公路施工中泡沫沥青冷再生技术的应用

马俊

摘 要： 本文主要对泡沫沥青冷再生技术的概况、施工准备、施工工艺及质量控制进行了分析。

关键词： 公路施工；泡沫沥青；冷再生技术；概况

一、泡沫沥青冷再生技术的概况

泡沫沥青冷再生技术是利用沥青发泡技术得到泡沫沥青作为黏结料将废弃的路面铣刨材料重新再生利用，并在压实力的作用下形成具有一定路用性能的路面结构层。泡沫沥青冷再生技术不仅可以将废弃的路面铣刨材料再生使用，而且可以将沥青铣刨材料中的老化沥青重新激活，变废为宝，从而起到保护环境、节约资源的作用；同时，利用该技术可以将传统的路面结构改造成柔性基层路面结构，从而优化路面组合形式，延长路面使用寿命。

二、公路施工中泡沫沥青冷再生施工准备

1、准备工作

再生机和配套设备准备完毕即具备施工条件，在正式施工之前还要对再生机组进行下面要求的准备工作：

（1）对再生施工中所需要的所有机械设备进行全面的功能检查；

（2）检查各设备所装水和/或稳定剂是否能满足再生路段施工的需要；

（3）连接所有与再生机相连的管路，排出喷洒系统中的空气并确保所有阀门均处于工作状态；

（4）检查再生机操作人员是否已将与稳定剂添加量有关的数据输入微机。

（5）再生路段是否有明确的安全导向标志，所有施工人员是否均已清楚施工程序。

这些基础的准备工作快速而简单，并应成为每次施工开始前的例行工作。除再生机外，建议对所有辅助设备机械及设备的操作人员进行检查，以确定他们是否已经明白各自的责任，以及如何操作以确保再生施工的成功。

2、再生材料配合比设计及材料准备

在厂拌泡沫沥青稳定再生层施工前，需要对原旧路面进行铣刨处理。利用铣刨出来的旧料，从中选取有代表性样品。通过这些样品，可对原路面结构层的材料质量进行评价，同时这些样品也可以用于配合比设计，测试结构将有助于确定路面材料最有效的再生处理方式。泡沫沥青稳定再生层单个颗粒的最大粒径不应超过37.5mm。要求用来发泡的基质沥青的膨胀率和半率期最小接受值分别为10倍和8秒，不满足此要求的沥青应放弃使用。

使用的粗细集料质量要求应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）的规定。单一粗细集料质量要求不能满足要求，但是集料混合料性能满足要求的，可以使用。

水泥作为再生活性填料时，可以采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥。水泥的初凝时间3h以上和终凝时间较长（宜在6h以上）的水泥，不应使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。水泥应疏松、干燥、无聚团、结块、受潮变质。水泥强度等级为32.5或42.5。应采用洁净水用于泡沫沥青稳定再生施工。对水质有疑问时应进行检验。

三、公路施工中泡沫沥青冷再生技术的应用

1、交通封闭

对于施工路段，提前进行交通封闭，进行相应交通标志牌的设置，确保公路施工的安全性、文明性。

2、机制砂和矿粉拌和

按设计比例对机制砂、矿粉在拌和站进行拌和。把混合料拌和好以后运到施工现场，用洒布机均匀撒布2cm厚，对再生混合料的级配进行有效改善，使泡沫沥青再生材料适合进行泡沫沥青冷再生，达到设计要求的0.075毫米筛孔。

3、施工现场准备

应清扫干净旧路面的现场，不能存在尘土、杂草、树根与积水现象。对再生施工中所需要的所有机械设备进行全面检查，包括再生机、压路机、水泥稀浆车、沥青保温罐车、洒水车等。沥青罐车到达施工现场后应检查沥青的温度，确保在170摄氏度以上。再生机的沥青用量及发泡用水量的设定要严格按照配合比设计进行，并在施工前采用再生机上的试验喷嘴进行发泡试验，对发泡效果进行检验。对水泥稀浆车及再生机内所装水或稳定剂能否满足再生路段施工的要求进行检查。将所有与再生机相连的管路进行连接，施工前将系统中的所有空气排除，并保证所有阀门都是全开位置；再生机操作人员应将所有与稳定剂添加量有关的数据输入计算机，确保所有程序的顺利运行。

