就地沥青冷再生（精选12篇）
就地沥青冷再生 篇1
1 施工前的准备工作
1) 清除路面上的杂物及路肩上的杂草, 特别填补坑槽用的大块的水泥混凝土和冶炼排出的流渣等物质, 以免对机械造成损坏。
2) 栓桩放线:控制好路的中心。
3) 整平:旧路面纵断起伏过大或过于频繁, 不能满足技术标准要求时, 还需用素土填补整平。
4) 测量:根据原路面高程设计标高。
5) 处理坑槽和沉陷:路面形成坑槽和沉陷的主要原因就是基层和路基的强度不够。所以, 需拌和灰剂量10%的石灰土, 填平坑槽和沉陷部位, 其压实度及标高符合设计要求, 以提高破损部位的承载能力。
6) 安排好人工、机械及材料, 设置安全标志。施工机械主要包括:路面冷再生机一台、钢轮震动压路机一台 (带强弱震动调整) 、20t以上的胶轮压路机一台、平地机一台、洒水车2-3辆以及准备与冷再生机连接的推杆接头水管, 同时, 在工地就近选好水源, 保证供水及时。
7) 根据再生厚度、宽度、干密度计算每平方米的水泥用量。以3cm旧油面、15cm旧石灰稳定土为例, 每平方米的水泥用量为:
其中6.4%为水泥剂量;2.42T/M3为旧油面的干密度;1.72T/M3为旧石灰的干密度。
水泥用量越大, 虽然强度越高, 但水化作用越大, 收缩越大, 其产生干缩的机率也就越大, 进而容易引起层面反射裂缝。3cm旧油面、15cm旧灰土的再生每平方米的水泥用量一般为17~21公斤, 具体用量应以实验数据而定。
8) 铺筑试验路段:铺筑试验路段的目的, 就是从施工工艺、工程质量、施工管理、人工与机械的配备、安全施工等方面进行检验, 在就地冷再生施工前预先铺设试验路段, 试验路段应当位于施工路段内, 长度控制在100~200m, 在试验路段内, 可根据不同的施工组合方式确定2~3个试验分段, 通过实验路段应当确定一下内容:
a.验证现场材料的级配和试验生产配合比。b.冷再生材料的最大干密度最佳含水量和添加的水量。c.再生层压实厚度及松铺系数。d.不同压实组合下的压实度。e.再生机的铣刨深度及速度各种施工机械的效率及组合方式是否匹配。f.冷再生施工的效率及作业长度。
2 施工阶段
1) 画格、铺灰:按实验提供的水泥用量, 计算出每袋水泥能铺的面积, 用白灰画出方格, 然后将水泥均匀的铺开。2) 冷再生机拌和:启动施工设备, 按照设备再生深度对路面进行铣刨、破碎、拌合。冷再生机组必须缓慢、均匀、连续的进行再生作业, 不得随意变更速度或者中途停顿, 冷再生施工速度以4M/分钟为宜。在直线和不设超高的平曲线段, 再生机应首先沿路幅外侧开始, 然后逐渐向路幅内侧施工;设超高的平曲线段, 再生机应先由路幅的内测开始, 然后逐渐向路幅内侧施工。单幅再生至一个作业段终点后, 将再生机倒至施工起点, 进行第二幅施工, 直到完成全副作业面的再生。纵向接缝处相邻两幅作业面间的重叠宽度应大于15cm。拌和期间人员安排是一个不可疏忽的环节。摊铺水泥要同再生机拌合同步进行, 且保持适当距离, 避免距离过大, 水泥被风刮人踏, 造成环境污染和不必须的浪费, 作业的冷再生机后面安排1-2人捡过大的硬质物和随机抽检拌和深度, 雨季施工时尤其要注意安排合理的时间。如果路面过于干燥, 可在水泥摊铺前用洒水车先撒一遍水湿润路面, 待水分下渗后在铺水泥, 这样, 可以减少拌合时的用水量, 节约拌和时间。3) 整平:不平整的公路在行车的冲击作用下, 其寿命会大大缩短, 不平整的基层会直接影响着公路的外观质量和层面施工的难度及造价。所以, 再生层整平是一个很重要的环节。利于平地机进行整平, 应按照下列程序和要求进行:a.将拌和好的再生层先用推土机或轻型钢轮压路机初压2-3遍。b.完成一个作业段的初压后, 用平地机整平。c.再次用轻型钢轮压路机在初平的路段碾压一遍, 对出现的局部轮迹、凹陷进行人工补修。d.用平地机整平, 达到规定的坡度和路拱, 整形后的再生层表面应无明显的再生机轮迹和集料离析现象。4) 压实。a.根据再生层厚度、压实度等需要, 配备足够数量、吨位钢轮压路机、胶轮压路机, 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。b.