高速公路养护中泡沫沥青冷再生基层应用分析

2021-12-05王艳

商品与质量 2021年39期

王艳

山西交通控股集团有限公司大同南高速公路分公司山西大同 037400

此高速公路工程项目的全线长度是39.63km，起讫桩号是K22+158--K61+788，采用的是双向六车道，设计的行车速度是120km/h。此项目建成于2013年，经过多年来的通车运行，原路面出现了较为严重的质量病害，尤其是路面水稳基层破碎，已经不能有效承载路面行车荷载，所以必须对原路面的水稳基层实施处治。此项目原路面设计的结构类型是：AK-16A（厚度是4cm）+AC-20I（厚度是6cm）+AC-25II（厚度是8cm）+级配碎石（厚度是20cm）+3%水稳碎石底基层（厚度是18cm），通过综合分析项目养护施工要求及条件，确定重铺的沥青路面结构类型是：原生AC-16C（厚度是4.5cm）+AC-20C厂拌热再生（厚度是6cm）+ATB-25厂拌热再生（厚度是12cm）+泡沫沥青厂拌冷再生（厚度是20cm）。

1 原材料选用

此项目选择的沥青是福州A级70#道路石油沥青，其相关技术性能检测结果详见表1所示；水泥选择的是普通硅酸盐水泥（品牌是金牛牌），具体强度是32.5MPa；下面层铣刨料采用的是回收沥青路面材料RAP；石屑选择的是砂岩（粒径范围是0至2.36mm），且保证石屑表面整洁、干燥、无任何的杂质；水选择的是纯净自来水[1]。

2 配合比设计

此项目中RAP铣刨料包含的细料比较少，＜0.3mm的筛孔质量通过率偏低，难以达到再生混合料设计级配规定要求，所以结合项目经验掺入粒径范围是0至2.36mm的细集料，同时按照RAP：细集料（粒径范围0至2.36mm）：水泥=75:23.5:1.5比例调成满足规范基本要求的级配[2]，详见表2。此外，通过马歇尔试验等确定的泡沫沥青最佳使用量是3.0%。

表2 矿料级配组成

3 施工技术

此项目拌和设备选择的是冷再生专用拌和设备（型号为KMA220），其设置了泡沫沥青发生装置，在具体生产阶段必须根据配合比要求进行混合料拌和。

3.1 混合料拌和

结合项目实际情况合理配置水泥罐、沥青罐等各项设备，确保能够顺利供水，以保证泡沫沥青混合料的均匀、连续性制备。而在混合料拌和之前，必须对RAP铣刨料与集料含水率进行严格检测，并合理调整拌和加水量。在实施混合料拌和生产时，应综合分析运输距离、摊铺水损失等条件，适量的增加用水量，以保证摊铺、碾压施工时混合料的含水率处于最佳状态。根据配合比要求进行混合料拌和，安排专业人员负责料仓管理，若是料仓口发生了堵塞现象，则必须立即疏通，以保证冷再生混合料级配满足规定要，同时提前预热沥青输送管道。此外，冷再生混合料必须均匀、充分搅拌，无任何的花白料、液体流淌以及结块现象。

3.2 混合料运输

泡沫沥青再生混合料拌和完成之后，需要立即运输到项目施工现场使用。综合分析当天工程量、运输距离以及摊铺能力等条件，合理配置混合料运输车辆，确保混合料供应稍微富余摊铺速度。运料车的车厢表面必须清理干净，然后喷洒适量的油水混合物，以免混合料与车厢表面发生黏结问题。在混合料运输阶段需要覆盖一层帆布，以免水分快速流失，保证泡沫沥青再生混合料的性能质量。

3.3 混合料摊铺

泡沫沥青冷再生混合料摊铺施工之前，需要对下承层表面喷洒适量的透层油或者是粘层油。此项目中摊铺施工设备选择的是沥青摊铺机，无需提前预热熨平板。以路面全幅摊铺为例，应配置2台摊铺机采用前后交替“梯队”摊铺施工模式。通过试铺确定松铺系数（此项目确定的松铺系数是1.35），同时结合压实厚度检测情况微调松铺系数[3]。在具体摊铺施工阶段应保证匀速、慢速、均匀摊铺，禁止随意加减速、掉头以及停顿，摊铺机的行驶速度控制为2m/min至4m/min，2台摊铺机的间隔距离控制为10m，轨道的重叠宽度控制为10cm，以提升接缝位置的平整度与密实度。

3.4 混合料碾压

应根据泡沫沥青冷再生混合料的压实度等指标要求，合理选择碾压施工设备，一般需要配置重量级别≥12t的双钢轮振动式压路机、重量级别≥18t的单钢轮振动式压路机、重量级别≥25t的轮胎压路机，然后结合项目实际情况进行调整，以保证泡沫沥青冷再生混合料的碾压施工质量。此项目泡沫沥青冷再生混合料的碾压施工流程分为2个步骤，即第一次碾压与第二次碾压，其中第一次碾压情况详见表3所示；第二次碾压需要在首次碾压施工完成的3d实施，选择轮胎式压路机进行6遍至10遍的揉压，最后按照规定要求进行养生[4]。

表3 泡沫沥青冷再生混合料碾压组合方式

3.5 养生

泡沫沥青冷再生层必须养生达标之后才可以进行上层结构加铺，一般养生时间控制在3d至5d，养生方式是自然养生。待冷再生层能够钻孔取芯，或者是冷再生含水率低于2%，才能够实施下一道工序。养生结束之后，以确保泡沫沥青冷再生混合料质量的基础上，提前喷洒粘层、透层，然后进行上层沥青层的铺筑，以增强层间的粘结性。

4 施工效果评价

待项目施工结束之后，需要检测其外观、厚度以及压实度。首先是外观检测，泡沫沥青冷再生混合料层的表面密实度、平整度符合规定要求，且无明显的“弹簧”、“浮石”现象，总体外观表现较好；其次是厚度检测，选取6个横断面，检测超车道、行车道以及应急车道12个点虚铺厚度与压实度（详见表4），完全符合规定要求±10mm，同时松浦系数合适。