高速公路養護中泡沫瀝青冷再生基層應用分析

王艷

山西交通控股集團有限公司大同南高速公路分公司 山西大同 037400

此高速公路工程項目的全線長度是39.63km，起訖樁號是K22+158--K61+788，采用的是雙向六車道，設計的行車速度是120km/h。此項目建成于2013年，經過多年來的通車運行，原路面出現了較為嚴重的質量病害，尤其是路面水穩基層破碎，已經不能有效承載路面行車荷載，所以必須對原路面的水穩基層實施處治。此項目原路面設計的結構類型是：AK-16A（厚度是4cm）+AC-20I（厚度是6cm）+AC-25II（厚度是8cm）+級配碎石（厚度是20cm）+3%水穩碎石底基層（厚度是18cm），通過綜合分析項目養護施工要求及條件，確定重鋪的瀝青路面結構類型是：原生AC-16C（厚度是4.5cm）+AC-20C廠拌熱再生（厚度是6cm）+ATB-25廠拌熱再生（厚度是12cm）+泡沫瀝青廠拌冷再生（厚度是20cm）。

1 原材料選用

此項目選擇的瀝青是福州A級70#道路石油瀝青，其相關技術性能檢測結果詳見表1所示；水泥選擇的是普通硅酸鹽水泥（品牌是金牛牌），具體強度是32.5MPa；下面層銑刨料采用的是回收瀝青路面材料RAP；石屑選擇的是砂巖（粒徑范圍是0至2.36mm），且保證石屑表面整潔、干燥、無任何的雜質；水選擇的是純凈自來水[1]。

2 配合比設計

此項目中RAP銑刨料包含的細料比較少，＜0.3mm的篩孔質量通過率偏低，難以達到再生混合料設計級配規定要求，所以結合項目經驗摻入粒徑范圍是0至2.36mm的細集料，同時按照RAP：細集料（粒徑范圍0至2.36mm）：水泥=75:23.5:1.5比例調成滿足規范基本要求的級配[2]，詳見表2。此外，通過馬歇爾試驗等確定的泡沫瀝青最佳使用量是3.0%。

表2 礦料級配組成

3 施工技術

此項目拌和設備選擇的是冷再生專用拌和設備（型號為KMA220），其設置了泡沫瀝青發生裝置，在具體生產階段必須根據配合比要求進行混合料拌和。

3.1 混合料拌和

結合項目實際情況合理配置水泥罐、瀝青罐等各項設備，確保能夠順利供水，以保證泡沫瀝青混合料的均勻、連續性制備。而在混合料拌和之前，必須對RAP銑刨料與集料含水率進行嚴格檢測，并合理調整拌和加水量。在實施混合料拌和生產時，應綜合分析運輸距離、攤鋪水損失等條件，適量的增加用水量，以保證攤鋪、碾壓施工時混合料的含水率處于最佳狀態。根據配合比要求進行混合料拌和，安排專業人員負責料倉管理，若是料倉口發生了堵塞現象，則必須立即疏通，以保證冷再生混合料級配滿足規定要，同時提前預熱瀝青輸送管道。此外，冷再生混合料必須均勻、充分攪拌，無任何的花白料、液體流淌以及結塊現象。

3.2 混合料運輸

泡沫瀝青再生混合料拌和完成之后，需要立即運輸到項目施工現場使用。綜合分析當天工程量、運輸距離以及攤鋪能力等條件，合理配置混合料運輸車輛，確保混合料供應稍微富余攤鋪速度。運料車的車廂表面必須清理干凈，然后噴灑適量的油水混合物，以免混合料與車廂表面發生黏結問題。在混合料運輸階段需要覆蓋一層帆布，以免水分快速流失，保證泡沫瀝青再生混合料的性能質量。

3.3 混合料攤鋪

泡沫瀝青冷再生混合料攤鋪施工之前，需要對下承層表面噴灑適量的透層油或者是粘層油。此項目中攤鋪施工設備選擇的是瀝青攤鋪機，無需提前預熱熨平板。以路面全幅攤鋪為例，應配置2臺攤鋪機采用前后交替“梯隊”攤鋪施工模式。通過試鋪確定松鋪系數（此項目確定的松鋪系數是1.35），同時結合壓實厚度檢測情況微調松鋪系數[3]。在具體攤鋪施工階段應保證勻速、慢速、均勻攤鋪，禁止隨意加減速、掉頭以及停頓，攤鋪機的行駛速度控制為2m/min至4m/min，2臺攤鋪機的間隔距離控制為10m，軌道的重疊寬度控制為10cm，以提升接縫位置的平整度與密實度。

3.4 混合料碾壓

應根據泡沫瀝青冷再生混合料的壓實度等指標要求，合理選擇碾壓施工設備，一般需要配置重量級別≥12t的雙鋼輪振動式壓路機、重量級別≥18t的單鋼輪振動式壓路機、重量級別≥25t的輪胎壓路機，然后結合項目實際情況進行調整，以保證泡沫瀝青冷再生混合料的碾壓施工質量。此項目泡沫瀝青冷再生混合料的碾壓施工流程分為2個步驟，即第一次碾壓與第二次碾壓，其中第一次碾壓情況詳見表3所示；第二次碾壓需要在首次碾壓施工完成的3d實施，選擇輪胎式壓路機進行6遍至10遍的揉壓，最后按照規定要求進行養生[4]。

表3 泡沫瀝青冷再生混合料碾壓組合方式

3.5 養生

泡沫瀝青冷再生層必須養生達標之后才可以進行上層結構加鋪，一般養生時間控制在3d至5d，養生方式是自然養生。待冷再生層能夠鉆孔取芯，或者是冷再生含水率低于2%，才能夠實施下一道工序。養生結束之后，以確保泡沫瀝青冷再生混合料質量的基礎上，提前噴灑粘層、透層，然后進行上層瀝青層的鋪筑，以增強層間的粘結性。

4 施工效果評價

待項目施工結束之后，需要檢測其外觀、厚度以及壓實度。首先是外觀檢測，泡沫瀝青冷再生混合料層的表面密實度、平整度符合規定要求，且無明顯的“彈簧”、“浮石”現象，總體外觀表現較好；其次是厚度檢測，選取6個橫斷面，檢測超車道、行車道以及應急車道12個點虛鋪厚度與壓實度（詳見表4），完全符合規定要求±10mm，同時松浦系數合適。

表4 壓實厚度與松鋪厚度檢測結果

5 結語

本文結合高速公路工程項目實際情況，綜合分析了高速公路養護中泡沫瀝青冷再生基層施工技術，并對施工效果進行了評價。研究表明，通過采用采用泡沫瀝青冷再生基層施工技術，有效改善了原路面的路用性能，為類似項目養護施工提供了借鑒。