沥青路面基层冷再生技术在市政道路维修工程中应用

1、沥青路面基层冷再生技术在市政道路维修工程中应用摘要：沥青路面基层冷再生技术是一种较新的且具有良 好应用前景的城市道路沥青路面维养新技术。本文根据笔者 多年市政道路施工实践并结合工程实例，对损害的沥青路面 基层冷再生施工技术方案进行了分析阐述;在此基础上，对 城市道路沥青路面基层冷再生混合料配合比设计、施工工艺 及施工过程中的质量控制与检测进行了深入探讨和总结。关键词：城市道路；沥青路面；冷再生技术;配合比设计； 质量检测中图分类号:u418.6文献标识码:b文章编号:1008-0422(2010)04-0143-021、引言现代城市市政道路沥青路面基层冷再生技术就是利用 旧路现有资源，加入部分

2、新的混合骨料和稳定剂，在自然环 境下利用冷再生拌和设备对旧沥青路面进行再生，形成满足 路面强度等指标要求的新型柔性路面基层。这与以前所做的冷再生性基层存在本质的区别，沥青路 面柔性基层的特点是刚柔相济，路面结构层具有强度高，粘 弹性好，且养生周期极短，加快了施工速度，还有效地解决了 传统的三渣等半刚性基层反射裂缝、面层推移、拥包等技术 难题，大大提高了道路使用功能，延长其使用寿命，可广泛应 用于旧路改造升级、高速公路大修工程，大幅度提高城市道 路的整体质量，充分发挥城市市政道路建设投资的效益。2、工程概况湖南永州有多条城市高等级道路修建于1999年以前，随 着交通量迅速增长，重型汽车增多，现有

3、路面强度已不能满 足交通量要求，沥青材料老化，已出现不同程度的病害现象， 城市道路的维修势在必行。其中某段市政道路全长4. 85km, 路面宽18-20m,基层为20cm水泥稳定砂砾，面层为8-12cm沥 青混凝土。通过对现有路面进行路况调查发现，原路面出现大面积 的坑槽、松散、推移、拥包、沉陷、结构性车辙、沥青路面 表面功能衰减，弯沉平均在116(0. 01mm)以上,但是水泥稳定 砂砾基层未被破坏，主要是路面面层损害严重，根据国内现 有的传统施工技术在对原路面进行铳刨加铺面层，或者改建, 施工速度慢，周期长,层间联结不好，特别是废弃原来的路面 材料,对处置建筑垃圾带来了填埋占地、能源浪费、

4、环境污 染等诸多问题。经初步鉴定，试验路段各项技术指标均符合 冷再生技术质量规定的要求，能达到预期效果，由于原路半 刚性基层整体强度及稳定性较好，故本次只对原沥青路面进 行再生。3、沥青路面基层冷再生施工技术方案分析与确定 本段市政道路再生层确定为乳化沥青碎石混合料柔-性 再生基层，添加剂为7%乳化沥青（沥青含量30%）+1.5%水泥。 施工机械采用wirtgenwr25do s中型轮胎式多用途就地冷再 生机，其具有生产效率高，破碎后材料均匀，深度和横坡度控 制精确，添加材料计量准确等特点，具体施工方案如下：1）通过大量的试验数据得出，在旧沥青混合料中加入各 种剂量水泥形成的再生混合料的无侧限

5、抗压强度均不符合 规范要求，只有加入近50%的新石料（或级配砂砾）后形成的 水泥再生混合料的无侧限抗压强度才符合规范要求。2）采用旧沥青混合料加入乳化沥青及少量水泥形成的 再生混合料的劈裂强度等各项指标符合柔性基层施工要求， 混合料的和易性也很好。加入的少量水泥只是为了调整级 配、增加材料的和易性及提高路面的早期强度，由于量少，不 会改变柔性基层混合料的性能,加入少量的新骨料只是为了 调整级配和平整度。3）结构类型的选择依据国内外再生及柔性基层经验，同 时考虑到施工时有效的碾压。由于该路面面层厚度为 10-12cm,如果再生层厚度太小，将使高程低的一侧旧路翻拌 太薄，不能达到完全再生，太厚又会

