薛 白 玉

(山西远方路桥(集团)有限责任公司，山西 大同 037006)

0 引言

在长期自然环境和重载交通的共同作用下，部分路段出现了严重的沥青路面病害，严重影响了公路沥青路面的通行能力。传统的路桥大修施工技术是在沥青路面的承载能力大部分或者完全丧失的情况下，将原有沥青路面铣刨后重新铺筑，由于完全破坏了沥青路面的结构体系，在养护大修过程中要重新铺筑底基层、基层及面层，不但施工周期长，而且大修施工成本居高不下，给道路通行造成严重的不便。

沥青路面再生技术是基于传统养护技术之上，将原有沥青混合料经铣刨、破碎、筛分等流程，并添加一定比例的新拌和沥青、集料等，通过厂拌或者路拌后直接摊铺压实，是一种高效的再生养护施工技术。本文以常用的厂拌沥青混合料再生技术为研究对象，详细分析了厂拌冷再生技术在高速公路沥青路面维修中的应用情况。

1 厂拌冷再生沥青混合料强度形成机理分析

通过工程实践经验可知，在公路沥青路面养护施工过程中，最常用的厂拌沥青混合料类型为乳化沥青冷再生混合料，为了明确厂拌冷再生乳化沥青混合料的工程应用情况，应先掌握该材料的强度形成机理。

乳化沥青混合料的强度形成主要依赖于乳化沥青和沥青混凝土内的集料，借助厂拌冷再生技术将集料和水充分拌和均匀，保证集料表面清洁湿润，并均匀加入乳化沥青。以上各材料在拌和过程中发生化学反应，产生表面均匀的且具备吸附性的薄膜，薄膜表面的吸附性作用能够实现沥青颗粒的快速排列；在外界环境适宜的条件下，乳化沥青开始“破乳”，最终形成类似热拌和沥青混合料的完全包裹结构，见图1。

厂拌冷再生沥青混合料在性能划分上可以细分为施工性能和路用性能两方面，其中，施工性能主要是针对于冷再生沥青混合料的厂拌、摊铺及压实环节，冷再生沥青混合料的施工和易性直接决定了其施工性能和后期的路用性能。路用性能主要包括压实度、承载能力及高温稳定性等指标，表1为冷再生乳化沥青混合料路用性能的主要影响因素。

表1 冷再生乳化沥青混合料路用性能的主要影响因素

在以上统计的影响因素中，乳化剂类型对路面主要性能均有影响，在冷再生沥青混合料中添加矿料后，以矿料的特性确定乳化沥青选型，拌和回收沥青面层材料的沥青混合料，结合沥青混合料的起始强度、黏附性、破乳时间等进行选定；除了乳化沥青本身外，相关集料的级配设计标准对冷拌乳化沥青混合料的早强和后期强度指标均有决定性影响。应优化冷再生沥青混合料的级配类型，以提高乳化沥青混合料的级配碎石骨架特性，提高承载能力等路面性能。

通过科学的配合比设计，冷再生混合料的劈裂强度比可以超过90%，甚至出现超过100%的情况，说明冷再生混合料有卓越的抗水损害能力，见图2。

2 厂拌冷再生沥青路面维修施工应用分析

2.1 厂拌冷再生施工技术分析

厂拌和生产技术在沥青路面养护维修施工过程中可不牺牲沥青路面原有的几何外形基础上优化路面的总体结构，并适用于多种病害的维修处治要求。经厂拌后的各种再生沥青混合料的施工和易性良好，为了保证维修及养护施工质量，最好在冷再生层之上加铺上封层，以提升沥青路面的密封防水性和耐磨性。

为了提升厂拌沥青混合料的拌合效率和拌合质量，满足厂拌机械设备的可移动性和机动扩容工作特点，相关机械零部件在运输至固定施工场地后能够快速安装就位，一套完善的厂拌沥青混合料搅拌设备包括：输料仓、泵送设备、输料喷嘴及双轮搅拌机械，成套厂拌机械设备应满足计算机程控要求，可以结合施工现场的混合料需求量动态控制生产效率。厂拌和冷再生施工技术可以细分为以下基本流程，具体如图3所示。

