泡沫瀝青冷再生技術在道路維修養護中的應用研究

摘? 要：當前，我國社會經濟飛速發展，在一定程度上帶動了我國交通運輸業的蓬勃繁榮，市政道路建設在一定程度上影響著城市的發展建設，在市政道路運營時間不斷增加的背景下，受各種因素影響，市政道路會發生路面塌陷、開裂等情況，這在一定程度上會嚴重影響道路的正常運行。因此，強化道路維修十分關鍵。研究表明瀝青路面基層冷再生技術有助于市政道路的抗壓強度和穩定性的提升。在市政道路維修養護中瀝青路面泡沫瀝青冷再生技術發揮著關鍵性的作用。本文以米黃路大修工程為例，詳細分析了在道路維修養護中對泡沫瀝青冷再生技術的應用，旨在為工程質量提升和人們的安全出行保駕護航。

關鍵詞：泡沫瀝青;冷再生技術;道路維修養護;應用

中圖分類號：U414? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2019）05-0000-00

0前言

瀝青路面就是對瀝青混凝土進行鋪攤、碾壓成型，使其具有低溫抗裂、高溫穩定、抗澇等優點。因此，在公路工程和市政工程中有著廣泛的應用。作為瀝青路面的關鍵材料，瀝青混凝土長期在車輛荷載、氧氣、太陽輻射和水等多類自然因素作用下，會使其表面出現化學與物理作用，導致瀝青材料發生剝落、裂縫、凹陷、老化等情況，進而會嚴重影響到道路運行的安全與穩定性。為此，在瀝青路面修復中比較適用。泡沫瀝青冷再生技術既能充分利用原材料，又能較好地改造原路面，修復缺陷，延長使用時間，因此其廣泛的應用在道路修復、養護中[1]。

1泡沫瀝青冷再生技術

1.1工作原理

泡沫瀝青即膨脹瀝青，水和瀝青混合，瀝青膨脹，形成瀝青泡沫，使瀝青更具黏結性。圖1為瀝青泡沫發泡過程。

冷水滴碰到高溫瀝青，水珠和熱瀝青發生熱交換，水滴100℃后，瀝青傳遞熱量超過蒸汽潛熱，蒸汽體積膨脹，蒸汽在特定壓力下會向瀝青連續相流入，這時噴嘴噴出蒸汽泡沫瀝青，且程薄膜狀，其張力將包裹住氣泡[2]。

1.2泡沫瀝青冷再生技術特點

泡沫瀝青冷再生技術，使用專用設備處理原來的路面表面，如填入水泥、泡沫瀝青等混合料，并讓新混合料同原來路面材料混合在一起，并應用壓路機進行壓實。第一，冷再生技術是一次性作業，不會損壞路基。二，可節省維修費用。可對路面原材料充分利用，減少養護所需材料，既節約了養護成本，也能防止污染舊瀝青路面材料。第三，用專業再生機械設備為冷再生技術施工，并用計算機控制這部分設備，能有效控制路面銑刨的速度與深度，和各類添加劑的用量，從而最大程度保證施工效果與質量。第三，施工高效、簡單。應用機械設備施工可有效維修舊路面，防止道路維修對交通形成的干擾，切實提升了最終的維修效率。

2工程概況

米黃路位于延慶城區北部，起點位于延慶米家堡村，迎接國道，終點位于黃柏寺，連接舊小路，道路等級為二級公路，設計速度。本次米黃路大修工程起點位于國道，樁號，終點至舊小路，樁號，大修長度公里。主要工作內容包括病害處理、銑刨舊路、加鋪面層、附屬工程等。

3泡沫瀝青混合料的技術性能及設計方法

3.1技術性能

3.1.1溫度穩定性

泡沫瀝青與常規HMA相比，混合料溫度的穩定敏感性低，且比熱拌瀝青混合料的高溫穩定性、低溫抗裂性強。

3.1.2抗車轍性能

在我國，很少對相關抗車轍性能進行研究，如，澳大利亞交通部用材料對泡沫瀝青混合料實施了兩種試驗方法，即壓實試驗、壓實后試驗。通過一定的試驗，發現最終的結果差異性很大，前者未，車轍深超過，接著再經1萬次輪碾試驗，且確保車轍深低于1mm。

3.1.3水穩定性

泡沫瀝青混合料強度和含水量存在著緊密聯系，由于此類混合料會使用少量的瀝青，且有很高的空隙率。想要使混合料水溫性提升，需要使用大量的瀝青，這樣會增加一定的混合料密度，并且瀝青會被細粒料包裹，提升它的水穩性，此外，也可加水泥當填料，進而實現材料水穩性的改善[3]。