6、破坏原路面基层。综合各 种因素，最终确定结构为：将原路面厚度10-12cm施工为柔性 冷再生基层，上面加铺3-4cm的改性沥青混凝土面层。4、沥青路面基层冷再生混合料配合比试验分析4. 1材料选择4.1.1乳化沥青乳化沥青主要起到稳定剂作用，乳化沥青中基质沥青含 量为30%,掺入量为混合料重量的7%,检测指标见表lo4. 1. 2水泥调整级配，减小孔隙率，增加强度，改善和易性，调整破 乳与成型时间，吸收rap含水，增强抗水能力。采用标号不低 于32.5级、初凝时间3h以上和终凝时间6h以内的普通硅 酸盐水泥。4. 1.3新骨料根据旧料情况和预使用结构层次确定添加新骨料的大 小和用量。调整后添加

7、15%的级配新骨料与1.5%水泥，合成 级配筛分结果见表2。4. 1.4 水目的是调整和易性、均匀性，达到最佳压实效果，避免过 早破乳，工程用水不应含有影响质量的油、酸、碱、盐类及 有机物等。4.2沥青路面冷再生混合料配合比试验4.2. 1确定最佳流体用量 为了在最佳流体用量情况达到最佳的压实效果，由击实 试验确定在最大干密度情况下最佳流体含量为7. 6%,流体含 量与干密度曲线见图lo4.2.2确定最佳乳化沥青用量由劈裂强度试验确定慢裂慢凝乳化沥青最佳用量为7%, 乳化沥青与劈裂强度关系曲线见图2。4.2.3水泥用量水泥用量过大会影响和易性，减小结构层的孔隙率，会 造成完工后在高温季节自由沥

8、青没有足够的流动空间，出现 泛油情况。综合考虑劈裂强度指标，控制水泥用量为1.5%。4.2.4水用量乳化沥青破乳后有70%水分被混合料吸收，添加乳化沥 青用量为7%,而相应的加水量为4. 9%,由击实试验确定的最 佳流体含量为7. 6%,所以确定水的用量为2. 7%,而在施工中 尽量提高1%用水量。4.2.5混合料性能在最佳乳化沥青用量情况下进行混合料性能试验，马歇 尔试验结果见表3,劈裂强度试验结果见表4,车辙试验结果 见表5o4. 2.6最终确定材料配合比乳化沥青用量为7%（基质沥青含量为30%乳化沥青），水 泥用量为1. 5%,2cm级配新骨料用量15%,水用量为2. 7%。5、沥青路面

9、基层冷再生施工技术5. 1施工前的准备5. 1. 1清扫和处理原路面如果原路面的标高在设计线范围内，施工前将原路面清 扫干净，避免有杂质混入混合料中，影响冷再生基层质量；如 果原路面高于设计5cm以上，可将高出部分铳创后填入低处, 再进行再生施工。5. 1.2施工放样根据计算的添料用量，计算出该路段内松铺厚度，并放 出路线中线和边缘线及每幅作业宽度的边线高程。根据经验 沥青材料作为稳定层再生时，其膨胀量一般在10%,是由于再 生后孔隙率增加造成的，这部分应考虑进去。再生前，对现有道路进行预整形，路面严重变形不平整、 纵横坡需要调整的应通过外加新骨料修整。5. 1. 3外加新材料骨料和水泥均可以

