沥青路面面层泡沫沥青就地冷再生的应用--中国期刊网

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沥青路面面层泡沫沥青就地冷再生的应用

发表时间：2020/11/10 来源：《基层建设》2020年第22期作者：赵贺张大国

[导读]

        徐州徐工筑路机械有限公司江苏徐州 221000
        沥青路面面层泡沫冷再生技术在国外被广泛用于旧路面的维修、改造和升级，其推广和应用前景非常广阔，优点主要有以下几方面：（1）冷再生技术投入成本低，降低设备费用，材料费等常规费用；（2）用于公路工程大中修施工速度快、相对于传统修造方法能够显著地缩短施工周期；（3）降低废旧沥青料对环境的污染（4）泡沫沥青再生路面具有柔性和耐疲劳性能，且再生混合料存放时间较长，施工受季节和气候影响小。（5）矫正原有路面材料的缺陷，改造原有路面的结构，延长路面的寿命。
        我们以华北地区某二级路某段沥青路面再生工程为例对沥青面层冷再生工艺及设备进行分析。路面现已存在严重的路面病害，出现了裂缝、坑洞、泛油，原路面结构发生了大的变化，使用性能下降，路面强度不足，对该路段进行路面结构强度指数PSSI、路面损坏状况指数PCI的测量分析。经分析后发现该旧路承载力仍完好，原路基可以继续使用，遂决定针对沥青下面层采用就地冷再生技术。总体方法为采用面层就地冷再生设备将旧路面层采用泡沫冷再生的方式对沥面层进行再生经过压实后成为沥青下面层，上层再进行5CM的AC13沥青面层罩面。
        一、针对于沥青路面面层冷再生工况，对整套施工方法进行分析。
        1.路面原材料分析（对旧路面材料级配进行分析，确认基础数据）
        （1）旧路材料。在原有路面随机选择20个断面进行取铣刨作业，采集旧路材料，拌和均匀后进行级配筛分析，保留筛分结果。
        2.沥青发泡试验（实验室试验，确定泡沫沥青参数设计）
        评价沥青的发泡效果，目前主要采用的评价指标是膨胀率和半衰期。膨胀率越大，则泡沫沥青与翻腾的集料接触越充分，裹附作用越好，拌制的泡沫沥青冷再生混合料质量也就越好半衰期是指泡沫沥青最大体积缩小到该体积一半时所用的时间。半衰期越长，沥青泡沫越不容易衰减。
        此次试验采用中海70号沥青进行不同含水量条件下的发泡试验，发泡温度180℃试验结果如表2所示、图1试验，确定最佳发泡用水量2.5%。
        3.泡沫沥青冷再生混合料级配设计
        泡沫沥青冷再生混合料需要满足0.075筛孔通过率，经实验分析现有RAP级配满足不了中粒式级配需要，需要额外掺加一定比例的石灰石矿粉矿料来调整级配。按照合成级配中旧沥青路面RAP、石屑、矿粉、水泥的掺加比例，将各组分别拌和均匀，再根据7%最佳含水量加水并加入到混合集料中进行拌和，然后分按照2.0%、2.4%、2.8%、3.2%4 个泡沫沥青用量进行拌和试验，同时按照《公路沥青路面再生技术规范》中试件成型和养生方法，在不同沥青用量下制作试件，测其干湿劈裂强度和冻融劈裂测试结果。
        4.最佳含水量
        通过马歇尔试验确定再生沥青混合料的最佳含水量和最大干密度，通过击实试验确定再生混合料的最佳含水量为7%。
        经过试验最终确定泡沫沥青冷再生混合料配合比为：
        1.沥青发泡条件：
        热沥青为中海70号沥青，发泡温度为180℃，发泡水含量为2.5%。
        2.矿料掺配比例%
        RAP（旧路面铣刨料）占比80%，石屑13%，矿粉3%，水泥1.5%，泡沫沥青含量2.5%。最佳用水量7%。
        二、泡沫沥青冷再生施工方法
        1.再生前的准备工作
        （1）开始准备原路面时，完全封闭交通，禁止一切车辆通行，整个施工及养护过程中，对再生路段要完全封闭交通，未进行再生路段应设置警示牌。
        （2）对原路面进行清理清洁、清除原路面上的积水，避免杂质混入影响路面质量；对于高出原路面设计标高5cm 以上的拥包等部位要进行铣刨；凹陷处填充骨料进行调拱找平；对于翻浆路段，要事先进行处理。将原路面处理完毕后，根据再生层厚度、宽度、干密度计算每平方米新集料、矿粉等用量，均匀撒布。
        2.施工过程
        （1）在施工起点处将各所需施工机具顺次首尾连接，连接相应管道。就地冷再生施工设备包括（水罐车，沥青罐车、冷再生机）。
        （2）启动施工设备，按照设定再生深度对路面进行铣刨、拌和。对再生料铣刨、破碎、拌和、摊铺、预压实。
        （3）稳压。每幅再生完成约为半个工作长度时，用双钢轮压路机于再生机后面对再生层进行低速稳压一遍，使再生料初步密实。稳压时间要根据施工天气、施工速度来决定，以迟于再生机半个工作长度为宜。
        （4）碾压。在最佳含水量时，对其进行碾压。先用双钢轮压路机在全宽内高振碾压 2～3 遍，再用胶轮压路机碾压 7～8 遍。碾压过程中应注意以下事项：碾压时如发现局部混合料有松散或开裂，则应挖除并换补新料，找平后继续碾压密实，修补处应保证路面平整。

        3.养生及交通管制
        再生层完成后，在封闭交通的情况下进行自然养生，无需采取措施，养生期不少于 2天。当再生层可以取出完整芯样或再生层含水量低于2%时即可开放交通。
        4.施工质量控制
        在施工过程中对施工原材料、压实度、15℃劈裂强度、干湿劈裂强度比、冻融劈裂强度比、含水量、沥青混合料矿料级配及外观尺寸进行控制。施工完成后按规范进行验收。经检测，结果满足规范要求，取得了预期的后果。