沥青路面就地冷再生施工必须采用流水作业法, 使各工序紧密衔接, 尽量缩短拌和、整平、碾压的时间, 其整个过程不得超过6小时。c.初压是混合料的含水量应比最佳含水量大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。d.碾过过程中出现弹簧、松散、起皮等现象时, 应及时翻开重新拌和, 使其达到质量要求。e.在碾压结束前用平地机在平一次, 使其纵向顺适, 路拱、标高符合设计要求。f.直线和不设超高的平曲线段, 应由两侧向中心碾压;设超高的平曲线段, 由内侧向外侧碾压。g.压路机应以慢而均匀的速度进行作业, 初压速度宜为1.5-3km/h, 复压和终压速度宜为2-4 km/h。初压和复压时, 后轮重叠不得超过二分之一。h.严禁压路机在刚压完的路段内调头, 急刹车及停放。i.碾压完毕后, 应进行测量, 与设计标高相比较, 误差超过2cm的部位应特别标明。如再生层上还需铺筑其他承重层是, 较低部位应适当增铺相应厚度的材料, 以确保整体承载力和实际标高符合设计要求。
3 养生
由于水泥是水硬性无机结合料, 所以, 再生层碾压完成后需马上进行洒水养生, 七天内保持再生层表面湿润, 特别是干燥的春季更应特别注意。在养生期间, 严禁除洒水车之外的其他车辆通行, 特别是重型车辆, 以免对强度尚未形成的再生层造成损伤后破坏。如果再生层上还需做石灰稳定土, 在用挖掘机就地取土时, 水养生的时间可缩短1-2天。湿润的铺土层也能起到养生的作用。但上土前必须在洒一遍充足的水。如果再生层做面层施工, 应将再生层清扫干净后, 立即实施透层或封层;如果其上是水泥混凝土层, 应尽快铺设, 避免再生层暴晒开裂。
4 结语
公路沥青路面冷再生技术具有广泛的推广和应用, 最适用于旧路面改造工程, 有利于节约土地, 降低成本, 加快工程进度, 减少环境污染, 促进交通工程和经济建设的和谐发展。
摘要：沥青路面就地冷再生技术, 为公路工程新技术、新工艺奠定了一定的基础, 中华人民共和国交通运输部于2008年4月1日颁发了《公路沥青路面再生技术规范》, 于7月1日正式实施。《规范》对沥青路面冷再生技术的试验、设计、质量控制、工程验收等均做了明确要求和规定, 使这项新技术有法可依, 工艺选用公路沥青路面冷再生机为主要施工机械, 其基本原理就是用水泥和旧石灰稳定土加入最佳含水量一起拌和, 经整平、碾压、养生, 获得新的路面基础。它具有一定的强度、刚度, 足够的稳定性等特点, 特别适用于农村公路的改造工程。
关键词：冷再生路面,施工,养生
就地沥青冷再生 篇2
通过对大修工程中旧沥青路面冷再生基层设计方法、施工过程、质量评定等的`探讨,寻求一种合理利用资源、节约资金、保护环境、改造旧路的新途径.
作 者：贾维杰 JIA Wei-jie 作者单位：唐山市玉田县交通局,河北,玉田,064100 刊 名：内蒙古公路与运输 英文刊名：HIGHWAYS & TRANSPORTATION IN INNER MONGOLIA 年，卷(期)：2009 “”(3) 分类号：U416.217 U418.8 关键词：旧沥青路面 冷再生技术 质量评定 经济分析 应用
就地沥青冷再生 篇3
【关键词】工艺特点；工艺原理；艺流程及操作要点；质量控制
【Abstract】Site asphalt pavement cold regeneration technology with energy saving， small damage to the roadbed， structural integrity is good， fast construction schedule， traffic safety， save investment and so on. The construction of the process in our company according to the provincial highway S328 Funan south section of the road improvement project has been successfully applied.
