泡沫沥青冷再生的技术瓶颈

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发展中的瓶颈

泡沫沥青冷再生具有结构层强度增长相对较快，施工过程污染小、节能环保的特点，在各种沥青路面冷再生技术中具有相对独特的优势。美国、南非、澳大利亚等国家在泡沫沥青冷再生技术方面开展了大量的研究与工程应用，积累了丰富的经验。而我国起步相对较晚，自2000年通过一些科研和实体工程应用，逐步关注和发展该项技术。目前，泡沫沥青冷再生技术已成为国内沥青路面维修养护的一种重要手段和方式。但是，该项技术的发展应用中仍存在一些技术瓶颈问题亟待解决。

旧沥青路面铣刨料RAP是泡沫沥青冷再生混合料的重要原材料之一，由于原沥青路面结构组成、材料组成、施工、养护，以及铣刨回收条件的差异等，使得RAP的材料变异性相对较大，进而对泡沫沥青冷再生混合料的材料性能波动及控制造成不利影响，这是泡沫沥青冷再生技术发展应用中需要进一步研究解决的关键技术问题之一。

合理的组成设计是确保泡沫沥青冷再生混合料优良路用性能的技术前提。目前，国内对泡沫沥青冷再生混合料的研究和认识还相对有限，配合比设计中仅以劈裂强度和冻融劈裂强度比作为主要指标，相对而言设计指标体系单一，无法实现考虑不同交通及环境条件的科学合理设计，进而也不能有效保障泡沫沥青冷再生工程后期的使用性能与品质。

泡沫沥青冷再生技术在国内已开展了一些实体工程应用，这些应用经验为该项技术的室内研究提供了宝贵的数据资料。但是，目前国内在泡沫沥青冷再生工程运营后的性能跟踪观测方面还有欠缺，还存在“重前期建设，轻后期性能检测”的问题，不能很好地形成“室内研究指导现场工程应用，现场工程应用反馈验证室内研究”的良性循环，一定程度上阻滞了泡沫沥青冷再生技术在国内的健康快速发展。

泡沫沥青冷再生技术的优势有目共睹，未来应针对有关技术瓶颈开展研究和实践工作，必能推动该项技术在国内的大规模推广应用，切实发挥该项技术的节能环保优势。

西阎高速：3年观测数据显示寿命延长

西阎高速公路是西禹高速公路的重要组成部分，是国家规划的京昆高速公路（G5）陕西境内的一段，是将西安与“飞机城”阎良、高陵县、临潼区等城镇连为一体的主干道。

西阎高速公路表面出现推移、拥包

西阎高速公路面层与基层发生分层

表1 西阎高速公路大修工程级配

经过多年的运营，西阎高速公路出现了不同程度的破坏。2006年3月至4月，对西阎高速公路局部路段处理后又出现了较为严重的推移、拥包现象。通过路面破损状况调查、路面强度测试，以及现场钻芯取样分析，西阎高速公路沥青路面出现推移、拥包等病害主要是由于层间结合不好，尤其是基层与下面层间的黏结不好所致；同时也与沥青混合料本身级配不良（偏细）导致抗剪强度不足有关。

西阎高速公路原路面结构形式为：4厘米AK-16+5厘米AC-20+6厘米AC-25+20厘米二灰稳定砂砾+28厘米二灰稳定土。抢修工程具体修筑方案为：将原路面沥青面层铣刨，保留原来二灰砂砾基层保留不动，并对其表面进行拉毛处理。利用原路面15厘米的沥青面层铣刨旧料，采用泡沫沥青进行冷再生作为上基层，其上再加铺两层沥青混凝土，具体为：4厘米AC-13+5厘米AC-20+15厘米泡沫沥青冷再生稳定上基层。抢修工程中使用中海90#基质沥青，沥青最佳发泡温度为160摄氏度，最佳发泡用水量为2.0%。

抢修工程完工后对路面使用状况进行了跟踪观测，表2至表6列示了3年的观测结果。

结果显示，采用泡沫沥青冷再生混合料作为路面基层时，可缓解路面破损、车辙等病害的发生，有效提高了沥青路面的使用性能，延长路面使用寿命。

表2 西阎高速公路泡沫沥青冷再生混合料配合比设计结果

表3 西阎高速公路弯沉数据汇总

表4 西阎高速公路路面破损数据汇总

表5 西阎高速公路平整度数据

表6 西阎高速公路车辙检测数据汇总

西户高速：泡沫沥青冷再生工程

西户高速公路是国家高速公路网京昆高速公路（G5）的组成路段之一，也是陕西省“2637”高速公路网中“西汉线”的组成部分。起于陕西西安绕城高速公路河池寨立交，途经西安长安区和户县的9个乡镇，全长33公里、路基宽28米，双向四车道，设计时速120公里。于2000年12月开工建设，2002年12月1日通车。通车几年后，部分路段出现不同程度的损害，运营单位决定对其进行修整，修整后的路面结构形式为：4厘米AC-13+6厘米AC-20+14厘米泡沫沥青冷再生稳定上基层。

表7 西户高速公路各路段弯沉数据汇总

表8 西户高速公路各路段2009年至2011年路面破损数据

表9 西户高速公路各路段2009年至2011年路面平整度数据

表10 西户高速公路各路段2009年至2011年车辙检测数据汇总

维修整治工程结束后，对路面使用状况进行跟踪观测，表7至表10列示了3年的观测结果，可以发现，经过多年的使用，泡沫沥青冷再生层应用效果良好，满足道路相关使用要求。

玉元高速：两层铣刨

玉元高速公路为昆磨高速公路（G8511）云南玉溪至元江段，起于玉溪高仓，与昆玉高速公路相连，止于元江二塘桥，与元磨高速公路相连，全长112.09公里。试验段铺筑前，原路面出现明显车辙及纵向裂缝。为在云南省境内推广泡沫沥青冷再生技术，于玉元高速公路下行线方向（K141+918～K142+918），铺筑1000米试验段。具体实施方案为：原路面分两层铣刨，第1层深0.15米、宽4.4米、长1020米；第2层深0.11米、宽4米、长1000米；重铺10厘米厚沥青面层和15厘米厚泡沫沥青冷再生层。

表11 玉元高速公路泡沫沥青冷再生设计级配

表12 惠河高速公路泡沫沥青冷再生混合料配合比设计结果

工程使用的旧料为原路沥青混凝土面层铣刨料，采用壳牌70#沥青、42.5普通硅酸盐水泥，进行室内配合比设计，具体工程设计级配与配合比设计结果如表11和表12所示。

通过对泡沫沥青冷再生试验段3个月的跟踪观测，未发现冷再生路面出现明显病害，并对试验段进行钻芯取样，发现芯样完整，芯样强度等力学参数明显提升，反映出泡沫沥青冷再生路面使用性能良好。

玉元高速公路泡沫冷再生路面结构设计图