瀝青路面廠拌冷再生施工工藝研究

孫煒

【摘要】本文就廠拌冷再生設(shè)備的研發(fā)、施工工藝、質(zhì)量控制等方面對該技術(shù)進行了簡明闡述。

【關(guān)鍵詞】廠拌冷再生；施工工藝；質(zhì)量控制

【Abstract】Cold Recycling paper mixed with plant development， construction technology， quality control and other aspects of the technology equipment concise described.

【Key words】Cold mix plant regeneration；Construction technology；Quality control

1. 廠拌冷再生概念

瀝青路面廠拌冷再生是將舊瀝青路面銑刨后運到拌合廠，通過破碎、篩分，并根據(jù)舊料中瀝青含量、瀝青老化度、集料級配等指標(biāo)，摻入一定數(shù)量的新集料、再生結(jié)合料（泡沫瀝青或乳化瀝青、水泥、礦粉）、進行常溫拌和，按常溫瀝青混凝土的施工工藝重新鋪筑，形成路面半柔性、柔性基層或者下面層的一種技術(shù)。

2. 廠拌冷再生應(yīng)用方式

廠拌再生按再生形式分：油層再生、基層再生、復(fù)合式再生；按再生穩(wěn)定劑分：泡沫瀝青再生、乳化瀝青再生、水穩(wěn)再生。其用于瀝青路面裂縫、坑槽、唧漿等結(jié)構(gòu)性損壞的修復(fù)，基層材料、面層材料循環(huán)利用，用做基層或下面層。可用于高等級公路和其他等級道路維修，以及道路升級和改擴建。以目前的施工試驗數(shù)據(jù)看，油層料泡沫瀝青再生或乳化瀝青再生，可以用在基層和下面層。基層料的泡沫瀝青再生或乳化瀝青再生能滿足基層的使用要求。二級以下公路可以把應(yīng)用層面提高一個層次。

3. 廠拌冷再生設(shè)備研發(fā)

3.1由于發(fā)泡技術(shù)的因素，目前國內(nèi)乳化瀝青冷再生應(yīng)用較多，泡沫瀝青冷再生設(shè)備主要是維特根提供，由于設(shè)備價格和生產(chǎn)能力等因素的影響，泡沫瀝青冷再生應(yīng)用較少。我國于2010年研制了一臺試驗用瀝青發(fā)泡機，操控性與發(fā)泡質(zhì)量均優(yōu)于進口機，填補了瀝青發(fā)泡設(shè)備的國家空白。并制造了一套瀝青發(fā)泡系統(tǒng)，配合發(fā)泡技術(shù)的特點，對拌和站進行了必要的改造。同時制作了一套乳化瀝青噴灑計量系統(tǒng)，加裝在同一套拌和站上。通過施工使用，泡沫、乳化兩套系統(tǒng)工作穩(wěn)定，計量準(zhǔn)確，拌合均勻。

3.2本套廠拌再生設(shè)備的特點：特點一，生產(chǎn)能力大、效率高。本套再生設(shè)備生產(chǎn)能力600t左右/h，大大加快施工進度，縮短工期方面優(yōu)勢明顯；特點二，拌合質(zhì)量好，多級篩分，級配細化，6個料倉可同時添加新料和舊料。對銑刨回收的舊料進行篩分，舊料經(jīng)篩網(wǎng)過篩后分成3～4種規(guī)格的料，分開堆放存儲。設(shè)備配有六個冷料倉，根據(jù)生產(chǎn)配比細分添加新料和舊料，保證了再生混合料級配，提高了再生混合料質(zhì)量及路用性能；特點三，配備水泥、礦粉兩套系統(tǒng)，兩個過渡倉。配有一個礦粉罐和一個水泥罐，能同時添加水泥、礦粉。粉料計量采用溢流絞刀穩(wěn)定輸送，計量絞刀連續(xù)動態(tài)計量。采用兩個過渡倉，降低粉料壓力差，計量更精確。提高了再生料質(zhì)量和性能。

4. 施工工藝

（1）舊路面銑刨 路面銑刨根據(jù)再生方案采用傳統(tǒng)銑刨方式進行，銑刨時嚴(yán)格控制銑刨用水量，用水要均勻。銑刨料分類運輸至拌合站統(tǒng)一存放。

（2）舊料篩分、存放 對銑刨回收的舊料進行篩分，分成3～4種規(guī)格，分開堆放存儲，根據(jù)生產(chǎn)配比利用舊料，生產(chǎn)前測其含水量。

（3）新料、舊料同時添加：設(shè)備配用六個冷料倉，根據(jù)生產(chǎn)配比細分添加，確保混合料級配良好。

（4）水泥、礦粉添加：同時添加水泥和礦粉，保證混合料早期及后期強度和膠結(jié)料的形成。

（5）瀝青添加：設(shè)備配置大瀝青發(fā)泡量的瀝青發(fā)泡系統(tǒng)，（12～18噸瀝青），確保瀝青添加準(zhǔn)確、均勻。

（6）拌和：嚴(yán)格控制拌和時間及拌和均勻。

（7）再生料運輸：運輸過程中用蓬布覆蓋，防止水分散失。

（8）透層：再生料攤鋪前，在下承層表面灑布透層油。

（9）攤鋪：連續(xù)、均勻、不間斷的攤鋪，隨時檢查再生松鋪厚度。

（10）壓實：初壓：采用單鋼輪靜壓1遍，重振4遍；復(fù)壓：采用雙鋼輪輕振3遍，終壓：采用膠輪碾壓6遍。

（11）養(yǎng)生：養(yǎng)生采用自然養(yǎng)生和灑布透層油后養(yǎng)生兩種養(yǎng)生方式。采用后種養(yǎng)生方式時，為保證層間粘結(jié)效果和透層油質(zhì)量，施工后應(yīng)及時灑布。

