泡沫沥青冷再生厂拌混合料基层应用

摘要：泡沫沥青冷再生混合料施工，对于沥青路面养护维修、改造过程中所产生的大量废弃材料，通过再生加以循环利用是当代公路建设中一项具有战略意义的重大举措。采用泡沫沥青冷再生技术对旧沥青路面进行再生用于公路的养护维修，可将原有的路面材料再生使用，该技术既有减少材料的浪费、环境保护、节省资源，降低工程造价，缩短施工工期，减少对运营公路的交通影响以及附近居民的干扰。

关键词：泡沫沥青；路面；工艺优点；配合比设计；应用

引言

随着我国经济的繁荣，促进了交通事业的发展。我国现有共有公路里程超过187万公里，二级以上公路骤增，其中上世纪90年代修建的公路大都进入大中修阶段。对于沥青路面养护维修、改造过程中所产生的大量废弃材料，通过再生加以循环利用是当代公路建设中一项具有战略意义的重大举措。近年来，泡沫沥青冷再生技术在国外许多国家取得了成功地应用，应用范围逐年增长。浙江省从2005年起引入该项技术，并在省内许多地区的公路大修项目中进行了试验和推广应用，已经铺筑超过200多万m2的实体工程，取得了很好的社会与经济效益。

1、工程案例

泡沫沥青冷再生混合料施工是近几年刚推广的一项新施工技术，其特点就是节约能源、降低成本、保护生态环境，是未来施工趋势走向。为此，330国道温寿线金东段2010年路面大中修工程采用了这项“四新技术”。2010年路面大中修实施范围为K228+200～K229+850路段，本次大中修全长1.85km，原路面为沥青混凝土路面，路基宽度25m，其中中央分隔带宽1.5m，行车道宽2×8.5m，硬路肩宽2×2.5m，土路肩宽2×0.75m。

2、工艺优点及效益

在省内利用泡沫沥青冷再生工艺实施的工程项目，有效地改善了原道路的病害，减少原路面的道路车辙现象，减少原路面的纵、横向裂缝，提高道路的行车质量，延长道路的使用寿命。采用泡沫沥青冷再生技术对旧沥青路面进行再生用于公路的养护维修，可将原有的路面材料再生使用，减少材料的浪费、环境保护、节省资源，降低工程造价，缩短施工工期，减少对运营公路的交通影响以及附近居民的干扰。

3、沥青发泡原理

3.1泡沫沥青冷再生混合料

使用泡沫沥青作为主要稳定剂，与铣刨料在常温下进行均匀拌和后形成的一种混合料。混合料的组成包括，旧沥青路面的铣刨材料、新掺入的碎石、石屑（0～3mm）、水泥、水、泡沫沥青。

3.2厂拌冷再生适用于

（1）标高不宜增加或增加不多（通常小于5cm）的公路；

（2）具有较多沥青面层铣刨材料可以使用；

（3）路面结构整个面层和大部分基层产生破坏，处理深度较大，而且下承层病害处理面积较大；

（4）路面线性需要较大调整，而且路表面平整度要求较高。

（5）施工点附近具备合适的铣刨料堆场。

4、材料质量控制

4.1 铣刨料

（1）铣刨料应干燥、材料组成稳定，其质量应符合表的要求；

（2）严格控制铣刨设备的铣刨速度和铣刨毂转数；

（3）严格控制铣刨的深度（厚度）；

（4）材料的装载应分区装载、堆放应分堆堆放（不同的路段、不同的原路面材料）、应采用铲车进行翻拌、堆放。

4.2新碎石、石屑

（1）清洁干燥

（2）无杂质

（3）矿源固定

（4）级配稳定

（5）石屑要求

（6）石屑的堆场应覆盖，稳定含水量

4.3水泥、水

普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于冷再生，技术指标应符合有关国家标准的要求，其中初凝时间不得小于3h，终凝时间宜在6h以上。快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。宜采用强度较低的水泥。凡人或牲畜饮用水均可用于冷再生施工，遇有可疑水源时，应进行试验鉴定。当采用自然水源时吸水管应设有滤网，以防止杂草、树根等杂物堵塞再生设备上的喷嘴。

4.4沥青

沥青主要指用于发泡的沥青，其技术要求应符合《公路沥青路面施工技术技术规范》（JTG F40-2004）关于道路石油沥青技术要求70号或90号沥青的规定。用于重载交通或面层较薄的道路时宜选用70号沥青，南方地区宜采用70.号沥青，北方地区宜采用90号沥青。改性沥青不得使用。

