泡沫沥青厂拌冷再生在佛开改扩建高速公路中的应用

【摘 要】本文以广东省佛开改扩建高速公路中大修工程为例,详细阐述了冷再生技术在旧沥青路面上的配合比设计及施工应用,总结了沥青路面冷再生的施工工艺和施工质量控制要点,对在高速公路改扩建大修工程中应用冷再生技术起到参考和推动作用。

【关键词】 改扩建；厂拌泡沫沥青再生；施工工艺；施工质量

中图分类号： TV523 文献标识码：A 文章编号：

Foam asphalt cold regeneration in the Fokai Expressway application

[ Abstract ] this article in Guangdong Province to Fokai Expressway in the overhaul project as an example, in detail elaborated the cold regeneration technology in the old asphalt pavement mixture ratio design and construction application, summarizes the cold recycling of asphalt pavement construction technology and key points for construction quality control of expressway reconstruction and expansion, the overhaul engineering application of cold regeneration technology to play a reference role in promoting and.

[ Key words ] expansion; foamed asphalt mix plant; construction technology; construction quality

佛开高速公路建成投入运营至今已有十多年。由于当时国内高速公路建设刚起步，高速公路路面的设计与施工技术经验不足，同时，本地区经济迅猛发展导致近年来交通量急剧增长、特别是超重车辆比例显著增加，路面承受十分繁重的车辆荷载作用，再加上佛开高速公路公路沿线部分路段分布软土路基，一些路段存在较严重的不均匀沉降问题，所以，本次设计考虑了对原有路面进行补强设计。佛开改扩建LM-01合同段路线全长26.173 km，里程为K0+138～K26+311。本次路面改造结合扩建工程同时实施。鉴于本项目交通量较大，按全寿命周期成本设计理念，对原路沥青路面路段，采用柔性基层方案。方案中注重对铣刨旧沥青路面沥青混合料及换板水泥混凝土废料的再生利用。即下基层采用25cm5%水泥稳定级配碎石，上基层采用泡沫沥青再生沥青混合料，扩建宽度为10.8m，厚度为22cm。

1．技术原理

冷再生技术是对沥青路面进行冷铣刨、破碎和筛分，掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料（水泥、石灰等）和水（新材料掺配比例一般在30%以内），经过常温拌和、常温摊铺、常温碾压等工序，实现旧沥青路面再生的技术。按照再生工艺的不同，冷再生技术可以分为厂拌冷再生和就地冷再生两种方式；按照

作者简介:林秋霞(1980- )，女，广东省揭西县人，大专，助理工程师

所用结合料的不同，冷再生技术可以分为泡沫沥青冷再生、乳化沥青冷再生和水泥冷再生三种方式。本项目主要应用为泡沫沥青冷再生基层。

2、配合比设计

2.1、沥青

泡沫沥青再生混合料的沥青采用使用中国石化股份有限公司茂名分公司AH-70#石油沥青。各项技术要求及实测结果如下：针入度250C，100g、5s（0.1mm）技术要求为60~80，实际检测结果为70.0（合格）；软化点 TR&B （℃）技术要求≥46，实际检测结果为,48.5（合格）；延度 150C 5cm/min （cm）≥100，实际检测结果为≥100（合格）；密度实测为1.037。

2.2、回收料

使用旧路面回收沥青路面材料，规格分为9.5~31.5mm, 0~9.5mm。

注：RAP2为9.5~31.5mm回收沥青再生料；RAP1为0~9.5mm回收沥青再生料。

2.3、石屑

使用高明华拓石场生产的石屑，规格为0~5mm。

2.4、水泥:

使用广州市越堡水泥有限公司生产的金羊牌P.C32.5水泥。

2.5、 配合比设计

通过室内试验及试拌试验，对比两种级配混合料的各项试验指标，最后按以下的矿料级配作为生产配合比依据：

RAP2(9.5~31.5mm)：RAP1 (0~9.5mm)：0~5mm石屑：水泥= 25%：45%：28.5%：1.5%，按照上述配合比配制的矿料级配如表13所示。选定最佳用水量OWC=4.9%和最佳沥青用量OAC=2.5%。

3、施工工艺

3.1、泡沫沥青再生混和料基层施工顺序

确定泡沫沥青再生混和料基层的施工顺序：5%水泥稳定级配碎石基层下承层清扫、除尘洒布乳化沥青透层+下封层基层混合料拌和运输摊铺机摊铺压路机压实压实度、平整度检测有限制的开放交通。