【Key words】Technological characteristics；Process principles；Process flow and operating points；Quality control
；1. 前言
沥青路面水泥稳定就地冷再生是充分利用现有的旧铺层（面层或基层），必要时按级配规定要求加入一定量的添加剂（水泥），在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣削、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型，从而修筑出所需性能质量的新路面结构层的作业过程，与传统的路面维修技术相比，路面的现场就地冷再生技术具有节能环保、对路基的损坏小、结构完整性好、施工进度快、交通安全、节省投资等特点。
2. 工艺特点
2.1适用范围广、施工方法简单、可操作性强。
2.2该技术将旧铺层材料全部就地利用，节省了大量工程材料和运费等。
2.3分利用原有路面材料，节约了大量资源和能源，减少了废弃物的堆放，符合当今世界对环保与资源再生利用的发展趋势。
2.4该工艺形成的路面基层，在获得所需强度的同时，也提高了基层的弹性，有利于行车舒适，防止反射裂缝和荷载裂缝的产生和发展。
图1施工工艺流程图3. 工艺原理
沥青路面水泥稳定就地冷再生是利用专门机械对旧有破损路面（也包括基层材料）进行现场铣刨破碎，必要时加入部分新骨料，同时混拌一定数量添加剂（水泥、水）对原路面材料加以再生，然后在自然环境温度下对再生混合料进行摊铺碾压，作为底基层、基层或中、下面层，所有操作都在现场连续完成，从而修筑出具有所需性能质量的新基层（底基层）的作业过程，达到对原有路面进行维修和重建的目的。
4. 施工工艺流程及操作要点
4.1施工工艺流程。
施工方案编制报批→封闭交通→施工放样→准备原路面→准备新加料→冷再生机就位→撒布水泥→冷再生机铣刨与拌和→整形、碾压→接缝和掉头处理→养生→取样、检测→报工程师审批。详细施工工艺流程见图1。
4.2操作要点。
4.2.1配合比设计。
（1）对沿线不同病害路段，铣刨面层和基层进行取样，把铣刨的旧料分别进行筛分，了解基层和面层铣刨后的旧料中骨料的含量，一般大于5mm含量应在40%～75%之间，否则应增加新的骨料。
（2）根据旧料筛分结果进行目标配合比设计，使得水泥就地冷再生混合料的组成符合表1要求。
试验段施工。目标配合比设计好后，工程正式开工前，选取代表性路段为试验段，试验段长度为100米～300米，再生时应严格控制再生深度，如遇问题应及时解决，通过试验段的铺筑应获得以下资料：
a.含水量。合理确定材料的最佳含水量。
b.结合剂剂量。在满足设计强度要求的情况下，确定水泥剂量。
c.再生材料的级配。检验再生后的材料，与试验室进行配合比设计时的级配进行对比，看其是否在允许的波动范围内。
d.确定再生机的行进速度和转子速度。
e.确定压实工艺。
4.2.3施工放样。在再生施工之前，应在道路的两侧放置一系列的标桩（杠）作为基线，用来恢复道路的中心线，标桩（杠）的间距，曲线距离不应超过20米，直线距离不应超过40米。
4.2.4准备原道路。对于老路沉陷、坑槽、低剂量翻浆等由底基层损坏引起的病害首先应进行挖补处理，挖补时应挖除至损坏基层，然后用水稳碎石回填，老路挖补应严格按照现行相关规范进行施工验收。
4.2.5摊铺粗碎石。
（1）应根据试验段确定的级配添加新骨料，再根据原道路再生深度内的平均密度，计算每平米新料的添加量。根据每车料的质量或体积，计算每车料的堆放距离。
（2）摊铺粗碎石应在摊铺水泥的前一天进行。摊铺长度按日进度的需要量控制（再生机正常行进速度在6～10m/min）。雨期不宜施工。
4.2.6平地机整平和轻压。
（1）对于运输至现场的混合料，用平地机整平后人工找补。
（2）平整后，用22T单钢轮压路机碾压1～2遍，使其表面平整，并有一定的压实度。
