探索冷再生技术在沥青路面维修中的应用

【前言】探索冷再生技术在沥青路面维修中的应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。使用集料不符合技术标准是路面破坏的主要原因之一.在施工中往往存在着设计配合比和施工配合比有很大偏差的情况.集料的粒径组合均匀性差.造成路面大部分是悬浮密实性结构，抗收缩能力差，容易产生较多的横向裂缝 在路面沥青层较薄的情况下没有加铺土工合成材料.吸收应...

摘要：随着我国经济的快速发展，高速公路通车总里程已达23000公里，其中沥青路面占90% 以上。我国目前大多数的高速公路已经进入了大、中维修改造时期，全国每年大约有10%的沥青路面需要翻修。由于进口再生专用设备不仅价格昂贵，还会废弃大部分的沥青混合料，造成环境污染的同时也是在浪费资源。随着人们环保意识的不断提高，沥青资源价格的不断上涨以及日趋紧张的砂石材料，对再生技术的研究显得越来越必要。

关键词：冷再生技术；沥青路面；维修

冷再生混合料成功的关键技术是保证泡沫沥青的质量。泡沫沥青由通过向热沥青中加入通过精确计量的冷水（通常为沥青用量的1%～2%）制成。当注入的冷水遇到热的沥青时，沥青体积发生膨胀，产生大量的泡沫，表面活性进一步增强。沥青能与高速搅拌状态下的冷湿集料产生很好的裹覆性能，而且这种裹覆在常温下只针对集料中的细集料，通过裹覆细料形成高粘度的沥青胶浆，并在压实作用下粘结粗集料形成强度，增加了混合料的粘聚性。评价沥青发泡效果的两个参数是膨胀率和半衰期。膨胀率是指沥青与水拌和发泡后达到的最大体积与沥青未发泡前体积的比值；半衰期是指自发泡的最大体积为准起算，至体积缩减至一半所经过的时间。膨胀率越大，泡沫沥青与集料的接触就越充分，拌制的泡沫沥青混合料质量就越好；半衰期越长，泡沫越不容易缩减，可与集料有较长的时间进行拌和，从而提高了泡沫沥青混合料的质量。所以生产泡沫沥青的关键在于控制使用准确的用水量及获得最佳的膨胀率。

1 沥青路面状况调查和损坏分析

1.1 沥青路面损坏的主要原因

使用集料不符合技术标准是路面破坏的主要原因之一.在施工中往往存在着设计配合比和施工配合比有很大偏差的情况.集料的粒径组合均匀性差.造成路面大部分是悬浮密实性结构，抗收缩能力差，容易产生较多的横向裂缝 在路面沥青层较薄的情况下没有加铺土工合成材料.吸收应力，造成反射裂缝等病害的发生。超重是路面破坏的另一原因.在超载的作用下.路面的剪应力远大于其弯拉强度。发生疲劳破坏后.下层拉应力会逐渐增大。半刚性基层弯拉能力较差.在荷载和温缩、干缩的作用下裂纹会逐渐演变为裂缝.形成渗水、下沉等。

1.2 沥青路面维修的时机和方式

出现沥青路面病害时要及时的维修处理，修复越早，花费越低，通常在使用10年左右时进行一次再生修复.提高公路的使用寿命。早期出现的反射裂缝时做好填缝处理.避免在雨水下渗加速破坏速度.纵缝形成之前.对大面积的网裂做好补强设计.对于二级公路大修时为了见效快，可以采用冷再生技术，以节约投资，保护环境，增大社会效益。

再生利用方式选择上。要根据公路特点和周围自然环境.像二级公路由于沥青面层较薄.细粒料较多.采用热拌再生方式不合理。厂拌冷再生适合于路面的变形、松散、车辙、反射裂缝等病害。拌和时使用乳化沥青和水泥作为稳定剂.对基层修复，抗变形能力强.能够消除基层荷载的不均匀现象 现场的冷再生技术不但能达到厂拌冷再生的效果，由于机械设备应用方便，施工更加方便快捷，在二级公路大修中应用非常广泛

2 维修方案

根据路面结构和损坏信息，路面损坏主要集中在半刚性基层，结合冷再生的应用特点。建议具体方案如下：

原路面结构：4cm沥青混凝土+6cm沥青混凝土+8cm沥青混凝土+20cm半刚性基层+下基层和底基层。

再生后的路面结构：4cm沥青混凝土+6cm沥青混凝土+18cm泡沫沥青再生层+20cm水泥再生层或采用泡沫沥青再生下基层和底基层。

2.1 施工准备阶段

施工准备阶段要对水泥、集料的性能指标做好检查工作，保证工程施工的用电、用水和燃料。有专门的技术小组，选择好施工所用的机械组合.并做好安全保障的措施

2.2施工方案

具体施工方案如下：

a）铣刨18cm沥青混凝土；

b）应用水泥或泡沫沥青再生20cm原有半刚性基层，水泥用量约为4%～5% ，以此形成新的半刚性基层。或采用泡沫沥青再生20cm原有半刚性基层，以此形成新的柔性基层，新基层材料通常为：泡沫沥青用量2.0%一3.0%、水泥用量1.5%～2.0% ，最终配合比由试验设计决定：

