廠拌冷再生技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

潘子科

（河北省交通建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，石家莊 050000）

1 引言

隨著使用時(shí)間的增加，瀝青路面容易出現(xiàn)早期損壞，影響道路的使用性能，對(duì)行車安全產(chǎn)生不利影響。因此，瀝青路面的維修養(yǎng)護(hù)成為一項(xiàng)重要問題，若采用傳統(tǒng)的方法，將路面銑刨清除后填入新的瀝青混合料進(jìn)行維修，會(huì)產(chǎn)生巨大的資源消耗，同時(shí)，廢棄的舊瀝青混合料不僅會(huì)產(chǎn)生占地堆放問題，還會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的污染。隨著廠拌冷再生技術(shù)在我國的推廣與應(yīng)用，其受到了大眾的重視。該技術(shù)能將廢舊瀝青混合料回收利用，實(shí)現(xiàn)舊瀝青材料的循環(huán)使用，有效緩解資源匱乏的壓力，一定程度上節(jié)省了施工成本，也減輕了環(huán)境壓力，具有較高的社會(huì)價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。

2 廠拌冷再生技術(shù)的特點(diǎn)

廠拌冷再生技術(shù)是將經(jīng)原路面銑刨后的舊瀝青材料運(yùn)送至拌和廠，將其進(jìn)行破碎、篩分及晾曬，然后與一定比例的新集料、新瀝青及再生結(jié)合料等填料在常溫條件下與水進(jìn)行拌和，從而形成新的瀝青混合料用于路面鋪筑。該技術(shù)施工工藝簡(jiǎn)單，容易操作，施工工期較短，并且可以重復(fù)使用舊瀝青材料中的瀝青資源，可有效提高資源利用率，節(jié)約工程成本[2]。同時(shí)，對(duì)于瀝青路面出現(xiàn)的病害問題，可采用該技術(shù)進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，延長道路使用壽命。

3 工程概況

某高速公路路段全線長約73.2 km，設(shè)計(jì)時(shí)速100 km/h，雙向四車道，路基寬26 m。自通車以來，交通量日益遞增，經(jīng)行車荷載的反復(fù)作用，路面出現(xiàn)不同形式的病害，影響了車輛的正常行駛，亟須進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。經(jīng)檢測(cè)人員現(xiàn)場(chǎng)勘察，討論分析病害情況，結(jié)合多方面因素考慮，決定采用廠拌冷再生技術(shù)對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

4 原材料

4.1 瀝青

本項(xiàng)目選用的是以70號(hào)基質(zhì)瀝青為原料的乳化瀝青作為瀝青材料投入使用，根據(jù)規(guī)范要求，選擇慢凝型乳化劑能更好地應(yīng)用于冷再生中，使其具有較好的穩(wěn)定性。本文對(duì)乳化瀝青的主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1 乳化瀝青主要技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

4.2 集料

銑刨后的RAP料中含有一部分雜質(zhì)，這會(huì)對(duì)混合料的級(jí)配造成影響，為保證級(jí)配保持原有的準(zhǔn)確性，需通過摻加新的集料來平衡。本項(xiàng)目摻加的新集料為玄武巖碎石，粒徑為10~16 mm，摻量約為12%。玄武巖主要技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

表2 玄武巖主要技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

5 施工工藝

5.1 施工準(zhǔn)備

在正式動(dòng)工之前，需要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，合理規(guī)劃好人員安排、設(shè)備配備、材料檢查以及交通管制措施等。RAP料的級(jí)配及含水量的檢測(cè)要嚴(yán)格把關(guān)，避免影響新瀝青混合料的品質(zhì)。施工設(shè)備需要提前調(diào)試，確保施工過程中可以正常使用，避免影響到施工工期。

5.2 冷再生混合料的拌和

再生混合料的拌和應(yīng)就近選擇拌和場(chǎng)，若拌和場(chǎng)距離施工現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)，運(yùn)輸時(shí)間較長，乳化瀝青很可能未送達(dá)就已破乳，且材料容易出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象。在拌和再生混合料之前，需要對(duì)RAP材料各項(xiàng)性能進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估，不符合要求的材料不予投入使用。在合理設(shè)計(jì)好各項(xiàng)材料的摻配比例后，嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行計(jì)量，以便拌和效果達(dá)到較優(yōu)狀態(tài)。對(duì)拌和速度及拌和時(shí)間等應(yīng)嚴(yán)格參照規(guī)范要求進(jìn)行。

5.3 冷再生混合料的運(yùn)輸

運(yùn)送再生混合料時(shí)，運(yùn)輸車宜選擇噸位較小的，在裝入再生混合料之前應(yīng)先將車廂清理干凈，減少雜質(zhì)的摻入而影響混合料性能。然后，在車廂內(nèi)涂上一定量的隔離劑，避免乳化瀝青粘在車廂四周。在裝料過程中保持平衡且均勻，防止混合料在運(yùn)輸途中發(fā)生離析，還應(yīng)注意混合料不宜裝得過滿，避免在運(yùn)輸途中混合料灑落。同時(shí)，為防止運(yùn)輸途中混合料中水分的蒸發(fā)，在裝車完畢后需用棉被密封遮蓋[3]。

