高速公路維修中乳化瀝青冷再生施工技術的應用

李星星

岳陽市107國道建設養護中心，湖南岳陽 414000

高速公路養護維修的方法有很多，其中乳化瀝青冷再生屬于冷再生技術范疇，在瀝青路面病害處理施工中十分常用，是一種成熟、簡單、效果明顯的公路維修技術。

1 乳化瀝青冷再生混合料設計

1.1 初始級配的確定

廠拌混合料的級配一般可分成粗型與中型兩種，考慮到保證路面強度，實際工程常用粗型，因為粗集料之間能產生嵌擠作用，可增大內摩擦角。對舊銑刨料進行篩分試驗后可得，為使混合料成型后具有足夠強度，需要加入一定量的新料來對級配進行改善。

1.2 含水量的確定

含水量達到最佳是使混合料強度及壓實度滿足要求的先決條件。按照現行規程的要求，可采用擊實試驗的方法來確定含水量。乳化瀝青的摻加量初步確定為4%，含水量以0.5%的幅度于3%～6%范圍內變化，以此確定7個試驗混合料含水量。目標、生產配比設計分別采用以下公式計算外摻水量：

式（1）、（2）中，Wa—外摻水量；W—總含水量；B—瀝青加熱前的總重；B'—瀝青加熱后的總重；WRAP—舊銑刨料的含水量[1]。

根據擊實試驗結果，在開始時，含水量越大，干密度越高，由于新、舊料之間的空隙，在吸水后會填充集料毛細孔，使細集料更好粘結，易于擊實，干密度有所提高；但含水量不斷增加，會使集料被水黏附，導致壓實難度增大。因此，需要確定一個最佳含水量。

1.3 瀝青用量的確定

以最佳含水量為依據，對不同瀝青用量的混合料進行強度與空隙率試驗，以此確定瀝青的最佳用量。在試驗中，試件成型后放入常溫環境下進行養生，24h后對其空隙率進行檢測。根據檢測結果即可確定最佳的瀝青用量范圍，一般在3%～5%范圍內。對另一組試件進行養生后，測定其劈裂強度，根據測定結果在3%～5%范圍內縮小用量取值，最終得出最佳用量[2]。

1.4 設計結果

以某高速公路維修工程為例，按照以上方法對乳化瀝青冷再生混合料進行設計，設計結果為：粗銑刨料：細銑刨料：新料：礦粉：瀝青：水=40.2：38：17：3：4.3：4.2。

1.5 混合料性能檢驗

1.5.1 水穩性

按上述配合比制作標準試件，用于凍融劈裂試驗，以驗證混合料的水穩性。經試驗可知，按以上配合比生產的試件，其TSR值達85.2%，符合規范不低于70%的要求，說明混合料有良好水穩性。

1.5.2 高溫穩定性

按上述配合比制作標準試件，用于高溫蠕變試驗，試驗由SPT試驗機完成。為了對混合料高溫穩定性進行界定評估，還采用了AC-25混合料實施對比，結果見圖1。

圖1 混合料與AC-25高溫蠕變試驗結果

由圖1可知，這兩種混合料的荷載重復施加次數和微應變相互關系曲線相近，說明混合料有與AC-25相當的高溫穩定性，可滿足設計與施工要求[3]。

2 乳化瀝青冷再生施工工藝

2.1 舊料預處理

對舊料進行銑刨、破碎與加工后，將粒徑在9.5～19mm范圍內的視為粗料，將粒徑在0～9.5mm的視為細料進行堆放，堆放的高度應控制在2m以內，并要在15d以內使用。對舊料進行鏟運時，需要在相同的水平面中進行。

2.2 混合料拌和

新、舊料的摻入量采用冷料倉進行控制。在拌和之前，測定集料實際含水量，根據設計確定的配比，依次投加并混合各種原材料。在進行攪拌時，應根據實際情況對拌和方式進行調整，確保瀝青完全裹住集料。

2.3 混合料運輸

混合料拌和完成后應在破乳前運輸到現場使用，基于此，拌和站和施工現場之間的距離不能過遠，否則將使混合料提前破乳，造成浪費。如果環境條件對混合料不利，則要在運輸前對車廂進行覆蓋。

2.4 混合料攤鋪

采用攤鋪機配合人工的方法對混合料進行攤鋪，攤鋪機應緩慢、勻速形式，速度控制在2～4m/min范圍內。攤鋪時，現場施工人員應做好檢查，及時發現和處理離析的部位。對于局部攤鋪機無法到達的部位，應由人工進行攤鋪，注意和整個表面保持平齊[4]。

2.5 混合料碾壓

碾壓是混合料成型并形成強度的關鍵工序，也要在破乳之前完成，混合料碾壓共分為三個階段，即初壓、復壓與終壓，各階段壓路機類型、數量與組成，碾壓方式、遍數及速度如表1所示。

表1 各階段壓路機類型、數量與組成，碾壓方式、遍數及速度

此外，在碾壓中相鄰兩個碾壓帶還要有壓路機輪寬1/3左右的重疊，以保證碾壓的均勻性，防止漏壓。

2.6 混合料養生

混合料形成一定強度需要一定時間，在這一過程中不允許后續施工，應做好交通管制，禁止無關人員及車輛進入。同時，還應對混合料的實際含水量進行測定，根據測定結果進行灑水養生。當混合料實際含水量低于2%時，即可進行后續施工，根據以往施工經驗，如果天氣狀況良好，需要連續養生3～7d。

3 結語

（1）乳化瀝青冷再生混合料實際強度伴隨水分不斷蒸發與瀝青的破乳不斷提高，通常情況下混合料強度達到穩定需要近1年的時間，若想要加快混合料強度達到穩定的速度，可向混合料當中摻入一定量的水泥。

（2）在乳化瀝青冷再生混合料設計過程中，需要重點考慮初始級配、含水量與瀝青用量，采用試驗檢測的方法結合工程情況與要求確定最佳配比。同時，在確定最佳配比以后，還要制作試件進行水穩性及高溫穩定性檢驗，以驗證混合料能否達到要求，在必要的情況下還要與其它常用混合料進行對比。

（3）乳化瀝青冷再生施工工藝主要包含以下環節：舊料預處理、混合料拌和、混合料運輸、混合料攤鋪、混合料碾壓與養生。每個環節都有不同的要點，需要在實際施工中予以嚴格控制，既要嚴格按照規程執行各項操作，又要做好檢查，及時發現和解決潛在的問題。

（4）乳化瀝青冷再生是一種合理可行的高速公路維修方法，具有能充分利用舊料、適合大面積修補、施工簡單快速等優勢，在技術條件允許的情況下，宜優先考慮該方法。