2.2 厂拌冷再生乳化沥青混合料维修施工技术

在正式开展维修施工前，应先对原始沥青路面进行铣刨，铣刨厚度应以设计厚度为基准，铣刨机的推进速率应控制在75 mm/s～90 mm/s，铣刨作业应保证匀速推进。在铣刨的同时，应开展多线同步施工作业，将待拌合的RAP(回收沥青面层材料)材料和乳化沥青材料运输至拌合厂，运输车辆作业过程中应避免车辆碾压待拌合的铣刨材料，防止铣刨材料在荷载作用下结块硬化。铣刨完毕后，为了保证后续冷拌沥青混合料的摊铺和压实施工成效，必须增加粘结层的粘附性能，在摊铺前应对粘附层进行适当的凿毛处理，并及时清理粘附层的杂物，保持粘附层清洁，在摊铺冷拌沥青混合料时，应提前均匀洒布透层油，确保接缝位置的透层油洒布均匀。

再生混合料配合比设计宜采用击实法、修正马歇尔法和路用性能检验的综合设计方法。厂拌冷再生混合料配合比设计取料时，应从处理后的回收沥青路面材料(RAP)拌和场料堆取样；就地冷再生混合料的配合比设计时，应采用现场取样。如使用其他取样方式取样，还应使用上述取样方法进行设计检验。

再生混合料工程设计级配范围应在本指南规定的级配范围内，根据公路等级、工程性质、交通特点、材料品种等因素，通过对工程条件大体相当的工程使用情况进行调查研究后确定。根据再生混合料目标配合比设计结果，进行厂拌冷再生混合料生产配合比设计与验证，应按以下方法：

1)确定各冷料仓的材料类型及规格后，标定各冷料仓下料滚轴转速与下料速度的对应关系，即每转一圈下料的质量(kg/转)，根据各冷料仓的材料用量比例和拌料速度，确定各冷料仓下料滚轴转速。

2)根据各冷料仓下料滚轴转速，进行厂拌冷再生混合料试拌，并取试拌再生混合料进行矿料级配检验。将旧路面材料级配与新集料级配合成的矿料级配作为基准设计级配，添加再生胶结料拌制出混合料进行干筛和抽提筛分，根据筛分试验结果，得出干筛法或抽提筛分法矿料级配与基准设计矿料级配的偏差，用于修正再生混合料矿料级配。

3)取试拌再生混合料进行劈裂强度、浸水劈裂强度、马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、高温车辙、低温弯曲、冻融劈裂强度等性能验证，确定符合要求的生产配合比结果。

4)根据试拌生产配合比结果，选取200 m～300 m路段进行生产配合比试铺验证，从施工工艺、工程质量、施工管理、施工安全等方面验证施工方案的可行性，确定再生混合料铺筑关键工艺及参数，为正式施工提供技术依据。

冷拌沥青混合料维修施工过程中的摊铺和压实是两个重要施工环节。沥青混合料摊铺应使用配套有自动整平功能的沥青摊铺机，为了抑制沥青混合料中的水分蒸发，在摊铺过程中应做好局部密封性，以降低沥青混合料中的水分散失，保证沥青混合料的施工和易性满足要求。摊铺过程中，单位作业面上的摊铺机械应选用至少两台及以上的施工机械配合施工，相邻配合摊铺机械的前后布置间距应控制在15 m～20 m范围内，摊铺机械设备应匀速推进，在摊铺阶段不能随意调整推进速率，摊铺过程中应委派专人进行跟机检查，一旦发现沥青混合料出现机械粘附现象应使用施工铲刮蹭熨平板，保证沥青混合料在摊铺阶段不出现集料离析病害。

摊铺机运行过程中应定时检测摊铺实际厚度、预拱度及横坡等参数，保证摊铺厚度和松铺系数满足设计要求。沥青混合料压实应使用钢轮压路机和胶轮压路机联合施工，压实施工应赶在乳化沥青“破乳”时进行，压实施工过程中应妥善控制沥青混合料的含水率指标，保证含水率满足压实润滑性要求。压实应细分为初压、复压及终压三部分组成，初压以静压实为主，复压双钢轮振动压路机和胶轮压路机配合压实，终压施工应使用双钢轮压路机静压，以消除压实机械轮迹。

3 结语

以往的路桥大修施工是等到沥青路面承载能力大部分甚至是完全丧失的情况下，将原有沥青路面铣刨后重新铺筑，在养护大修过程中要重新铺筑底基层、中面层及面层，不但施工周期长，而且大修施工成本很高，不利于实现公路养护的长期可持续发展。厂拌冷再生沥青混合料施工技术不但解决了沥青混合料集中拌合问题，还提高了沥青混凝土路面的维修养护施工效率，应在后续的维修施工中继续推广使用。