廠拌泡沫瀝青再生混合料設備及工程應用

王士崇，謝照雷，耿照巍

（1.河南省光大路橋工程有限公司，河南 濮陽 457000；2.河南天平工程質量檢測有限公司，河南 濮陽 457000）

0 引言

我國許多干線公路基多采用的是具有半剛性性質的水泥穩定碎石基層，然而重載交通成為影響半剛性基層病害產生的一個突出原因。泡沫瀝青再生很好地解決上述傳問題，連續式廠拌泡沫瀝青再生是一項節約、環保的路面維修技術，被稱為“綠色”施工技術[1]。通過設備的研發為該技術的成果轉化提供了有力支持，對原水穩攪拌設備的拌和終端添加二次拌和及瀝青發泡機組，實現在常溫下對路面銑刨回收材料進行資源再生，形成的一種半柔性混合料技術。

1 續式廠拌泡沫瀝青（再生）混合料設備優點

（1）應用范圍廣。泡沫瀝青的應用拓展了混合料的應用空間，適用于各等級道路基層以及低等級道路的面層。

（2）產能大，采用600 型水穩拌合設備，實際應用產量達到400~550t/h，原則上可達到連續式水穩拌合站產能上限。

（3）采用的是振動攪拌加二次拌合的工藝拌和更均勻。

（4）為了滿足實際需要，及時控制調整級配，采用多個料倉供料，集料級配設計更加靈活，生產配比更加規范。

（5）價格優，成本低。目前國內市場同類產品的均價約為750 萬元，研發的設備價格則為400 萬元左右。

（6）設備的模塊化使得該技術易推廣。

2 工程實踐應用

2021 年10 月，濮陽市G106 修復養護工程（K515+187—K529+267）段和（K556+488—K571+041）段，經過多方專家論證，采用連續式廠拌泡沫瀝青再生技術對對上基層進行施工。

結構性修復方案：現狀行車道范圍銑刨56cm 深的路面結構。水泥穩定碎石基層上面鋪裝12cm 厚泡沫瀝青再生半柔性混合料基層以及瀝青面層[2]。

本次泡沫瀝青再生施工路基寬度27m，采用半幅施工半幅保通模式，首先施工上行半幅，半幅施工再生作業寬度為11.5m，然后施工下行半幅，施工寬度為12m，兩次再生搭接50cm，保證再生縱向接縫在道路中間，從而保證上下行橫坡。半幅施工搭接如圖1 所示。

圖1 半幅施工搭接

2.1 原材料試驗及混合料組成設計與技術要求

2.1.1 瀝青路面銑铇料（RAP 材料）

銑铇料檢測內容及質量要求如表1 所示。

表1 RAP 材料檢測內容及質量要求

2.1.2 瀝青

采用山東高速建設材料有限公司（東海牌）70＃瀝青，瀝青性能應滿足《公路瀝青路面再生技術規范》（JTG/T 5521—2019）中表5.3.1 的要求。

2.1.3 碎石

采用安陽中聯生產的碎石，碎石相關技術指標如表2 所示。

表2 碎石技術指標要求

2.1.4 石屑

采用安陽中聯生產的石屑，技術指標如表3 所示。

表3 石屑技術指標要求

2.1.5 水泥

采用（湖波牌）P·S·B32.5 型礦渣硅酸鹽水泥。水泥的技術指標如表4 所示。

表4 水泥技術指標

2.1.6 水

拌和用水采用飲用水即可。

2.1.7 混合料級配

合成級配如表5 所示。

表5 廠拌泡沫瀝青再生混合料工程設計級配范圍

根據配合比設計結果，再生施工主要參數設定如表6 所示。

表6 冷再生施工主要參數

3 施工工藝

3.1 再生混合料的拌和

拌和設備利用德通振動600 型水穩拌和站進行機械改裝，通過增加二次拌和設備并對二次拌和設備加長，延長了泡沫瀝青再生混合料的拌和時間，保證了混合料的均勻性。

為了控制加水系統與瀝青發泡系統的計量精度，采用恒壓控制，通過計算管路管徑大小、壓力、流量等控制流量，保證了混合料拌和效果。

3.2 運輸

成品料拌和后直接通過自卸車覆蓋運輸，到現場后及時完成攤鋪。

3.3 攤鋪

攤鋪前應完成下部結構層的清掃，保證清潔無污染；攤鋪前應檢查液壓系統的參數設置，及時加以調整；攤鋪速度應根據混合料實際產量、運輸能力情況、攤鋪作業進度等條件及時調整，保證現場攤鋪勻速、連續不間斷。

3.4 碾壓

為了保證碾壓質量，嚴格控制復壓速度及遍數與碾壓速度。采用的碾壓方案如表7 所示。

表7 施工碾壓方案

3.5 養生

碾壓結束以后，進行現場檢測合格后即可進行自然養生。

3.6 同步質量檢測

泡沫瀝青性能指標如下：泡沫瀝青用量2.7%，水泥用量1.8%，膨脹率為11.5 倍，半衰期為9.6s，發泡溫度為159℃。馬歇爾穩定度如表8 所示，干濕劈裂強度比如表9 所示，無側限抗壓強度如表10 所示，動穩定度如表11 所示。

表8 馬歇爾穩定度

表9 干濕劈裂強度比

表10 無側限抗壓強度

表11 動穩定度

4 結語

河南省光大路橋工程有限公司近年來一直在對泡沫瀝青應用方面進行研發，研制的泡沫瀝青（再生）混合料連續式廠拌設備克服了進口廠拌設備（造價高、產能低、集配不易調整等）的弊端，并開發了連續式廠拌泡沫瀝青再生工藝技術及設備。

研發的廠拌設備將瀝青發泡模塊、二次拌和設備模塊與現有的水穩拌和站設備封裝，協同工作，拓展了水穩拌和設備的使用功能，增加了道路路面銑刨料的資源再生的途徑，該設備在濮陽G106 修復養護工程項目進行成功應用，為廠拌泡沫瀝青再生技術推廣提供有效途徑，為實現建立健全我國的“十四五”建設綠色循環發展經濟體系提供技術支持。