淺談乳化瀝青冷再生基層施工技術應用

閆戰(zhàn)磊 魯銀亮 崔革

摘 要：乳化瀝青冷再生施工工藝在公路基層養(yǎng)護中應用的較多，能夠以較低的成本實現(xiàn)良好的養(yǎng)護效果。基于此，本文詳細分析了這項技術的應用要點，希望能夠起到一定的借鑒性作用。

關鍵詞：就地冷再生;瀝青;高速公路

1 乳化瀝青就地冷再生技術施工工藝

乳化瀝青原理。對瀝青進行乳化，可使得瀝青粘度有效降低，便于在常溫下進行瀝青混合料生產(chǎn)。乳化瀝青在常溫下呈液態(tài)，表現(xiàn)出很好的流動性，在再生料中呈瀝青微滴狀態(tài)。在進行再生料拌和時，由于乳化瀝青顆粒表面電荷與集料表面電荷發(fā)生中和反應。同時再生料鋪攤后，在水分蒸發(fā)作用下，瀝青微滴從乳化液中分離出來，相互靠近粘結形成瀝青膜，這就是瀝青乳液的分解與破乳，主要對混合料后期強度有較大影響。

乳化瀝青冷再生料的強度形成過程就是廢舊料和新礦料及乳化瀝青全面混合的過程。當與集料接觸時，乳化瀝青優(yōu)先分布于礦粉上，包裹粒徑較大集料，內(nèi)摩擦力和內(nèi)聚力使得再生料具有良好的強度和水穩(wěn)定性，具備良好的耐久性。

2 工程概況

寧宿徐高速公路近90%路段在“十三五”期間都將接近或超過設計使用年限，根據(jù)公司《寧宿徐高速公路瀝青路面性能評估及“十三五”養(yǎng)護規(guī)劃研究》計劃安排。為切實提高路面的使用性能，保障高速公路的安全暢通，加強道路的預防性養(yǎng)護，對S49新?lián)P高速的K66+500--K123+000和S96宿遷支線K6+367--K7+500雙向路段實施路面大修工程，主要采取SMA罩面和就地熱再生兩種方式。根據(jù)設計文件要求，路面大修應用超過2.9單車道·公里乳化瀝青就地冷再生技術。

3 乳化瀝青冷再生料設計

在混合料結構設計中，再生料配合比設計是確保施工質(zhì)量的關鍵之一。合理的再生料配合比設計，能有效確保成型后的路面具有足夠強度和良好的路用性能。采用廠拌冷再生技術，混合料級配能夠在更大范圍內(nèi)進行調(diào)整，容易控制混合料拌和與施工質(zhì)量，確保瀝青再生料質(zhì)量達標。

配合比設計的基本流程：隨機取樣，低溫烘干確定含水量;分析得出銑刨料級配及瀝青含量;確定最佳用水量;乳化瀝青最佳用量的確定。

用于廠拌冷再生的銑刨料須經(jīng)過破碎、篩分后方可使用。一般分成0mm～10mm和10mm～30mm兩檔。對回收料的含水率進行測定、級配、瀝青含量和砂當量進行檢測。以采用的銑刨料各項參數(shù)為基礎，通過進行配合比設計，進行新舊料比例調(diào)整，確保混合料級配滿足路面結構層要求。

確定最佳含水率及最大干密度。拌和用水量確定時，先在混合料中摻入4%乳化瀝青，依據(jù)設計要求變化含水率進行擊實試驗，最佳含水率采用最大干密度時的含水率。

乳化瀝青冷再生混合料性能驗證試驗。以含水量間距為0.5%～1.0%進行試件制備，試件成型采用二次擊實方法。先將拌和均勻的乳化瀝青試樣雙面擊實50次，將試樣連同試模側放于60℃鼓風烘箱中養(yǎng)生40h，從烘箱中取出后，立即馬歇爾雙面擊實25次，側放于室內(nèi)冷卻后進行性能檢測，綜合確定乳化瀝青用量。同時，還須對試件進行凍融劈裂等試驗，要求各試驗結果符合要求。

瀝青混合料的空隙率不僅會直接影響混合料各項性能，其大小和結構還會影響混合料養(yǎng)生，應對其進行控制。與泡沫瀝青混合料相比，乳化瀝青混合料孔隙偏小，易成封閉狀態(tài)，則其水分散失慢，強度增長速度慢。

4 乳化瀝青冷再生施工過程

1）施工前準備與材料用量。乳化瀝青就地冷再生利用舊面層瀝青混合料進行再生，再生混合料作為中下面層。根據(jù)本次寧宿徐高速公路實際狀況，選擇首次再生的車道，以車道兩側標線作為冷再生施工的邊界。根據(jù)再生機每次銑刨寬度為3.8m，標好再生的兩條邊線。先借助森林滅火鼓風機來吹干凈原路面上的浮塵，也可以采用人工清掃的方式，保證舊路表面層是干凈整潔，沒有任何雜物或是灰塵的，然后再通過水泥撒布車來對水泥進行撒布，在這個過程當中要確保施工區(qū)域環(huán)境不會受到飛揚的水泥的污染。灑布過程當中為確保施工邊線不會被覆蓋住需要在兩邊都空出來10cm左右。根據(jù)水泥用量2.2%，乳化瀝青用量3.3%計算，每平方需要添加水泥4.4kg，乳化瀝青6.6kg。

