实视表面干燥情形决定是否洒水轮胎压路机压实。

八、工作缝

工作缝包括纵向工作缝合横向工作缝，都应采用垂直的平接缝。

九、工程质量检测评定

再生层工程质量检测评定应符合JTGF80/1-2004中路面工程质量检验评定的有关规定。再生混合料材料级配应符合设计要求和规程规定，沥青用量和活性填料用量控制准确，严格控制沥青发泡温度、膨胀率和半衰期及混合料的各项性能指标应符合设计和规范要求。再生混合料的生产，每日应做马歇尔稳定度和劈裂强度试验。拌和后再生混合料应均匀一致、无粗细料分离和和沥青结团和成丝的现象再生层表面必须碾压密实，表面干燥、清洁、无浮土。平整度和路拱度应符合要求，施工接茬平整稳定，泡沫沥青再生层实测项目：压实度、平整度、纵断高程密度、厚度、强度、符合要求。

结束语：厂拌泡沫沥青冷再生技术是一门新兴技术，国内研究还不成熟，随着厂拌泡沫沥青冷再生技术的推广，减轻了环境污染，减少了资源的浪费，节约了大量建设和养护资金，有巨大的经济效益和社会效益。由于厂拌泡沫沥青冷再生技术尚处在试验推广阶段，还有许多问题需要进一步深入研究解决，才能更好地为公路建设服务。

参考文献：

【1】邬谷丰等 浙江省地方标准DB33/715-2008。 《公路泡沫沥青冷再生路面设计与施工技术规程》

【2】缪长江等全国一级建造师执业资格考试用书（第二版） 《公路工程管理与实务》北京：中国建筑工业出版社，2007。