乳化瀝青冷再生基層在G204煙上線大中修工程中的應用

高文

中圖分類號：U412 文獻標識：A 文章編號：1674-1145（2017）01-000-02

摘 要 本文以G204煙上線大中修工程為研究對象，介紹乳化瀝青冷再生基層的施工工藝及施工質(zhì)量控制指標，同時對冷再生技術(shù)帶來的經(jīng)濟效益和社會效益進行分析。結(jié)果表明，乳化瀝青冷再生基層是一項有著廣闊應用前景的新工藝，對道路建設中舊瀝青路面回收利用提供了良好的示范作用。

關(guān)鍵詞 乳化瀝青冷再生 銑刨料 配合比 施工工藝

目前，我國主要國省道干線大多面臨大中修及改建，從而產(chǎn)生大量瀝青銑刨廢料，這些混合料不僅占用大量的土地資源且污染環(huán)境，造成極大的資源浪費，如能將這些舊料再生利用，那將對節(jié)約資源、保護環(huán)境、維護生態(tài)平衡具有重大意義。為此，本文以G204煙上線大中修工程為背景，對乳化瀝青廠拌冷再生基層技術(shù)進行應用研究。

一、乳化瀝青冷再生技術(shù)是采用專門銑刨設備銑刨原瀝青路面后，將銑刨料運至拌合站后進行破碎和篩分，并摻入適當比例的新集料、乳化瀝青、活性劑（水泥等）等材料后經(jīng)常溫拌和、攤鋪、碾壓等工序，重新形成具有所需承載能力結(jié)構(gòu)層的一種工藝方法，從而實現(xiàn)舊路面再利用。

二、工程概述：G204煙上線萊陽段大中修工程起點（K70+819）位于海陽與萊陽交界處，向西南經(jīng)萊陽城區(qū)，終點（K107+770）止于萊陽與萊西交界處，全長27.8km。其中K70+819-K73+500及K84+200-K87+280段采用路面病害處理后加鋪10cm乳化瀝青冷再生基層+熱瀝青預拌同步碎石封層+6cm中粒式瀝青混凝土下面層（AC-20）+黏層+4cm細粒式SBS改性瀝青上面層（AC-13C）的施工方案。

三、乳化瀝青冷再生基層試驗研究

乳化瀝青冷再生混合料配合比設計包括原材料試驗、混合料配合比（新加集料、填料、水、乳化瀝青用量）設計和混合料路用性能試驗。

（一）原材料主要由銑刨料和乳化瀝青組成，（1）按試驗要求對銑刨料篩分2～3檔，超過設計最大粒徑的顆粒進行破碎后再篩分利用。破碎機器需要弱化調(diào)整，目的為打開膠結(jié)料粘結(jié)，但同時要盡量避免礦料的破碎。篩分為兩檔時，篩分規(guī)格為9.5mm以上和9.5mm以下。篩分三擋時，篩分規(guī)格為9.5mm以上、9.5mm-4.75mm和4.75mm以下。不同規(guī)格銑刨料分開堆放，不得“串倉”混料，混合使用時，必須先采用鏟車反復翻料均勻。

該項目所采用的銑刨料規(guī)格10-20mm和0-10mm兩檔。

（2）乳化瀝青，廠拌再生需要考慮混合料運輸和卸料，改性乳化瀝青采用慢裂型。

（二）乳化瀝青冷再生混合料級配

（1）礦料級配，首先經(jīng)過篩分試驗確定乳化瀝青冷再生混合料礦料級配曲線在范圍以內(nèi)。

（2）其次確定乳化瀝青冷再生混合料最佳含水量，本文采用旋轉(zhuǎn)壓實法確定乳化冷再生瀝青混合料最佳含水量，旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)50次，擬采用4%外加乳化瀝青，對成型后試件進行劈裂試驗，試驗結(jié)果對比表明：4%外加水量時空隙率最小，劈裂抗拉強度最高，確定最佳外加水量為4%。

（3）確定最佳乳化瀝青含量

以4%外加水量為基礎，分別利用旋轉(zhuǎn)壓實試驗成型3%、3.5%、4%乳化瀝青含量的三組試件，對三組試件進行試驗研究，實驗結(jié)果如下：

實驗結(jié)果表明：隨著乳化瀝青含量的增大，密度和孔隙率不斷減小，劈裂強度比不斷增加，綜合分析，確定乳化瀝青最佳含量為4%。

（三）乳化瀝青冷再生混合料路用性能試驗

（1）高溫穩(wěn)定性是瀝青路面最關(guān)鍵的指標之一，車轍試驗是評價瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的室內(nèi)試驗方法，按照瀝青混合料車轍試驗（T0719-2011）條件進行測定。通過3次試驗，動穩(wěn)定度均值在3076次/mm實驗結(jié)果表明：混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性，滿足施工要求。

