浅议泡沫沥青冷再生基层的设计与施工

摘 要：以某国道为例，对泡沫沥青沥青冷再生基层的设计过程和各参数的确定进行了介绍，并提出施工要点和注意事项，指出泡沫沥青冷再生技术可节约资源、降低工程造价，值得广泛推广应用。

关键词：泡沫沥青；冷再生基层；设计；施工

1 泡沫沥青冷再生技术概述

泡沫沥青冷再生技术起源于20世纪60年代的美国，这项技术能将原路面沥青材料废物利用，增加沥青路面的使用周期，基于此，90年代后被迅速推广和大量使用于路面工程。

现在比较成熟的评价泡沫沥青质量的两个指标是膨胀率和半衰期。膨胀率反应的是沥青中的泡沫膨胀时候能达到的最大体积和最后泡沫最终消失后体积的比值。半衰期反应的是沥青最大体积缩小到一半时候所需的时间，以秒计，用此项指标来反应沥青的稳定性。这两个指标是相辅相成，要同时看两个指标。根据经验，膨胀率建议大于等于10倍，半衰期大于等于8秒[1]。下面以衢州某国道采用泡沫沥青冷再生技术进行路面大修为例，简述其要点和注意事项。

2 工程概况

某国道为一级公路，沥青混凝土路面，双向四车道，路幅全宽25.5m，中央分隔带2m，设计时速为100km/h，因位于工业园区，平面交叉较多，部分路段实际行驶速度为60km/h。现状路面结构层为5cm中粒式沥青砼+7cm粗粒式沥青砼+24cm水泥稳定砂砾基层+20cm二灰稳定砂砾基层。该公路经过多年的运营，其路面先后出现了纵横裂缝、车辙、龟裂、块裂、沉陷和坑槽等病害。特别是近几年来超重、超载车辆的大量存在，对公路破坏尤为严重，虽经养护修补，仍对行车舒适性有很大的影响。经分析比较后确定采用泡沫沥青冷再生的方式对该部分路段进行大修。工程于2013年12月16日完工，通车以来，未发现裂缝等病害。

3 再生材料配合比设计

3.1 路面结构设计

经技术状况评定，本路段路面破损率为13%，路面损坏状况指数PCI等级为中等偏次；路面强度系数评价为良偏中等，养护计划为大修工程。经综合考虑，路面结构方案：

左右幅行车道级路缘带范围内：铣刨老路12cm沥青面层及4cm基层后，加铺：16cm泡沫沥青冷再生层+6cmAC-16C改性沥青面层；左右幅硬路肩范围：直接加铺6cmAC-16C改性沥青面层。

3.2 再生材料配合比的确定

根据设计要求，本次大中修路面沥青采用AH-70沥青。本工程膨胀率和半衰期分别是16倍和15.4秒；泡沫沥青发泡时候的温度是160度，用水约为百分之2.5。通过对原路面材料进行筛分，铣刨料需要加入粒径3mm以下和粒径19mm-31.5mm集料。同时加入少量水泥做稳定剂改善原料的抗水损坏性能。最后，通过分析级配曲线，确定了铣刨深度为12cm，新料另加4cm，即配合比为面层铣刨料：碎石：石屑：水泥=78.0：14.2：6.0：1.8，沥青用量为2.4%，发泡用水量2.5%。混合料级配见表1和图1。

表1 再生混合料级配表

根据实验数据，本次大中修混合料需要添加用水5.23%，最大干密度为2.050g/cm3。在根据沥青干湿情况和泡沫沥青用量的关系，最后得出泡沫沥青用量为2.4%，具体数据见表2。

表2 泡沫沥青数据表

4 再生材料的施工

再生材料的施工包括拌合、运输、摊铺、碾压、养生等几个步骤。拌合时应经常检验沥青的发泡效果（膨胀率和半衰期），泡沫沥青应在混合料中充分分散，一旦发现沥青混合料中存在明显的沥青团或沥青丝时，必须立即停止生产，查明原因加以解决后方可继续生产，已经生产的存在沥青团或沥青丝的混合料不得使用。泡沫沥青拌和完成后应当尽快运输至现场进行摊铺和压实。运输过程中运料车辆应当有毡布覆盖并扣牢，防止泡沫沥青在运输过程中水分散失。摊铺时候的速度控制在3-4m/min，以防混合料离析。及时整平与碾压，再生混合料应在水泥初凝前碾压密实。养生期间应封闭交通，及时掌握再生层的含水量，以确定下封层及面层的施工时间。

5 结束语

泡沫沥青冷再生技术可以将旧材料充分利用，使得改造后的路面承载能力和通力能力大大提高，同时也使得工程造价降低很多，如今冷再生技术已经成为一种趋势。

参考文献

[1]拾方治，马卫民，吕伟民.沥青路面再生技术手册[M].北京：人民交通出版社，2006.

[2]吕伟民，孙大叔.沥青混合料设计手册[M].北京：人民交通出版社，2007.

[3]蔡春华，曹亚东，严军.温拌沥青混合料的应用研究[J].上海建设科技，2006，27（6）：30-31.

[4]朱国娟.基层冷再生技术在公路养护大修中的应用[J].山西建筑，2006，32（3）：76-77.

作者简介：张小娟，女，助理工程师，衢州市柯城公路管理段。

牛威，男，助理工程师，衢州市柯城公路管理段。