5.4 冷再生混合料的攤鋪

再生混合料攤鋪之前需將層面清理干凈，防止攤鋪后雜物與混合料粘連在一起，降低混合料性能?？刂坪脮r(shí)間提前將攤鋪機(jī)啟動(dòng)預(yù)熱。攤鋪機(jī)作業(yè)過程中，須堅(jiān)持緩慢、平穩(wěn)且均勻攤鋪的原則，應(yīng)控制攤鋪速度，一般將速度控制在3 m/min為宜。為防止攤鋪不均勻的現(xiàn)象而影響到施工效果，應(yīng)盡量減少攤鋪機(jī)中途停止的情況。若施工過程中出現(xiàn)材料供不應(yīng)求的情況，應(yīng)減慢攤鋪速度并集中等待。由于材料放置時(shí)間過長，再生混合料會(huì)出現(xiàn)破乳現(xiàn)象，針對(duì)這一情況，處理措施為將已破乳的混合料挖除后再攤鋪。因此，在攤鋪過程中，須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行作業(yè)，合理控制好施工時(shí)間，避免乳化瀝青的破乳而影響施工質(zhì)量。

5.5 冷再生混合料的碾壓

本項(xiàng)目再生混合料的碾壓采用鋼輪壓路機(jī)與輪胎壓路機(jī)的組合方式進(jìn)行作業(yè)，可提高施工效率及壓實(shí)質(zhì)量。在碾壓之前應(yīng)檢查并調(diào)試好各設(shè)備，避免施工過程中出現(xiàn)故障而影響施工進(jìn)度。為防止乳化瀝青粘在壓路機(jī)的鋼輪上，應(yīng)待乳化瀝青完全破乳后才進(jìn)行碾壓作業(yè)。碾壓時(shí)，依照規(guī)范要求進(jìn)行初壓、復(fù)壓及終壓。具體碾壓施工表見表3。壓路機(jī)行進(jìn)方向?yàn)閺牡缆穬蓚?cè)向道路中心，施工過程中不得出現(xiàn)中途停止或突然轉(zhuǎn)向。

表3 壓路機(jī)碾壓施工表

6 廠拌冷再生混合料性能評(píng)價(jià)

6.1 高溫穩(wěn)定性

瀝青路面作為黑色路面，吸熱能力較強(qiáng)，在高溫情況下會(huì)降低路面抵抗變形的能力，經(jīng)車輛荷載反復(fù)作用后極易出現(xiàn)車轍破壞。因此，瀝青路面需具備良好的高溫穩(wěn)定性能。本文通過傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法（車轍試驗(yàn)）對(duì)廠拌冷再生混合料的高溫性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。車轍試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

表4 車轍試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

由表4可知，廠拌冷再生混合料的動(dòng)穩(wěn)定度平均值為2 075次/mm，且各測(cè)試點(diǎn)的動(dòng)穩(wěn)定度均不低于1 800次/mm，滿足規(guī)范要求。由此可知，廠拌冷再生混合料具有較好的高溫穩(wěn)定性。

6.2 低溫抗裂性

低溫環(huán)境下會(huì)引起瀝青路面出現(xiàn)收縮裂縫，在行車荷載的作用下會(huì)加速裂縫的延伸與擴(kuò)張，進(jìn)而導(dǎo)致路面嚴(yán)重破壞，無法正常使用。為了對(duì)冷再生瀝青路面低溫抗裂性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，本文通過小梁彎曲試驗(yàn)檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果如表5所示。

表5 小梁彎曲試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

由小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果可知，冷再生混合料彎拉應(yīng)變值均不低于1 600με，符合規(guī)范要求。說明廠拌冷再生混合料的低溫抗裂性較好。

6.3 水穩(wěn)定性

水損壞是造成瀝青路面破壞的一大威脅，水侵入結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生功能性破壞。因此，瀝青路面應(yīng)具有良好的水穩(wěn)定性，這也是一項(xiàng)必要條件。本文通過凍融劈裂試驗(yàn)對(duì)再生混合料的水穩(wěn)定性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，其檢測(cè)結(jié)果如表6所示。

表6 凍融劈裂試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

通過凍融劈裂試驗(yàn)可知，冷再生混合料的強(qiáng)度比均超過80%，滿足規(guī)范要求。由此可知，廠拌冷再生混合料具有較好的水穩(wěn)定性。

7 結(jié)語

廠拌冷再生技術(shù)是目前應(yīng)用較為廣泛的一種養(yǎng)護(hù)技術(shù)，其施工工藝簡(jiǎn)單，資源利用率較高，節(jié)約材料消耗及工程成本，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也較為友好，總體上看具有良好的應(yīng)用及推廣價(jià)值。