泡沫沥青就地冷再生施工技术在公路路面大中修的应用.doc

泡沫沥青就地冷再生施工技术在公路路面大中修的应用摘要：通过在公路路面大中修工程中应用泡沫沥青就地冷再生技术，将传统的路面结构改造成柔性基层路面结构，克服了传统的“开膛破肚”式的维修，具有工期短、节约造价、延长路面使用寿命的优点，同时也有利于保护环境，积极推动节约经济、环保经济的开展。关键词：公路路面大中修 泡沫沥青就地冷再生 应用一、 背景 近年来随着公路路网的不断完善，许多公路尤其是国省道干线公路陆续进入维修养护和改造阶段。而传统的路面大修方法会产生大量路面废弃材料，不进行合理、计划的使用，既污染环境，又浪费资源。以我市范围约740公里国、省道为例，如果每年8%的沥青路面进行大修，其中30%采用翻修工艺，每年由于挖除产生的沥青路面铣刨材料大约有10万吨，这些材料如果不加以利用，既污染了环境，又浪费了宝贵的资源。从实质上来讲，公路损坏的是材料的结构，而材料的本身是没有损坏的，是可以加以再生利用的。尤其对于现在提倡节约经济、环保意识，提倡资源再生利用，走可持续发展之路更符合国家的要求。为了解决传统公路养护与维修存在的问题，引进和开发沥青路面就地冷再生技术， 泡沫沥青就地冷再生技术（In Place Cold Recycling）是利用专用再生设备对旧沥青路面进行铣刨，同时喷入泡沫沥青并进行拌和，形成泡沫沥青混合料，再经过平地机整平和压路机压实成型，最终形成路面结构的路面再生工艺。由于原位利用路面材料、且无需加热，是一种“资源节约、环境友好”的沥青路面养护技术。国外特别是德国开发了泡沫沥青就地冷再生技术及装备，并广泛用于沥青路面养护。到目前为止，已施工近42公里，再生面积累计达到32万平方米。总投资约6500万元，共节约资金500余万元，取得了明显的效果。通过在上述工程中的应用，较好的掌握在公路路面大中修中应用泡沫沥青就地冷再生关键技术，完善了施工工艺，取得了较好的社会、经济效益。该技术作为一种经济有效的维修工艺在公路养护大中修的应用，符合当前构建和谐社会和建设节约型行业的时代要求。二、路面泡沫沥青就地冷再生设计对公路路面大中修采用的泡沫沥青就地冷再生设计可参考相关规范、规程。如浙江省地方标准DB 33/T 715-2008公路泡沫沥青冷再生路面设计与施工技术规程。 其中相关流程如下：泡沫沥青冷再生混合料配合比设计流程图确定沥青的最佳发泡条件从原路面获取RAP材料在空气中风干RAP材料确定RAP材料的级配及需要添加材料确定23组级配材料（不同用量的细集料、粗集料及水泥）确定23组级配材料的最佳含水量和最大干密度每组级配材料下，按不同的泡沫沥青用量成型马歇尔试件不脱模短期养生1天，40通风烘箱加速养生3天25室温1天25浸水1天干劈裂强度湿劈裂强度不合格初选材料组成及泡沫沥青用量混合料性能检验确定材料组成及泡沫沥青用量图6 泡沫沥青冷再生混合料配合比设计流程图（1）依据初选材料组成的泡沫沥青用量设计值，重新拌和泡沫沥青冷再生混合料。并对其进行各项性能试验，各技术指标必须满足下表的要求（2）。混合料性能指标要求类别技术参数特重与重交通公路中等交通公路轻交通公路马歇尔试验稳定度（KN）（60）6.05.03.0流值（mm）1.54.51.54.01.54.0强度劈裂强度ITS（MPa）（25）0.450.400.25无侧限抗压强度UCS（MPa）（20）1.51.21.0水稳性干湿劈裂强度比ITSR0.800.750.70车辙试验动稳定度DS（次/mm）（60）4000混合料性能指标不能满足设计要求的，应通过调整材料组成和沥青用量等方法重新进行材料设计。三、路面泡沫沥青就地冷再生的应用泡沫沥青就地冷再生施工流程图病害处理弯沉和标高测试旧路面调查撒布水泥、石屑和粗骨料改善平整度和提高压实度的措施再生机铣刨再生作业钢轮压路机静压一遍整平压实平地机刮平整平养生钢轮压路机弱振强振测试弯沉与钻芯胶轮压路机下一道工序（1）施工准备：泡沫沥青就地冷再生施工应采用专用的路面再生设备主要采用德国进口的维特根再生机1台、20T油罐车1台、平地机1台、单光轮振动压路机1台、宝马双光轮压路机1台、25T橡胶轮胎压路机1台、10T洒水车2台及石料洒布机、运输石料车辆等相关设备。