（12）取芯檢測：泡沫瀝青再生養(yǎng)生1～2天后取芯；乳化瀝青再生養(yǎng)生3～4天后取芯。

（13）面層鋪筑：當(dāng)再生層含水量≤2%時，可鋪筑上面的結(jié)構(gòu)層，或養(yǎng)生期間再生層取出完整的芯樣可鋪筑上面的結(jié)構(gòu)層。鋪筑前，灑布熱瀝青封層。

5. 施工質(zhì)量控制

5.1含水量。

（1）原材料含水量 現(xiàn)場原材料包括瀝青路面銑刨料、水穩(wěn)基層銑刨料、外加集料及礦粉的含水量是個非常重要的指標(biāo)，直接關(guān)系現(xiàn)場混合料施工質(zhì)量及各項路用性能，應(yīng)做好現(xiàn)場檢測并及時調(diào)整拌合外加用水量。

為控制好拌合后再生料含水量符合規(guī)定的要求，現(xiàn)場料堆應(yīng)做好防雨水工作，表面應(yīng)進行覆蓋，每天定期檢測各檔原材料含水量，及拌合后冷再生混合料的含水量，實驗結(jié)果及時反饋。含水量具體測試方法參照有關(guān)實驗規(guī)程。

（2）混合料含水量 再生混合料含水量過低或過高都不利于現(xiàn)場壓實，因此應(yīng)定期做好再生料含水量的檢測，檢測方法參照有關(guān)實驗規(guī)程。合理安排施工計劃，確保攤鋪時再生料處在最佳含水量狀態(tài)。

5.2材料級配。

（1）原材料級配 與含水量相同，原材料級配也是關(guān)系拌合

后再生料質(zhì)量的一個非常重要的因素，現(xiàn)場應(yīng)做好檢測，定期檢測現(xiàn)場各檔料的級配，并及時作出調(diào)整，保證拌合后混合料級配在規(guī)定要求范圍內(nèi)，同時應(yīng)采取措施，盡量減小現(xiàn)場原材料級配的變異，保證生產(chǎn)出的混合料級配的穩(wěn)定性。

（2）混合料級配 定期檢查料倉混合料級配及抽提后集料級配，并及時作出調(diào)整。

5.3再生劑用量。

為使再生混合料性能與和易性最佳化，需要合適的再生劑摻量。再生劑摻加過量易造成混合料不穩(wěn)定，易產(chǎn)生車轍與擁包，容易使料堆中瀝青與膠粉結(jié)成膠團；太少則會導(dǎo)致開放交通后混合料離析與表面松散。同時化學(xué)添加劑也應(yīng)添加適量，在規(guī)定范圍內(nèi)，摻量太少易造成薄弱層及混合料耐久性差，太多則可能導(dǎo)致壓實后混合料變脆，抗疲勞性能降低。

5.4施工后質(zhì)量檢測。

（1）壓實度 再生材料的壓實度是決定維修路面未來性能的重要因素之一。壓實效果差的材料承受交通荷載后會變得越來越密實，導(dǎo)致早期車轍的出現(xiàn)，若再生材料沒有得到適當(dāng)?shù)膲簩崳瑒t問題會更加嚴(yán)重，除強度達不到要求外，還會增加透水性，加速水損害、瀝青類穩(wěn)定劑的老化。使用灌砂法測定現(xiàn)場施工完成后再生層的干密度，通過與實驗室測得標(biāo)準(zhǔn)密度進行比對，得出混合料的空隙率，進而得出現(xiàn)場混合料的壓實度。

（2）劈裂試驗 現(xiàn)場取拌合再生料后，現(xiàn)場試驗室成型馬歇爾試件，測試件干濕劈裂強度、凍融劈裂強度，與室內(nèi)實驗室實驗結(jié)果進行對比，也可選用現(xiàn)場所取芯樣，進行15度室內(nèi)干濕劈裂強度試驗及凍融劈裂試驗。

（3）馬歇爾穩(wěn)定度試驗 選用現(xiàn)場所取芯樣，進行馬歇爾穩(wěn)定度和殘留穩(wěn)定度試驗。

（4）模量 現(xiàn)場取芯，帶回室內(nèi)實驗室，進行靜態(tài)回彈模量及動態(tài)回彈模量實驗。

6. 再生應(yīng)用

2010年國道206萊州段進行了大面積的泡沫瀝青、乳化瀝青廠拌、就地再生等八種方案的冷再生施工。高速公路養(yǎng)護技術(shù)交通行業(yè)重點實驗室、山東省交通科研所、山東建筑大學(xué)等科研機構(gòu)和高校，開展冷再生的技術(shù)試驗、應(yīng)用與研究。通過試驗，評價再生質(zhì)量的優(yōu)劣，通過試驗檢測，再生質(zhì)量均滿足技術(shù)規(guī)范要求。2011年京臺高速泰安段進行了泡沫瀝青、乳化瀝青廠拌冷再生試驗段施工，試驗檢測數(shù)據(jù)均滿足規(guī)范要求，為下一步大面積推廣積累了寶貴經(jīng)驗。