2）就地冷再生攤鋪。就地冷再生的攤鋪過程當中需要使用到再生機、水車等CIR900系統(tǒng)設備，且確保所輸入的每一項再生相關數(shù)據(jù)都是正確的，乳化瀝青冷再生混合料直接由皮帶運至攤鋪機料斗。冷再生混合料采用熱拌瀝青混合料攤鋪方法進行攤鋪，要求緩慢、均勻、不間斷。本項目使用兩臺性能相同攤鋪機組成梯隊聯(lián)合攤鋪，便于進行標高、再生層平整度控制。要求兩幅間有30cm～60cm寬度搭接，保證搭接縫為濕接縫，躲開車道輪跡。

冷再生混合料攤鋪前，無需進行熨平板加熱，只需涂少量防粘劑。乳化瀝青混合料盡量不要分層鋪筑，確需多層鋪筑時，在鋪上一層前須養(yǎng)生2d～5d。為防止混合料出現(xiàn)離析，對攤鋪機速度進行控制，要求控制在2m/min～5m/min，不得隨意變速或停頓。根據(jù)試驗路段結果確定松鋪系數(shù)，要求單層壓實后最大厚度不大于16cm，最小厚度不小于8cm。在攤鋪過程中，由專人進行攤鋪層厚度及路拱、橫坡等檢查，對鋪攤缺陷及時進行人工找補，對特別嚴重路段須整層鏟除。

3）碾壓工藝。碾壓作業(yè)可劃分成初壓、復壓與終壓三個階段，須結合現(xiàn)場冷再生的實際情況來調(diào)整每一個碾壓段落的長度，一般以40m左右較為適宜。下面是本工程的碾壓方案：第一、如果再生混合料是由攤鋪機攤鋪好的話，那么在混合料表面破乳以前就需要馬上用鋼輪振動壓路機進行碾壓，這樣做能夠避免增加乳化瀝青的粘度，鋼輪壓力機的粘輪問題也會得到有效解決;第二、初壓作業(yè)過程當中，以雙鋼輪靜壓過一遍以后，再采用單鋼輪壓路機進行2遍的靜退振碾壓，前后振動碾壓2遍，如表面的水分很快就被蒸發(fā)掉了的話，那么就需要注意水分的補充，但須適量;第三、復壓作業(yè)時主要是以膠輪壓路機兩臺來進行碾壓，一般要結合混合料的性能、壓路機的類型等多方面因素來決定碾壓的次數(shù)，本工程采用6～8遍。第四、根據(jù)施工技術規(guī)程，復壓后無輪跡或者壓實度滿足，無須終壓。本項目采取增加復壓遍數(shù)以消除輪跡。第五、碾壓攤鋪的再生料之后，兩個小時之內(nèi)禁止車輛通行，確保養(yǎng)生要充足，以免行駛的車輛會導致路面出現(xiàn)松散，具體需要多長時間來進行養(yǎng)生需要根據(jù)現(xiàn)場來定。

為避免壓路機輪被冷再生料所粘結，在采用壓路機進行碾壓的過程當中可噴少量的水霧。碾壓過程當中除非不得已，否則不能出現(xiàn)掉頭或是剎車的情況，并禁止在相同斷面上停留，碾壓位置應該是階梯狀的。初壓的碾壓速度以2～3km/h為宜，復壓則控制在3～6km/h之內(nèi)，終壓的碾壓速度一般是2.5～5km/h。

4）養(yǎng)生。冷再生下面層須養(yǎng)生一段時間之后，確保能夠進一步蒸發(fā)或是揮發(fā)混合料當中的水分，從而增強路面強度之后才能開始對罩面層進行鋪筑。如果氣候條件比較好的話，那么3到7天的養(yǎng)生期即可，養(yǎng)生期間禁止有車輛通行。養(yǎng)生結束以后，鉆芯取樣芯樣成型完整時，加鋪封層和罩面層。

5 結束語

冷再生技術具有節(jié)約資源、縮短施工周期、減少環(huán)境污染等特點，在實際應用的過程中，具有較多的要點，必須結合實際情況進行分析。在養(yǎng)護的過程中，應對其特點進行把握，聯(lián)系理論與實踐，不斷細化整個施工流程，同時，加強質(zhì)量控制，真正發(fā)揮出這項技術的經(jīng)濟社會價值。

參考文獻

[1]索智，栗榮，陳歡，張奧.泡沫瀝青冷再生混合料配合比設計優(yōu)化研究[J/OL].公路，2019（12）：247-251.

[2]謝金波，周滇.瀝青路面就地熱再生施工技術研究[J].交通世界，2019（32）：16-17，22.

[3]賈亞楠.冷再生技術在高速公路路面大修中的應用[J/OL].交通世界，2019（30）：20-21.