施工前必须对各设备调试，保证各设备处于正常工作状态。再生机必须提前30分钟开机预热，检测加热及发泡系统工作状况。对再生机的刀头情况严格检查，发现损坏立即更换。（2）材料撒布再生前的路表面要清扫干净，保持路表层表面干净、平整。如基层有病害则先按照要求对基层病害进行处理，对病害处理完毕后后采用与原有路面结构相同的材料回填至原路面高程。后在施工段落上进行水泥和粗细集料等外掺材料的撒布工作，石屑和碎石宜采用撒布车进行撒布，无条件时也可以采取人工撒布，但人工撒布应事先在路面上用石灰粉打格，撒布时要保证厚度均匀。外掺材料按照每3070m2的面积进行总量控制。材料撒布完成后，除了再生机（包括附属设备）以外其它车辆一律不需进入施工区域。施工作业长度一般以300米左右为宜，尽量长些以减少横向接缝。（3）再生施工病害处理和材料撒布完成后，将水车、沥青罐车、就地再生机连接成车队，开始对沥青面层进行铣刨，同时喷入泡沫沥青进行拌和，形成泡沫沥青混合料并初步整平。再生机的再生速度一般控制在6-8M/分钟。为保证搭接平顺，第一刀再生与第二刀再生搭接重叠10-20CM。两个工作面搭接重叠5-8M.。前一断面再生后预留5-8M不碾压，在后续施工时加少量水泥重新拌和再生碾压。图1、就地冷再生（4）整平与压实1）初压在施工路段再生机开始再生工作完成一幅施工后，采用双光轮压路机初压一遍，采用去静返振的方式。按沥青路面施工技术规范的要求进行压实。在两幅交接处预留1020cm，待第二幅再生后一并压实成型。2）整平在整幅路段工作面再生施工结束、初压完成后，立即用平地机对整幅路段全断面进行切削、刮平，并尽量按照设计横断面路拱进行调拱。平地机的切削深度从深至浅，而且第一遍刮平，必须具有足够的深度，以刮除轮迹痕迹为控制原则。通过刮平再生层可以使材料分布均匀，消除接缝，保证压实效果。图2、平地机整平3）复压复压采用单光轮压路机进行压实，1/2错轮振动方式碾压48遍，碾压速度控制在1525m/min。压实要求同沥青路面施工技术规范中的要求。图3 复压4）终压终压采用轮胎压路机碾压，发挥胶轮特有的搓揉作用，保障压实度满足要求。根据再生层厚度，一般要碾压58遍。在胶轮压路机进行终压前，如果再生层表面干燥，可以采用洒水车对再生层表面进行洒水湿润，但是洒水量应严格控制，达到表面湿润即可。 图4、洒水压实 图5、橡胶轮胎压实（5）养护及开放交通。泡沫沥青冷再生层碾压完成后养护一般无须特殊处理，自然养护。如天气过热可采取表面洒水湿润表面即可。一般在再生层完工后连续3天气温超过20C且无雨，养护即可结束。养护结束验收合格后及时进行上面层磨耗层的施工。 图6、下封好的冷再生基层（6）质量检测在施工过程中对再生厚度、级配、沥青用量、强度、含水量等指标加强检测，在施工后可通过取芯来判断压实度、厚度、成型情况等。其他项目如宽度、平整度等按照公路工程检验评定标准相关要求执行。四、结论：在各路段大中修工程中采用老路面泡沫沥青就地冷再生作为基层后加铺一层沥青混凝土面层，在这两年的运营中，路面平顺，行车舒适，没有出现半刚性基层反射裂缝的通病，取得了较为满意的效果。公路建设是前提，养护管理是保障。养护管理水平的高低直接影响公路效能的发挥。而通过在公路养护积极学习推广新技术的应用，能过取得较为满意的效果。通过泡沫沥青就地冷再生施工技术在我市公路老路面大中修工程的指导实施，较好的克服了施工机具较多、施工工艺相对复杂的不利因素，施工工艺合理、施工组织完善，保障再生路面的使用性能。对老路面大中修工程采用就地冷再生对旧路面进行结构性修复，将传统的路面结构改造成柔性基层路面结构，克服了传统的“开膛破肚”式的维修，