4.2.7摆放和撒布水泥（使用水泥稀浆车时无此步骤）。
（1）按计算出的每袋水泥的纵横间距，在旧路上做好安放标记。应将水泥当日直接送到撒布路段，卸在做标记的地点，并检查有无遗漏和多余。将水泥均匀摊开，并注意使每袋水泥撒布面积相等。水泥撒布完后，表面应没有空白位置，也没有水泥过分集中的地点。
（2）人工撒布水泥时，实际采用的水泥剂量应比试验室确定的水泥剂量多0.5～1.0%；采用水泥浆车时，实际采用的水泥剂量比试验室确定的水泥剂量多0～0.5%。
4.2.8冷再生机铣刨与拌合。冷再生机推动水车 对水泥撒布完成的路段进行铣刨再生。
（1）冷再生机行进速度应根据路面损坏状况和再生深度进行调整，一般为6m/min～10m/min，使得铣刨后料的级配波动范围不大。网裂严重地段应降低再生机组行进速度，提高铣刨转子速度。再生机行进速度不宜过快，以免再生混合料拌合不均匀；
（2）冷再生机后设专人跟随拌和机，随时检查再生深度、水泥含量和含水量，并配合再生机操作员进行调整；
（3）施工中再生厚度的检查以相邻已经再生或原路面为标准，用钢钎插入土中，测量其插入深度，看其深度是否合格，严禁冷再生施工时损坏老路底基层。应在作业面边缘固定导向线以帮助操作者；
（4）若进行多刀施工时，应时刻注意搭接的宽度，保证搭接宽度；
（5）再生机后宜安排4～5人处理边线和清理混合料中的杂质以及每刀起始位置的余料，以防止影响纵向接缝、横向接缝、平整度和再生材料的密实性；
（6）在施工过程中，对混合料的级配、再生深度、水的喷入量有任何疑问时，应停止施工，等问题解决后再继续施工；
（7）每次再生的长度以保证后续作业能正常进行为宜，应认真组织施工，使再生的长度尽可能长些，以减少横向接缝。一次再生长度一般为150～250m；
（8）每段再生结束后，应检查铣刨机的刀架、刀头，发现损坏立即更换。
4.2.9初压。 铣刨再生完成后，22T压路机对再生混合料进行碾压1～2遍，碾压速度为1～2Km/h，以压实轮迹间松散的材料，以到达相同的密度。
4.2.10平地机整形及碾压。
（1）初压后应立即用平地机初步整形。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在平曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平。必要时，再返回刮一遍。确保横、纵坡达到设计要求。平地机后跟随4～6工人，将刮出再生范围的再生料收回，对平地机无法整平的部位进行人工整理。
（2）整形后，立即用2台22T单钢轮压路机在结构层全宽内进行碾压。碾压时，应重叠1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，后轮压完路面全宽，一般碾压3～4遍，碾压速度为1.5～2.5Km/h，再用31T胶轮压路机碾压1～2遍。
（3）碾压过程中，再生层的表面应始终保持湿润，如水分蒸发过快，应及时补撒少量的水，但严禁大量洒水碾压。碾压过程中，如有“弹簧”、松散、起皮等现象，应挖除并换补新料，找平后碾压密实，使其达到质量要求。
（4）经过拌合、成型的水泥稳定就地冷再生层，宜在水泥初凝前并应在试验确定的延迟时间内完成终压，并达到要求的密实度，同时没有明显的轮迹。对于局部低洼处，不再进行找补，可留在铺筑水稳基层时处理，严禁采用薄层贴补。
4.2.11接缝和掉头处的处理。
（1）纵向接缝一般重叠宽度应不小于150mm。路面材料越厚，材料粒度越粗，重叠度越大。相邻两次作业间隔12h以上时，重叠量应增加。在纵向接缝上，根据已建再生层的完成时间，改变水的喷入量。纵向接缝的位置应尽量避开慢行、重型车辆的轮迹。
（2）应对所形成的横向接缝认真处理，施工中应尽量减少停机现象。停机超过水泥初凝时间，再生机再次施工时，必须将整个再生机后退至再生过的路段1.5～2.0m的距离，并重新撒布水泥；后施工作业段应预留5～8m与前施工作业段一并压实，减少明显横缝。