10、铺撒在路面上。外加的骨料可以校正 表面形状、改善再生材料的级配、增加再生后路面的厚度。 外加水泥的剂量可以通过计算确定一外加骨料的松铺系数 应通过试验确定。5.2冷再生施工5. 2.1试验段铺筑再生试验段的初始再生路段应做200-500m的试验段以 便确定现有路面材料的特性:再生材料的级配、压实工艺、 新料松铺系数、旧路的膨胀系数,施工机具的合理组合，理想的一次作业长度的确定。按冷再生设备及配套设备的操作要 求规范施工。5. 2.2接缝和重叠纵缝要有约10cm的重叠宽度，以保证相邻作业面间纵缝 的连续性，应减少停机现象，对形成的横缝进行认真处理。5.2.3整平包括对再生机的轮迹的消除，再生层的

11、横、纵坡度的适 当调整。当完成两幅再生并全部稳压后，用平地机对第一幅 和第二幅进行整平,整平的目的是消除轮迹，并使再生层的 横向、纵向坡度尽量满足要求，同时把刮刀前的再生料均匀 的摊开。5.2.4压实混合料摊铺后，应采用12-15t左右的轻型压路机初压2 遍，第一遍前静后振，第二遍前后都振,使混合料初步稳定。5:2.5测量根据设计图纸，精确测量各桩号高程和横坡度。平地机 按测量高程控制点整平及横坡度成型，并及时测量反复进行 控制。5. 2. 6复压当乳化沥青开始破乳，混合料由褐色变成黑色时，用20-30t胶轮压路机复压4-6遍。待一段时间后再用lit钢轮 压路机补充碾压，进行表面修复,将部分细

12、料压至表面，起到 防水作用。5.2.7养生及封闭交通做好早期养生，试验路施工期间已完段落封闭交通。在 气候好的条件下养生2-5d,在养生过程中应及时检测路面中 的含水量，当路面含水量降低至2%以下时，可铺筑上面的结 构层。开放交通初期，应设专人指挥，车速不得超过20km/h, 并不得刹车或调头。有损坏时应立即修补。5.3沥青路面基层冷再生施工质量控制与检测5. 3. 1沥青路面基层冷再生施工过程中的质量控制 在施工过程中，沥青路面冷再生施工技术质量控制是关 键，其控制要点主要如下：1）沥青路面冷再生底基层（基层）施工前应对人员配置、 机械配置、再生机开工前准备情况进行全面检查，明确施工 工序和

13、质量控制要点。2）拌合前对旧沥青路面结构存在差异路段，按照确定的 配合比确定拌合深度，严格控制水泥用量以保证好准确的配 合比。破碎拌台应均匀、无夹层，并且要控制好最佳含水量。3）作业段施工时间，从加水拌合到碾压成型，一般不应 超过3h-4h,确保在水泥终凝前完成碾压。4）冷再生在雨季施工时，要特别注意收听天气预报，避 免冷再生在雨中施工。因为雨水将使含水量无法控制，使再 生层无法在水泥终凝前碾压成型，从而造成拌合后的再生层 废弃。5）冷再生混合料的塑性较低，压实这类材料时,易产生 起皮、松散。所以施工时应坚持“宁刮勿补”的原则，尽量 减少平地机对稳压后的再生层填补。5.3 2沥青路面基层冷再生

14、施工质量检测完工后，应进行沥青路面基层冷再生施工道路质量进行 检测，具体检测项目为规范规定的相应标准。经采样检测，其 弯沉检测结果、压实度检测结果、现场马歇尔稳定度检测分 别见表6,表7,表8o从检测结果可以看出，该路段沥青路面基层冷再生施工 后，其路面弯沉、压实度、稳定度等质量指标完全达到了设 计标准要求，通过一段时间通车后检测发现,为出现道路裂 缝、水损害等不良病害现象，路面通行能力大大加强,说明城 市道路沥青路面基层冷再生技术是市政道路维修一项切实 可行的新技术。6、结语综上所述，城市道路沥青路面基层冷再生施工是以乳化 沥青作为稳定剂，掺入少量的水泥和碎石对路面进行再生， 与材料掺和后，乳化沥青破乳，沥青颗粒重新结合成连续的 沥青膜附着于集料表面，形成具有一定强度及弹性的连续层, 且具有粘弹性、和易性好的特点，抗