（2）通過浸水試驗來判定乳化瀝青冷再生混合料的水穩(wěn)定性，進行凍融劈裂試驗，凍融循環(huán)后劈裂強度（Mpa）為（0.3、0.26、0.28）均值0.28，未凍融循環(huán)劈裂強度（Mpa）為（0.35、0.33、0.37），均值0.35，凍融劈裂強度比為80%，實驗結(jié)果表明：乳化瀝青冷再生混合料具有良好的水穩(wěn)定性，滿足施工要求。

四、施工方案

（一）冷再生混合料的拌和 生產(chǎn)過程中，同時從料堆和皮帶運輸機隨時檢測各種材料的質(zhì)量和均勻性，檢查超粒徑銑刨料顆粒。檢查冷料倉儲料情況，防止空料、串料，防止礦料過多卡機或過少空轉(zhuǎn)，拌和應均勻，達到混合料呈黑褐色、少花白料、無液體流淌現(xiàn)象、無水泥或礦粉結(jié)塊成團現(xiàn)象，和易性好。 （二）冷再生瀝青混合料的運輸

拌和后的冷再生混合料不宜儲存，立刻運至施工現(xiàn)場使用。拌和機向車廂內(nèi)卸料時，從車廂前部、后部、中部分三次裝料，每次汽車應至少移動兩次位置，以減少混合料離析現(xiàn)象。汽車運輸混合料時，采用篷布覆蓋住車廂，防止混合料提前破乳、污染、中途遭受雨淋，表面過早破乳產(chǎn)生的后果，與熱拌瀝青混合料表面降溫結(jié)皮是等效的。

（三）冷再生瀝青混合料的攤鋪

攤鋪機采用瀝青攤鋪機，攤鋪速度根據(jù)拌合站產(chǎn)量、施工機械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度予以調(diào)整選擇，攤鋪速度宜控制在2-4m/min范圍內(nèi)。與傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料攤鋪稍有不同，攤鋪冷再生瀝青混合料時熨平板不必預熱，只需涂少量防粘劑（植物油：水=1：3），以防止水分散失而影響混合料的和易性。

（四）冷再生瀝青混合料的碾壓

冷再生基層的碾壓采用單鋼輪壓路機和重型膠輪壓路機（30t以上）組合方式。碾壓遍數(shù)根據(jù)試驗段確定，單鋼輪壓路機靜壓1遍，然后振動碾壓3遍。鋼輪碾壓后，表面可能產(chǎn)生微裂縫，膠輪壓路機及時跟進，以便消除微裂縫，膠輪壓路機碾壓4-6遍。

廠拌冷再生混合料每層攤鋪厚度最好不大于150mm，則在鋪上一層前需經(jīng)過養(yǎng)生。雨天不能攤鋪，若溫度低于10℃，停止攤鋪。

（五）接縫的處理，日常施工時一般連續(xù)作業(yè)不易中斷，如因故中斷時間較長及每天施工結(jié)束后須設置橫縫。每天施工結(jié)尾時碾壓后末端成一斜坡，在第二次開始攤鋪新混合料之前，用三米直尺確定挖除范圍，并挖成一橫向垂直向下的斷面。

（六）冷再生瀝青混合料的養(yǎng)生及開放交通 ，銑刨料冷再生混合料基層在碾壓施工結(jié)束后，應封閉交通進行養(yǎng)生，混合料中的水分逐步散失，結(jié)構(gòu)強度進一步形成。養(yǎng)生時間一般為2-5天，在養(yǎng)生過程中及時檢測路面中的含水量，當路面含水量降低至2%以下或者能完整取出芯樣時，可鋪筑上面的結(jié)構(gòu)。

五、乳化瀝青冷再生基層具有良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。（1）乳化瀝青具有無毒、無臭、不易燃燒、生產(chǎn)工藝簡單、原料低廉易得、便于施工等特點；（2）冷再生技術(shù)節(jié)省成本，包括材料和運輸成本，與其他傳統(tǒng)的施工方法相比，總投資可節(jié)省40-50%；（3）不損壞路基，提高舊路等級，且能夠精確控制層鋪厚度；（4）可以充分利用舊路瀝青路面，不需做扔棄處理，減少了新材料的開采，具有較高的環(huán)保效益；（5）瀝青冷再生技術(shù)采用的筑路機械具有封閉式自動控制添加系統(tǒng)，可以實現(xiàn)合理配合比、防止粉塵飛揚、有利于文明施工。

六、結(jié)語：通過在本次G204大中修工程中運用乳化瀝青冷再生技術(shù)，有效的利用了舊瀝青銑刨料，減少了資源浪費和環(huán)境的破壞，加快了工程建設進度，并掌握了乳化瀝青冷再生技術(shù)的施工工藝和控制及檢測指標，為該技術(shù)在煙臺地區(qū)乃至全省的推廣奠定了實踐基礎。

參考文獻：

[1] 呂偉民.瀝青路面再生技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，1989.

[2] 黃曉明，趙永利，江臣.瀝青路面再生利用實驗分析[J].巖土工程學報，2001.