冷再生技术在下面层施工中的应用

2014-08-01赵正军

黑龙江交通科技 2014年8期

赵正军

(贵州省铜仁路桥工程公司)

1 引言

目前我国公路中沥青路面占绝大部分，随着道路使用年限的不断增加，大量网裂、松散、坑槽、车辙等公路路面病害不断出现。每年在公路养护和维修方面都要消耗大量的资金，同时，大量的废旧沥青混合料被废弃或作填料处理，废旧沥青混合料的闲置会造成环境污染，另外也会造成资源的浪费。废旧沥青混合料的再生技术，将废旧的路面材料再生循环应用于道路新建路面和养护工程当中，从而避免了废弃材料的堆放造成土地的占用和对环境造成的污染，也可以重复利用废旧的沥青、石料、水泥材料，节省工程的投资成本，降低能源的浪费，降低了由于砂石材料的开采造成的森林植被减少、水土流失等生态环境破坏，具有显著的社会效益、环境效益和经济效益。

2 乳化沥青厂拌冷再生混合料配合比设计要点

2.1 最佳含水量的确定

根据施工经验一般初拟一个水泥剂量和乳化沥青用量，试验过程中保持混合料的乳化沥青用量不变，通过变化外加水量来确定冷再生混合料的最大干密度和最佳含水量。

最佳含水量的确定方法依据《公路工程无机结合稳定材料试验规程》中的重型击实试验方法进行。一般进行5 组不同含水量的混合料击实试验，就可以获得冷再生混合料干密度随含水率变化的曲线，通过含水率的变化曲线就可以求得最大干密度对应的含水率，这就是冷再生沥青混合料的最佳含水量。

2.2 最佳沥青用量确定

在确定最佳沥青用量的试验中以预估一个乳化沥青用量为中值，按照1%的间隔变化形成3 个乳化沥青用量，根据得到的沥青混合料的相关体积指标来确定在家沥青用量，同时稳定度、劈裂强度等指标均满足要求。另外也要适当考虑工程造价的要求。

一般冷再生混合料的空隙率仍远高于热拌沥青混合料(通常设计空隙率为4%左右)，这主要是因为铣刨料中有大量的闭口孔隙以及混合料中的水泥发生水化作用时会放出大量的热，使混合料的体积产生微膨胀。如果乳化沥青冷再生混合料的空隙率过高，混合料性能特别是强度和抗水损害能力会较差;如果冷再生的空隙率过小，也会存在很多不利的影响，如冬季的低温抗裂性较差。因此，在冷再生混合料的设计中，应充分重视混合料的空隙率。

3 乳化沥青厂拌冷再生施工

3.1 旧料的回收

铣刨回收和开挖回收的废旧沥青混合料要分开堆放、不能混杂。沥青混合料的铣刨回收一般采用冷铣刨方法，开挖回收料可采用机械开挖与破碎方式相结合的方法，废旧沥青混合料回收中要保证控制材料的差异性。沥青面层的铣刨料在回收和存放过程中要单独堆放，不能混入杂物。使用推土机、装载机等机具将一个料堆的铣刨回收料充分混合，先筛分出超粒径颗粒，后用破碎机破碎。

3.2 施工准备

在铺筑下面层之前要对旧路进行处理，做到表面平整，在摊铺冷再生混合料之前应在旧沥路面表面喷洒乳化沥青粘层油。及时清除路面表面的脏物。当有粘的土块时，应用水刷净，待表面干燥以后浇洒粘层油。

3.3 冷再生沥青混合料的拌和

冷再生沥青混合料的拌和设备可以采用间歇式或者连续式拌和设备，其中连续式生产效率高，再生沥青混合料品质稳定，是一种发展的方向。

为保证再生沥青混合料中废旧沥青混合料与新沥青和集料拌和均匀，可以适当延长沥青混合料的拌和时间，但并非越长越好，要结合乳化沥青的破乳速度来合理的确定。对于乳化沥青如果存放的时间相对较长，在使用之前要进行适当搅拌，防止出现离析现象。

乳化沥青冷再生厂拌设备的工艺流程如下:利用装载机或者其他上料机械将所需的集料、RAP 等分别装入各自的配料料斗中;通过给料机，采用体积计量或者质量计量的方法，分别对RAP 和各新集料按照配合比进行配料;将配好的各种集料、水泥输送到搅拌机中;水通过供水系统经计量泵送到搅拌机中与其他材料拌和;乳化沥青通过沥青添加系统进入搅拌机中拌和;拌和好的混合料从搅拌机出料端泄入出料仓或者送料载货汽车上。

3.4 冷再生混合料的运输

(1)要适当选择冷再生沥青混合料的拌和站的位置，保证运距不要过长，以便保证乳化沥青的破乳时间。

(2)运输车辆在装料的过程保证混合料不产生明显的离析。

拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动，分几堆装料，以减少粗、细集料的分离现象。

(3)冷再生沥青混合料层在摊铺的过程中，要合理调配运输车辆，避免出现停机等料现象出现。

3.5 厂拌冷再生混合料的摊铺

(1)厂拌冷再生混合料应采用摊铺机摊铺，熨平板不需加热。

(2)厂拌冷再生混合料的摊铺气温不能低于5 ℃，如果在摊铺中遇雨应停止摊铺，防止乳液流失。应该在天气晴朗，温度适宜的条件下摊铺。

(3)摊铺机摊铺时必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺，不能随意变换速度或者中途停顿，摊铺速度宜控制在2 ～4 m/min 范围内。

(4)冷再生混合料集料的最大粒径与摊铺层厚度应相匹配。单层厚度不宜小于集料公称最大粒径的3 倍，当摊铺厚度超过150 mm 时，应分层进行摊铺，以保证摊铺质量及压实度满足要求。如发现有超大粒径粗集料应人工清除。

(5)松铺系数应根据混合料类型试铺试压确定。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡，并按《公路沥青路面施工技术规范》的方法由使用的混合料总量与面积校验平均厚度，一般松铺系数在1.2 ～1.3。

3.6 冷再生沥青混合料的压实

(1)压实是保证施工质量的重要环节，应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。由于回收料的强度低于石料，在碾压过度的时候，有时会出现碎裂的现象，从而使混合料的强度降低。因此，应采用中等吨位的压路机压实。

(2)厂拌冷再生混合料的碾压遍数应通过试验段确定，既要满足压实度，又不能造成过压推移现象，一般可参照表1 中的参数进行。

表1 厂拌冷再生混合料的碾压参数

(3)冷再生混合料的强度形成需要一定的时间，所以其初期强度较低，为避免出现推挤，碾压时，必须注意控制压路机行进的速度。

3.7 养生及开发交通

由于冷再生混合料中含有乳化沥青、水泥、水等，所以其强度需要经过一段时间来形成，所以冷再生沥青混合料在加铺上层结构前必须进行养生。压实完成之后的冷再生混合料养生期一般不宜少于7 d。当需要尽快铺装上层结构时，可以以再生层中的含水率降低至2 ﹪以下来控制养生时间;南方潮湿地区再生层含水率达到2%以下在短期内可能难以实现，可以以能够取出完整的芯样来控制养生时间。

冷再生沥青混合料在封闭交通的情况下养生可进行自然养生，一般无需采取措施。对于开放交通的条件下养生，要保证在再生沥青混合料在完成压实1 d 后再开放，需要注意控制通过车辆的荷载，严格限制重型车辆通行，行车速度应控制在40 km/h 以内，禁止车辆在再生层上掉头以及急刹车。可以在再生层上均匀喷洒慢裂乳化沥青，来保证养生的效果。