符俊杰 马尉倘 喻 明

乳化沥青作为一种沥青类的结合料应用于道路维修改造，是一种节能环保、经济简便的先进手段，并逐渐成为一种常用的沥青冷再生方法。优化的混合料配合比、先进的施工机械和合理的施工工艺是提高冷再生基层质量的保证，本文结合惠河高速改性乳化沥青冷再生基层施工的实践，对乳化沥青混合料配合比设计方法、施工配套设备、施工工艺和质量控制方法等乳化沥青冷再生关键技术进行了研究。

1 改造维修方案

鉴于惠河高速公路沥青路面出现的不同程度的各类病害，如坑槽、裂缝、局部路段结构强度不足等，导致道路使用功能大大降低，严重影响了行车舒适性和安全性。为了彻底解决原路面病害的同时，又能兼顾保护环境，有效利用废旧资源，本次改造工程应用了乳化沥青冷再生技术，对旧路面做全断面铣刨70 cm后，再重新铺筑74 cm新的路面结构层，具体方案如图1所示。

2 改性乳化沥青混合料配合比设计

2.1 改性乳化沥青性能检测

本工程中，改性乳化沥青采用壳牌改性乳化沥青，其检验结果见表1。

表1 改性乳化沥青指标检测结果

2.2 RAP级配分析及掺量确定

将RAP(Reclaimed Asphalt Pavement，旧路面材料)风干后在室内进行筛分试验，试验结果如表2所示。根据惠河高速公路改造工程设计文件中的级配范围和旧料筛分结果，需要加入部分石屑对级配进行调整，石屑筛分结果见表2。为了提高改性乳化改性沥青混合料的强度，尤其是早期强度，在再生沥青混合料中添加了1.7%的水泥，所选用的水泥通过0.075筛孔通过率为100%。

表2 材料通过率及合成级配

2.3 土工击实试验方法确定最佳含水量

将风干的旧沥青路面铣刨料、石屑和水泥按确定的掺加比例混合，乳化沥青固定为 4%，在含水量分别为 1.0%，2.0%，3.0%，4.0%，5.0%的条件下，通过重型击实试验确定再生混合料的最佳含水量和最大干密度，结果见表3。

表3 改性乳化沥青再生混合料重型击实试验结果

由表3可知，试件最大干密度为2.003 g/cm3，最佳含水量为4.0%。

2.4 最佳改性乳化沥青用量确定

按合成级配中旧沥青路面铣刨料、石屑和水泥的掺加比例，将各部分混合拌匀，然后分别按五种用量:1.5%，2.0%，2.5%，3.0%，3.5%加入改性乳化沥青与混合料拌和。按照JTG F41-2007沥青路面再生应用技术规范中试件成型和养生方法，在不同沥青用量下制作试件，并进行劈裂强度试验，如表4所示。

表4 不同改性乳化沥青用量下合成级配的劈裂强度

根据试验结果，确定最佳乳化沥青用量为4.1%，干劈裂强度为0.71 MPa。

因此，确定乳化沥青冷再生目标配合比为:＞9.5 mmRAP∶＜9.5 mmRAP∶石屑∶水泥=42.3∶40∶16∶1.7。最佳乳化沥青用量4.1%，拌和用水量为4.0%，劈裂强度为0.71 MPa。

3 改性乳化沥青冷再生施工工艺及质量控制

3.1 施工工艺

铣刨:铣刨速度严格按冷再生配合比试验取样时确定的速度(4 m/min)控制，以确保铣刨旧料颗粒级配稳定。

拌和:采用镇江华通ARC300型拌合设备拌和，实际生产时产量为250 t/h左右。考虑到运输和摊铺过程中的水分损失，拌和时含水量较配合比确定的数据提高0.3%左右。

运输:为避免运输过程中水分过度损失，在运输车车厢洒适量的水进行润湿，且用帆布进行遮盖。

摊铺:摊铺采用两台ABG423呈梯队联合摊铺，采用走钢丝绳方式控制摊铺厚度和横坡，摊铺时松铺系数为1.31。

碾压:采用1台DD130双钢轮压路机以前静后振方式碾压2遍，再用1台洛阳18 t单钢轮振动压路机振压 4遍，然后用26 t胶轮压路机碾压8遍，最后再用双钢轮压路机静压2遍。

养生:采用自然养生的方法养生7 d左右。

3.2 施工质量控制

1)碾压工艺控制。改性乳化沥青冷再生施工质量控制的关键之一就是对碾压工艺的控制，DD130碾压时前进静压后退振压，要求开强振(振幅开到“8”)，否则只能对表面上层部位压实;一旦钢轮压路机粘轮就需洒水，并且在碾压的过程中，碾压速度要慢。单钢轮压路机碾压时低频高幅强振，前进振动，如果混合料表面没有裂缝后退同样振动碾压。胶轮碾压时错轮1/3轮宽，同时有可能要洒水，最后用钢轮压路机收光。2)试验室检测结果。a.混合料检测(见表5)。从表5可看出，混合料指标符合设计要求。b.含水率检测(见图2)。从图2看出，基层施工完毕4 d后含水量已非常接近规范要求的小于2%，并且在施工结束7 d后，能够完整取出芯样。因此根据规范要求，确定在自然养生的条件下，改性乳化沥青冷再生养生时间为7 d。

表5 改性乳化沥青冷再生混合料检测结果

4 结语

1)结合惠河高速改性乳化沥青冷再生基层施工的实践，介绍了本工程的改造方案、改性乳化沥青混合料配合比设计方法、施工配套设备和施工工艺等;2)研究改性乳化沥青冷再生质量控制方面主要控制碾压工艺的控制;3)改性乳化沥青冷再生基层一般自然养生7 d左右;4)通过对该项目的应用，将对其他沥青路面改扩建工程提供重要参考价值，具有较好的指导意义。

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