泡沫沥青的主要检测参数包括：膨胀率、半衰期，膨胀率宜大于10倍、半衰期宜大于10秒。施工中应严格控制沥青的温度（一般要求沥青温度不低于150℃，不高于170℃）

5、施工总体及操作要求

1.泡沫沥青施工要求气温不低于10℃；

2.雨天不允许施工；

3.施工前应密切关注天气预报，对于施工过程中遇雨，应立即停止生产，已摊铺路段应及时碾压、雨水较大时应采取必要的覆盖措施；

4.泡沫沥青混合料生产时应按时检测沥青的温度、沥青的发泡效果、泡沫沥青混合料中泡沫沥青的分散均匀性，出现拉丝、接团现象，应立即停止生产，检查原因；

5.泡沫沥青生产后应在水泥的初凝时间内完成碾压成型。养护期一般设置为2天，当水分降至含水率的40%以下时，即可进行下封层施工；

6.运输车辆和现场的施工设备、人员应采取相应的安全防护措施。

6、泡沫沥青配合比设计

6.1泡沫沥青混合料的矿料级配

设计的混合料级配采用圆滑的S型曲线，其上部靠近曲线上限，下部靠近曲线的下部；保证0.075mm的通过率接近范围中值。

6.2沥青混合料差异

因原有路面的沥青混合料都存在不同的差异，故需对铣刨处的原有沥青混合料进行充分分析，再根据原有混合料的含油量、粗细骨料的含量，合理添加沥青、水泥、石屑，本工程的具体用量为：面层铣刨料80%、石屑18.5%、水泥1.5%、沥青用量为2.2%。其中本工程为有效的保证施工质量，特意选用了金华北山的石灰岩石屑，以提高混合料的稳定度与强度，确保了基层试块的干劈强度全部大于0.45Mpa。

6.3施工厚度的控制

厚度的控制对其混合料的压实度起到了至关重要的决定，过小会引起粘结的分层或起皮，过厚则会形成压实不到位，故本工程的设计厚度15cm，是十分合理的理想厚度，对上下层的粘结与压实效果都恰到好处，施工现场检测的压实度全部达到98%以上；

6.4养生及封层

基层压实成型后进行封闭养护，养护时间一般为2-3天，养护好后进行压实度、强度、弯沉等各项指标检测，检测合格后施工下封层，最注意的环节就是下封层，下封层之前必须检测基层混合料的含水量，且必须低于最佳含水量6.8%的40%以下即控制在2.7%以下，方可进行下封层施工，否则会造成基层含水量过高，而引起基层出现弹簧现象且影响整体稳定性。下封层施工完毕后在施工环境允许的前提下进行开放交通，因为开放交通可以再沥青面层施工前，进行对泡沫沥青基层初步考验，让其尽量反应出存在的问题，以便能在面层施工前及时处理。如试通车后没有出现质量问题，再进行下道工序。

6.5泡沫沥青基层反射裂缝的处理

根据本工程的施工实际情况，及与各兄弟施工单位的交流经验，泡沫沥青基层施工完毕并开放交通后，最常见的质量问题主要为基层会出现反射裂缝，裂缝宽度1-2mm不等，且为整幅裂缝。本工程在开放交通后也出现了多条1-2mm的反射裂缝，项目部立即会同设计、监理、业主单位进行研究分析，并最终得出解决办法：对大于1.5mm的裂缝进行沿裂缝两侧各铣刨1m，铣刨厚度为15cm（基层填筑厚度），铣刨好后进行清理干净，喷洒乳化沥青，再沿裂缝两侧铺筑1m的玻纤布，并在玻纤布上再次喷洒乳化沥青，再进行铺筑15cm的粗粒式沥青砼并进行压实。对于小于1.5mm的裂缝，直接在沿裂缝两侧1m喷洒乳化沥青，并进行铺筑玻纤布，在面层施工前再此喷洒乳化沥青。此解决方案从目前实际的反应来看，效果还是比较理想，工程完工至今已近2年，原有裂缝的位置经处理后未出现质量问题。

7、厂拌施工注意事项

1.交通的不安全因素（社会车辆、交通的拥堵）；

2.施工车辆的不安全因素（运载车辆）；

3.施工机械的不安全因素（摊铺机、压路机、铣刨机、厂拌机、铲车、沥青罐车）；

4.危险物品的不安全因素（高温沥青、散装水泥、柴油）；

5.人的不安全因素（酒后操作、老年化操作、吸烟操作）；

6.特殊作业应任用专业人员作业人员（压路机、摊铺机、自卸车、装载机、洒水车）；

7.其它人员的安全、技术交底，新工艺的操作人员应在培训后施工操作（沥青发泡、试验检测、交通疏导、施工车辆的指挥等）g/cm3。

参考文献：

[1]程胜；陈建洪，厂拌法泡沫沥青冷再生基层施工技术与应用黑龙江交通科技；2013-06-15

作者简介：

曹正道（1970-）男，浙江温州人，本科，工程师，研究方向：长期从事公路施工、养护工作二十几年。