3.2設計方法

混合料=泡沫瀝青+路面材料。一般會使用馬歇爾法設計混合料，下面為詳細步驟。

（1）調查、評估翻新路面，包括路基強度、排水情況、結構層厚度、舊路縱斷面等。

（2）檢測可回收再利用材料，有混合料級配、材料含水量、瀝青含量等。

（3）確定泡沫瀝青混凝土各材料用量比，若材料塑性指數超出12，則應加入1%-2%的熟石灰，若要提高瀝青粘附性，需加入1%-2%水泥。

（4）確定泡沫瀝青膨脹率、半縮期，通過改變冷水用量，以期對瀝青膨脹率與半縮期進行合理調整，從而選擇最適宜的耗水量。

（5）制備泡沫瀝青混合料試樣，明確最佳瀝青含量。通常，拌和設計需要最少拌和五種不同量的瀝青混合料，適當養護試件后，需開展評定試驗，試件經適當養護后，應實施評定試驗。對不同泡沫瀝青含量的試件進行了間接拉伸試驗，獲得了試件的間接拉伸強度，最佳瀝青用量為最大間接抗拉強度。

（6）泡沫瀝青混凝土工程性能的有效評價。確定最佳瀝青用量后，按比例制作試件，通過回彈模量試驗、穩定性試驗、流動值試驗和疲勞試驗來評價其性質。

4泡沫瀝青冷再生混合料配合比

根據國際級配范圍，篩選現場取樣的瀝青銑刨材料，并加入相應的水泥、礦粉和機制砂，如下表1。

4.1泡沫瀝青冷再生路段所需施工機械

WR2500S冷再生機、攤鋪機、水泥稀漿拌和車、單和雙鋼輪振動壓路機、膠輪壓路機等均配備為1臺，兩臺熱瀝青保濕溫罐車，灑水車1-2臺（針對水源距離確定，1臺應具可灑水）。

4.2養護施工方案

4.2.1封閉交通

要提前封閉施工路段的交通，并設置一定的交通標志，確保文明與安全施工。

4.2.2機制砂與礦粉的混合

在拌和站，需要按照一定的設計比例拌和礦粉與機制砂。并向現場運輸拌和好的混合料，為改善再生混合料級配，需將厚的撒布用灑布機均勻撒鋪，泡沫瀝青的冷再生應用泡沫瀝青再生材料，保證篩孔符合設計要求。

4.2.3施工現場、就地冷再生機組的準備

舊路面要保證清掃干凈，確保無積水、雜草、塵土以及其他垃圾雜物等，然后全面嚴格檢查再生施工中的全部機械設備，如灑水車、再生機、水泥稀漿車、壓路機、瀝青保溫罐車等。瀝青罐車達現場后，檢查瀝青溫度不低于170℃。根據配合比設計設置再生器瀝青用量及發泡水量，施工前在再生器上用試驗噴嘴進行發泡試驗，檢查發泡效果，檢查水泥漿車及再生器內安裝的水或穩定劑是否滿足再生段的施工要求。將全部同再生機連接的管路進行連接，為保證能夠打開全部的閥門，開始施工前將系統中的全部空氣排凈。為確保全面程序都能正常運行，全部及穩定劑添加量有關數據由再生機操作員向計算機內進行輸入[4]。

4.2.4銑刨、拌和沫瀝青混合料

用維特根再生機對于原路面的銑刨和攪拌，應在現場進行冷再生。施工前，蓄熱室的瀝青管理層應加熱至適合本工程的溫度。再生機上連接瀝青管和水泥管路，并合理設定各項工作參數，如瀝青用量、銑刨深度、原路面密度進行設定，當這些工作完成以后，需要檢驗瀝青發泡。

設定維特根水泥稀漿攪拌機的參數有：水泥用量、最佳外加水量、工作深度、路面密度、灑布工作寬度。每間隔約50m就對再生深度檢查一次，假若發生誤差，則要進行及時的調整[5]。