（3）如机械必须到已压成的水泥稳定就地冷再生层上调头，应采取措施保护作业段。一般可在准备用于调头的约8～10m长的稳定土上，先覆盖一张厚塑料布或油毡纸，然后铺上约10cm厚的土、砂或砂砾。
4.2.12养护。
（1）每一段碾压完成并经压实度检查合格后，应立即开始养护。
（2）宜采用覆盖进行养护，养护期不少于14d，其中覆盖保湿养护不少于7d。宜在就地冷再生水稳底基层表面撒少量水泥或水泥浆。
（3）养护期间不应过湿或忽干忽湿。
（4）养护期间，除洒水车外，应封闭交通，如有车辆通行时，行车速度小于30Km/h，严禁重型车辆通行。
（5）养护结束后，必须将覆盖物清除干净。
5. 质量控制
5.1铣刨厚度检测。根据相邻施工幅新旧厚度确定铣刨厚度，合格的，再生机向前行驶；不合格的，后退至不合格的地方重新开始铣刨。
5.2层厚检测。压实成型后，直接挖坑检测。
5.3现场含水量控制。
（1）根据施工经验目测观察及原始的手抓成团、落地开花等经验控制；
（2）根据现场检测含水量调整为最佳含水量。
5.4压实度检测。碾压成型后，用灌沙法进行现场检测，不合格的，继续碾压直至合格。
5.5平整度检测。用3米直尺检查纵、横大面平整度，不合格的，用平地机刮平后碾压成型后再检测直至合格。
5.6纵断面高程及横坡控制。对于较宽道路，冷再生全部铣刨并完成预压实的过程中，测量人员跟进每10米测量单幅的左、中、右3点标高确定实际纵断面高程及横坡与设计高程的高差后，平地机刮平、碾压。
6. 结束语
（1）沥青路面水泥稳定就地冷再生技术既解决了废料对环境的污染，又减少了开采石料对环境的破坏；大大减少了废弃物的排放，符合我国对于环境保护的要求，因此对旧水泥稳定碎石进行再生利用，除了具有一定的经济效益外，还具有良好的社会效益和环境效益，符合我国经济可持续发展的要求。
（2）该项工艺在我公司承建的省道S328南照至阜南段路面改善工程中得到了成功的应用。
参考文献
[1]JTGE51-2009，《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》，北京：人民交通出版社，2009.
[2]JTG/TF20-2015，《公路路面基层施工技术细则》，北京：人民交通出版社，2015.
旧沥青路面就地冷再生技术浅析 篇4
关键词：旧沥青路面,就地冷再生,乳化沥青再生
近20年来, 我国公路建设发展迅速, 截至2007年年底, 公路总里程已达到357.3×104 km, 其中高速公路里程达到4.53×104 km[1], 且绝大部分是沥青路面。按照沥青的设计寿命15年～20年测算, 从现在起, 每年约有12%的沥青路面需要翻修, 可再生的沥青混合料预计达到每年1 900万t, 还将以每年15%的速度增长[2]。沥青混合料再生利用技术基本适用于各种沥青路面的修筑, 可节省绝大部分集料以及约30%的沥青, 其使用效果与新沥青混合料相当或接近, 减少新材料的使用和费用, 降低了筑路成本。自20世纪80年代, 国内开始研究沥青混凝土路面再生技术, 2000年以后, 全国各地都相继开展这项技术的试验研究[3,4]。随着近年来人们对环保、社会效益的关注, 沥青路面废料再生利用技术越来越受到人们的重视, 已成为公路工程建设中有待进一步发展的重要实用技术。沥青再生利用技术的研究、推广和相关专用设备的开发, 对降低建设成本、合理利用资源、保护生态环境以及促进我国公路建设有着极其重大的意义。
1 沥青路面的再生原理
随着车辆荷载次数的增加和环境因素的不断影响, 沥青路面的服务性能随之降低。然而我们通过一系列的技术手段可以延缓路面的损坏, 并提高路面服务性能。沥青路面冷再生是指将旧沥青路面材料 (主要是面层材料, 有时也包括部分基层材料) 经过铣刨、回收、破碎、筛分后, 按比例加入一定量的添加剂 (水泥、石灰、泡沫沥青、乳化沥青或改性乳化沥青等) , 必要时加入部分新骨料而制成冷再生混合料。沥青路面再生利用技术可分为厂拌热再生、厂拌冷再生、现场热再生、现场冷再生四种施工方法, 按再生原理分为沥青的再生和混合料的再生[3,5]。