e）应用泡沫沥青和水泥再生18cm铣刨的沥青混凝土，以此形成新的柔性基层，新基层材料通常为：泡沫沥青用量2.0%～3.0%、水泥用量1.5%～2.0%，最终配合比由试验设计决定：

d）重新加铺6cm+4cm沥青面层。

2.3 设备组合

2.3.1 方案A：WR4200+WM1000

设备包括：维特根WR4200大型再生机一台；维特根WM1000水泥稀浆车一台：维特根沥青路面铣刨机一台；普通摊铺机一台；单刚轮振动压路机、胶轮压路机各一台。

2.3.2 方案B：W2200CR+WM 1000

设备包括：维特根W2200CR大型再生机一台；维特根WM1000水泥稀浆车一台：维特根沥青路面铣刨机一台；普通摊铺机一台；单刚轮振动压路机、胶轮压路机各一台。

2.3.3 方案C：KMA200+W2200CR+WM1000

设备包括：KMA200厂拌冷再生设备一台；维特根W2200CR大型再生机一台；维特根WM1000水泥稀浆车一台；维特根沥青路面铣刨机一台；沥青摊铺机一台；单刚轮振动压路机、胶轮压路机各一台。

2.4 混合料的摊铺

本工程冷再生混合料的摊铺根据试验段结果中测定的松铺厚度，采用徐工 RP951 摊铺机均匀地摊铺在要求的宽度上。摊铺时混合料的含水量宜高于最佳含水量 0.5% ～1.0%，以补偿摊铺及碾压过程中的水分损失。混合料的最小压实用12 ～15 t 压路机碾压时，每层的压实厚度不超过 150 mm；用 18 ～ 20 t 压路机碾压时，每层的压实厚度不超过 200 mm；每层最小压实厚度为100 mm。当压实厚度超过上述规定时，进行分层摊铺压实。工地气温低 5℃时，以及下雨期间暂停施工，并对已经摊铺好的混合料进行覆盖。

2.5 混合料的碾压

混合料的碾压程序按初压静压 1 遍后振压 2 遍，复压振压 3 ～ 4 遍，最后静压 1～ 2 遍。碾压过程中，水泥稳定土的表面始终保持潮湿。若表面水蒸发得快，及时补洒少量的水。碾压过程中，任何车辆不得在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车，以保证水稳再生碎石上层表面不受破坏。

2.6 养生

碾压完成后即进行养生，养生方法可视具体情况采用洒水、覆盖砂、洒热沥青粘结层等措施。养生期间除洒水车外封闭交通，严禁重型车辆通行。

2.7 现场冷再生施工质量控制

质量控制要对使用的集料质量严格把关，建立严格的准入制度。规范材料的生产工艺，采用的水泥要符合要求。编制完善的施工组织设计.建立岗位责任制度。施工中机械行走速度要缓慢均匀，保证含水量、压实度、再生深度、平整度等指标。不擅自增加水泥用量。施工完成后要及时的养护，保持温度和湿度都在合适的范围内。不能出现起灰、发干等现象，并控制车辆通行

3 经济性分析

水泥冷再生层和冷再生层的成本分析主要基于水泥、泡沫沥青材料的经验数据.最终工程造价应根据当地材料、机械价格而有所变化。具体如下：

a）18cm沥青层铣刨为8元/m 2；

b）20cm半刚性基层水泥冷再生为22元/m 2、20cm半刚性基层泡沫沥青结合水泥冷再生为60元/ m 2；

C）18cm沥青混凝土泡沫沥青结合水泥冷再生为55元/m 2：

d）6cm+4cm两层沥青混凝土为100元/m 2。

与传统维修方式相比.采用冷再生方法维修可减少15%-25% 的维修费用，而且可提供更好的使用性能。

结语

维修方案对道路基层和面层进行整体加强.解决了道路存在的半刚性基层损坏问题，与传统工艺相比，维修后道路会有较长的使用寿命。

综上分析。可以看出对于部分损坏严重的路段，常规的局部维修方法已无法发挥效用，同时罩面施工也只能暂时恢复旧路段功能上的不足.在结构上起不到明显补强的作用，而且路面出现的大量裂缝也会引起反射裂缝问题。传统的维修方法一般是将旧沥青路面和基层全部挖除，然后再重新做基层和面层，这样做不仅造价高、工期长、污染环境，而且需长时间中断交通。

采用先进的冷再生技术替代传统方法。不仅很好地解决了原路段的病害，使其功能得到了恢复、结构得到了补强，而且造价低，对交通干扰小，因此是较好的维修方法。

原则上各种结构的路面都可以进行冷再生。关键是如何进行再生混合料配合比设计和再生材料的选择。另外，应根据道路等级不同确定再生层上加铺沥青混凝土面层的厚度。

参考文献：

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[2] 宋力和.就地冷再生技术在旧路改造中的应用[D].大连：大连理工大学，2006.

[3] 历兰伯.沥青混凝土路面就地冷再生基层技术探讨[J].交通科技，2004，03.