4.2.5處理泡沫瀝青混合料橫、縱接縫

對于橫向接縫，下段施工時應重新拌制約1m，縱縫應需實施搭接拌制，并將寬度合理科學的控制在200cm，搭接時水泥、瀝青應封閉。

4.2.6泡沫瀝青混合料壓實、成型

根據再生層的壓實度和厚度要求，配備足夠合格的鋼輪壓路機與輪胎壓路機，這樣可有效保證壓實后的再生層充分滿足壓實度與平整度要求。

施工路段需分別配置膠輪壓路機、單鋼和雙鋼輪振動壓路機各一臺，為充分保證每道工序能夠緊密銜接，則要在就地冷再生施工中有效應用流水作業法，攪拌與碾壓結束之間的延遲時間要盡量的去縮短，混合料的最佳含水量需要比初壓時混合料的含水量高1%左右。需要確保碾壓中再生層表面一直是濕潤的，若水分快速蒸發，則需要進行及時灑水。初壓時需使用單鋼輪振動壓路機實施碾壓，且確保碾壓速度在，通常碾壓方式會先靜壓再振動碾壓，壓路機要由外向路中心位置碾壓。若邊緣存在著支檔，則碾壓要緊貼著支檔進行，以免向外面移動。第一步，先實施兩次靜壓，然后使用平地機將其整平，縱向應平順適宜，路拱、超高需要與設計要求進相一致，完成初壓后立刻進行復壓，且應用單鋼輪振動壓路機實施復壓，碾壓速度應保證合理控制在，然后再開展三次高頻低幅的壓實工作，直至無明顯車輪痕跡停止即可。路面的壓實需要應用輪胎壓路機，并將碾壓速度有效控制在2-4km/h，然后反復進行5次壓實，直至無顯著的輪跡為止[6]。

在橫向接縫碾壓中，第一步要應用雙輪雙震壓路機進行橫壓，并使其在壓實后的混凝土層上，并保證新層壓入的寬度是15cm，并確保每壓一次就像新混合料靠近15-20cm，直至全部完成新鋪路面為止，接著改為縱向碾壓，以防止剛剛完成或正在碾壓的路段上，由于壓路機轉動、突然制動和停車而對碾壓質量造成影響[7]。

4.2.7養生

養生過程中要封閉交通，并可實施自然養生，通常不用使用特殊措施。

5結語

作為一類新型的瀝青混合料冷拌技術，對瀝青路面的車轍與裂縫等病害中進行應用，有良好的效果，不但對傳統公路養護價高、浪費資源、污染環境等問題得到良好解決，又能對舊材料進行充分有效利用。且其具有無污染、節能環保等優點，此外其還是一種具有很高經濟效益的路面修復技術，為此，在道路維修養護中可以被廣泛應用，且其效果十分顯著。我們需要對其進一步探索和研究，使其更好的為公路事業發展服務。

參考文獻

[1]張任軍.泡沫瀝青冷再生混合料試驗研究[J].湖南交通科技，2018，44（3）：80-83.

[2]王建.就地冷再生技術在城市道路改造工程中的應用[J].建材與裝飾，2017（16）：269-270.

[3]唐澤斌.泡沫瀝青就地冷再生大中修工程中的應用[J].黑龍江交通科技，2017，40（1）：38-39.

[4]姜春光.瀝青混凝土路面冷再生技術在市政道路工程中的應用[J].科技視界，2015（29）：112+193.

[5]鄒偉.冷再生技術在高速公路路面大修中的應用研究[J].工程技術研究，2019，4（16）：80-81.

[6]楊建偉.瀝青路面冷再生技術在道路工程施工中的實際應用[J].江西建材，2016（07）：186-187+189.

[7]張海波.泡沫瀝青冷再生技術在路基施工中的應用[J].建筑技術開發，2016，43（01）：126-127.

收稿日期：2019-08-22

作者簡介：張明耀（1984—），男，內蒙古呼和浩特人，本科，工程師，研究方向：土木工程。

Research on the Application of cold Recycling Technology of Foamed Asphalt in road Maintenance

ZHANG? Mingyao

（Beijing Huatong Highway Bridge Supervision Consulting Co.， Ltd.， Beijing? 102100）

Abstract： At present， the rapid development of China's social economy has promoted the vigorous prosperity of China's transportation industry to a certain extent. The construction of municipal roads has affected the development and construction of the city to a certain extent. Against the background of increasing operating hours of municipal roads， Due to various factors， pavement collapse and cracking will occur on municipal roads， which will seriously affect the normal operation of the road to a certain extent. Therefore， strengthening road maintenance is critical. Studies have shown that the cold recycling technology of asphalt pavement base can help to improve the compressive strength and stability of municipal roads. Foam asphalt cold recycling technology of asphalt pavement plays a key role in the maintenance and maintenance of municipal roads. This article takes the beige road overhaul project as an example to analyze in detail the application of cold recycling technology of foamed asphalt in road maintenance and repair， aiming to escort the improvement of the project quality and people's safe travel.

Keywords： foamed asphalt; cold recycling technology; road maintenance and repair; application