3.2、摊铺工艺

摊铺采用两台徐工水稳摊铺机梯队进行作业摊铺，摊铺能力与拌和机相互匹配，能够保证不出现等料或等待摊铺情况。标高根据测量挂线控制，确保泡沫沥青再生混合料基层的标高。

在摊铺机后面设专人消除粗细集料离析现象，特别铲除局部粗集料“蜂窝”，并用新鲜混合料填补。

3.3、碾压工艺的确定及要点

根据我标段的再生层厚度、压实度等的需要，配备足够数量、吨位的钢轮压路机、轮胎压路机，按照试验段确定的压实工艺进行碾压，保证压实后的再生层符合压实度和平整度的要求。沥青路面就地冷再生施工须采用流水作业法，使各工序紧密衔接，尽量缩短从拌和到完成碾压之间的延迟时间。初压时混合料的含水率应比最佳含水率大1％～2％，碾压过程中，再生层表面应始终保持湿润，如水分蒸发过快，应及时洒水。碾压过程中若出现松散、起皮等现象时，应及时翻开重新找补混合料并压实，使其达到质量要求。我标段采取如下的机械组合和碾压工艺进行泡沫沥青冷再生基层的压实工作。

(1)、碾压工艺的机械组合：采用2台13t的BW202双钢轮振动压路机，2台26t的徐工轮胎压路机，2台18t的徐工振动压路机相结合的碾压组合方式。

采用以下的碾压方式进行：

1） 一次摊铺，一次碾压，摊铺宽度为10.8m，碾压厚度为22cm；

2） 初压：采用BW203AD-4型压路机以2km/h速度，静压1遍；然后采用BW203AD-4型压路机以2km/h速度，高频低振碾压1遍；

3） 复压：首先采用18t单钢轮压路机以2km/h速度，低频高振碾压3遍，然后采用BW203AD-4型压路机以3km/h速度，低频高振碾压1遍，最后采用26t轮胎压路机以4km/h速度，静压3遍；

4） 终压：采用双钢轮压路机静压消除轮迹。

压路机操作遵循由下而上（沿纵坡和横坡）由外到内碾压顺序；紧跟慢压。压路机碾压时驱动轮在前，从动轮在后；后退时沿前进碾压的轮迹行驶；相邻的碾压带应重叠1/3~1/2的碾压轮宽度，碾压至要求的压实度为止。

压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡，随摊铺机向前推进；压路机折回去不能落在同一断面上，而是应呈阶梯形；压路机碾压段的作业长度一般在60~80m。

4、养生

泡沫沥青冷再生在加铺沥青下面层前必须进行养生，养生时间不少于7d。当满足以下两个条件之一时，可以提前结束养生：

4.1、泡沫沥青再生层可以取出完整的芯样；

4.2、泡沫沥青再生层含水量低于2%。

在封闭交通的情况下养生时，可进行自然养生，一般不需采取措施；在开放交通的的条件下养生时，泡沫沥青再生层在完成压实至少1d后方可开放交通，但应严格限制重型车辆通行，行车速度控制在40km/h以内，并严禁在再生上掉头和急刹车，为避免车轮对表层的破坏，可在再生层上均匀喷洒慢裂乳化沥青，喷洒用量折合纯沥青后宜为0.05~0.2kg/m2。

5、质量验收标准

泡沫沥青冷再生工程完工后，应将全线以1km～3km作为一个评定路段，按照表1的要求进行质量检查及验收。

表1泡沫沥青冷再生现场质量验收标准

检测项目 质量要求 检测频率 检验方法

平整度最大间隙（mm） 8 每200m2处，每处连续10尺 T0931

纵断面高程（mm） ±10 每200m4个点 T0911

厚度均值（mm） －8 每200m每车道1个点 插入测量

厚度单个值（mm） －15 每200m每车道1个点

宽度（mm） 不小于原宽度，边缘线整齐，顺适 每200m4个断面 T0911

横坡度（%） ±0.3 每200m4个断面 T0911

压实度（%） ≥98 每车道每公里检查1次 基于重型击实标准密度T924或T0921

6、社会效益及经济效益

从目前的工程实践来看，泡沫沥青冷再生技术在道路再生中具有明显的优势，具体表现为：

6.1、节省成本，包括材料和运输成本，与其他传统的施工方法相比，总投资可节省40％~50％。

6.2、 不损坏路基，提高旧路等级，且能够精确控制铺层厚度；

6.3、由于无需对旧料实施运输、破碎工艺，因此工期缩短；

6.4、可以充分利用旧路的沥青、石料等材料，减少了新材料的开采，具有重大的环保效益；

6.5、沥青冷再生技术采用的筑路机械具有封闭式自动控制添加系统，可以实现合理配比、防止粉尘飞扬，有利于文明施工。

7、结束语

综上所述，采用泡沫沥青冷再生技术，可以充分利用旧料，通过选择适当的配比及新旧料掺和比例，可以再生得到质量相当不错的再生混和料。实践表明，这种再生混合料可以使用于高等级公路的沥青基层。同时，利用沥青路面就地冷再生技术可以取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。

参考文献：

1、泡沫沥青的技术性能分析与应用研究周爱军

2、公路沥青路面泡沫沥青冷再生技术规范天津市公路工程地方标准(TJG F41-2009)

3、泡沫沥青厂拌冷再生基层的施工工艺研究罗家凯

4、泡沫沥青冷再生技术及应用刘峰

5、沥青路面再生技术在公路改建中的应用陈德金张金宝

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。