4、混合料铣刨及拌和

用维特根WR2500S再生机进行原路面的铣刨及拌和就地冷再生。公路建设开工前把再生机的沥青管路加热到工作温度。同时将再生机与沥青管路与水泥浆管路进行连接，并进行工作各参数的设定：原路面密度、铣刨深度、发泡用水量、沥青用量，完毕进行沥青发泡检验（再生机测试口）。维特根WM1000水泥稀浆搅拌机需设定参数有：洒布工作宽度（再生机工作宽度），路面密度、工作深度、最佳外加水量、水泥用量。相隔约50米，进行再生深度的检查，当发现误差时，要及时更正。

5、混合料横、纵接缝处理方法

横向接缝，下一段施工时进行复拌约1米，纵向接缝，搭接拌和，搭接宽度为20厘米，关闭沥青及水泥时进行搭接。

6、混合料成型及压实

依据再生层厚度、压实度等的要求，配备足够数量、吨位的钢輪压路机、轮胎压路机，确保压实后的再生层符合压实度和平整度的要求。施工路段配置机械如下：16吨双钢轮振动压路机1台，22吨单钢轮振动压路机1台，26吨胶轮压路机1台。应选用流水作业法进行就地冷再生施工，使各工序紧密衔接，将拌和至完成碾压间的延迟时间进行尽可能缩短。初压时混合料的含水量应比最佳含水量多1%。碾压施工中，应始终保持再生层表面湿润，当水分蒸发太快时，应根据实际施工情况进行洒水作业。选用单钢轮振动压路机进行初压碾压，碾压速度要控制在1.5到3km/h之间，一般情况下先静压，再进行振动碾压。压路机要从外侧向路中心碾压。当边缘有支挡时，应紧靠支挡碾压，以减少向外推移。先2遍静压，使用平地机整平，使其纵向顺适，在符合设计要求的情况下对路拱和超高进行设置，初压结束后应马上进行复压，选用单钢轮振动压路机进行复压碾压作业，碾压速度应控制在3到5km/h之间，高频低幅压实3遍，碾压到没有显著轮迹。终压采用轮胎压路机压实，碾压速度应控制在2到4km/h之间，实施5遍压实，碾压到无明显轮迹。

碾压时，先用双轮双震压路机对横向接缝进行横压，碾压时压路机位于已压实的混合料层上深入新铺层的宽度为15厘米左右，然后每压一遍向新铺混合料移动15到20厘米，直至全部在新铺层上为止，再进行碾压转换，变为纵向碾压。在刚完成碾压或正在碾压的路段上严格杜绝压路机掉头、急刹车及停放。

7、养生

在封闭交通的情况下养生时，可进行自然养生，一般无需采取措施。

四、现场材料的质量评价与控制方法

马歇尔稳定度是一个应用比较广泛的指标，该指标可方便泡沫沥青混合料与其他类型的沥青混合料之间的对比，而且设备简单，施工单位容易配备；另一方面，在行车荷载的反复作用下路面基层，主要承受竖向压应力及水平拉应力作用。同时该指标在国外也也得到了广泛采用及质量评价，具有较好的可比性，与此同时，只需将普通马歇尔试验仪稍加改装就可实现劈裂试验，基于此选用马歇尔稳定度及间接抗拉强度（ITS）作为泡沫沥青混合料的强度关键评价指标。

选用就地再生，现场材料的拌和效果才能有效达到实验室的规定，材料的性能参数也能够满足路面结构设计的需求。在与厂拌再生材料的性能指标相比时，材料的强度较低，特别是湿劈裂的强度，这种现象的存在将极大降低材料的水稳性。这主要与施工工艺等因素有关，就地再生在细集料的分散（尤其是水泥等填料）效果上不如厂拌再生，因此导致水稳性能偏低。但是，就地再生工艺较厂拌再生费用上略少，进度上稍快。

五、结束语

综上所述，随着我国公路事业的快速发展，高速公路和国、省干线路网的形成，公路养护与维修任务日益繁重。现阶段随着我国公路养护事业的迅速发展，以及土地资源的日渐减少，人们加强了对环境保护的意识，基于此，泡沫沥青冷再生技术作为公路养护的重要处理技术，越来越受到公路养护部门的关注。泡沫沥青冷再生技术是利用沥青发泡技术将旧路原有沥青面层混合料重新加工稳定，并在压实功的作用下形成具有一定路用性能的路面结构层。这项技术的应用可对路面结构组合形式进行最大限度地优化，延长路面的使用年限。■

参考文献

[1] 张东升，张雷.泡沫沥青冷再生技术在道路维修养护中的应用[J]. 河南建材. 2013（06）