1) 沥青的再生。
沥青再生实际是沥青老化的逆过程, 采取技术途径, 如添加高标号沥青和低粘度再生剂进行组分调节, 以恢复沥青的流变性能, 从而达到再生的目的。旧沥青路面在车轮荷载与自然力作用下, 沥青混合料会发生老化现象。沥青的针入度、延度及软化点也会发生有规律的变化, 同时导致沥青性能下降。旧沥青再生的机理研究目前有两种理论, 一种理论是相容性理论, 认为沥青产生老化的原因是沥青胶质物系中各组分相容性降低, 导致组分间溶度参数差增大, 认为掺入一定的再生剂使其溶度参数差减小, 沥青即能恢复到 (甚至超过) 原来性质。另一种理论是组分调节理论, 认为由于组分的移行, 沥青老化后, 各组分间比例不协调导致沥青路用性能降低, 认为通过掺加再生剂调节其组分, 可使沥青恢复原来的性质。因此, 要使老化沥青恢复原有性能, 就需要将老化沥青和原沥青的组分进行比较后, 向老化沥青中加入所缺少的组分 (即添加沥青再生剂) , 使组分重新协调。
2) 混合料的再生。
原理是把从路面铣刨的再生料当作新的集料, 加入粘结料后形成具有一定强度的材料的再生方法。主要应用在冷再生技术上, 冷再生的粘结料主要有三种:乳化沥青;泡沫沥青;水泥。由于采用冷再生料受到水的影响, 混合料最终强度的形成需要在水分完全蒸发之后, 在成型初期, 混合料的水稳定性和强度远不及养护终期, 于是, 在实际工程中添加一部分水泥以提高初期强度。
2 乳化沥青再生优缺点及适用范围
2.1 乳化沥青再生的优缺点[3]
乳化沥青再生技术的优点主要有:1) 节约能源。采用热沥青筑路要消耗燃料, 主要是在施工过程中, 为了时刻保持沥青应有的高温, 常常要对沥青进行重复加温与持续加温。2) 节省资源。在道路使用年限的中后期, 只是路面的性能降低了, 然而石料的物理性质并没有发生变化, 按照常规的方式进行铣刨、堆置是很浪费的, 而且阳离子沥青溶液与骨料表面具有良好的粘附性, 可以在骨料表面形成均匀的沥青膜, 施工时容易准确地控制沥青的用量, 保证骨料之间能有足够的结构沥青, 使自由沥青降低到适宜程度。另外, 因为阳离子乳化沥青与碱液和酸性骨料都有良好的粘附效果, 从而扩大了骨料的来源, 更便于就地取材, 减少材料的运输, 降低工程造价。3) 可以冷施工, 延长施工季节。热拌沥青的拌和、摊铺、碾压都有严格的温度限制:拌和时温度过高, 沥青过度老化, 路面便会过早的出现病害。在碾压时, 过高的温度会导致推移, 不易于压实;反之温度过低, 矿料则会和沥青裹覆不均匀, 出现不同程度的花白料。在摊铺过程中, 温度则更加重要, 在施工时都必须严格控制最低碾压温度, 在低于这个极限温度后, 不仅不能压实, 反而会破坏已压实的路面。由于阳离子沥青具有良好的温度适应力, 因此可以大大延长施工季节, 并且有利于沥青路面的及时维修养护, 及时制止病害的加剧与扩大, 直至完全消除。关于延长的时间, 随气候条件因地区而有差异。4) 改善施工条件, 减少环境污染。阳离子乳化沥青乳液可在常温条件下使用, 由于沥青乳液具有良好的工作度, 可以均匀地分布在骨料表面上并且骨料产生较好的粘附性, 因而可以节省沥青用量。还由于使用沥青乳液作业, 现场不需要支锅、盘灶、熬油等, 简化了施工程序, 改善了油路工人的施工条件, 避免了烟熏火烤和火灾的发生, 也减少了对于周围环境的污染。
不过在有如此优越性的同时, 由于在沥青结合料和集料方面与热拌混合料差异, 就地冷再生集料也有着它与生俱来的缺点:
1) 路用石油沥青是原油蒸馏后的残渣, 根据提炼程度的不同, 在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑而有光泽, 具有较高的感温性。常温下, 沥青是不具备良好的拌和性的。乳化沥青由于水、乳化剂、稳定剂的加入, 被制备成一种液态, 可用于常温拌和。a.乳化沥青混合料的粘结性低于热拌沥青混合料。b.乳化沥青乳化完成之后, 如果不采取一些预防和保护措施, 一般都会产生结皮现象。c.热拌沥青路面在路面温度降低到一定程度便能开放交通, 而乳化沥青混合料的强度形成是一个长期的过程, 随着水分的蒸发, 强度会逐渐增加, 最终达到路用的要求。在混合料压实成型后, 乳化沥青并未完全破乳, 混合料还是很松散的, 必须严格养生。
2) 路面铣刨料既不同于新集料, 也不能简单的看作“黑色集料”, 其变异性是很大的。
2.2 乳化沥青再生适用范围
就地冷再生工艺主要用于沥青路面结构层的翻修, 适用于所有路面标高不受限制的道路, 由于高等级公路和大部分城市道路的路面标高在新路完成后已经基本确定, 其可增加的幅度很小, 所以在作为基层的再生层上摊铺新面层受到限制。因此, 就地冷再生主要适用于一般公路、等外公路、部分城市道路及其他场地的维修改造。对于低等级公路特别是乡村公路, 这种经过冷再生的路面就是最终路面;对于高等级公路, 这种路面可作为高等级公路的基层[5]。
3 结语
随着时间的推移, 路面在车辆和环境因素作用下的破坏是不可避免的。沥青路面的再生利用技术在美国以及其他一些发达国家非常成熟, 材料重复利用率很高。我国公路将在未来数年内陆续进入大规模的翻修期, 基于环保和可持续发展的考虑, 沥青路面再生是一种值得推荐的选择。作为一项新型实用技术, 它极大程度的改变了我国沿用多年的传统的沥青路面维修方法, 但乳化沥青再生混合料具有初期强度较低、养生时间较长、可使用层位较低等不足之处。因此, 我国需要对沥青路面再生技术进行全面研究, 趋利避害, 为我国道路建设提供有力的技术支撑。
参考文献
[1]吕伟民.乳化沥青冷再生技术关键与应用前景[J].石油沥青, 2009, 23 (3) :29-34.
[2]拾方治, 马卫民.沥青路面再生技术手册[M].北京:人民交通出版社, 2006.
[3]张立柱, 张运涛, 何凤华.沥青混凝土路面冷再生技术及其应用[J].公路, 2006 (10) :199-204.
[4]韩学义.旧沥青混凝土路面混合料冷再生技术的应用[J].公路, 2007 (9) :112-115.
就地水泥冷再生施工总结 篇5
甘肃平凉 石浩
由我工程处承担施工任务的省道304线泾甘公路K93+300-K94+500，K99+000-K108+500段养护维修工程，完成了冷再生底基层、水稳碎石基层、沥青砼下面层和部分上面层的铺筑。现就该段养护维修工程冷再生施工的优点作如下的分析：
一、传统的路面养护维修
传统路面大修方法主要包括两种: 翻修和加铺。
加铺就是在原路面上铺筑新的路面结构层。这种工艺存在以下问题：
（1）原路面结构的病害，不能彻底解决，大修后的新路面存在潜在危险。
（2）原有路面高程增加较多，造成附属设施不断改建，尤其在平交口、穿镇路段造成的影响更为突出。
（3）路面结构组合不合理，路面结构中往往存在软弱的夹层。（4）已经加铺过的一些路段，实际上已经无法再进行加铺。翻修就是挖除原路面结构层，然后重新铺筑新的结构层。这种工艺存在以下问题：
（1）这种“开膛破肚”式的维修不仅造价高，而且工期长；（2）会产生大量路面废弃材料，不进行合理、计划的使用，既污染环境，又浪费资源。从土木建筑的实质上来讲，公路损坏的是材料的结构，而材料的本身是没有产生损坏的，是完全可以加以再生利用的。
（3）工程量大，工艺程序复杂，对周边的社会影响差。由于这种工艺既要挖除老的路面，又要重新铺筑新的材料，不仅需要来回运输，而且施工工艺复杂，对周围的交通和工商业影响显著。
二、就地冷再生施工
1、冷再生原理：利用专用冷再生设备在现场将原有路面结构同时铣刨、破碎，根据需要添加新料，在常温下与新的稳定剂（泡沫沥青、水泥）一次性拌和，压实成型后，成为路面一个结构层次的整套工艺。
2、就地冷再生技术的优点：
（1）是一种环保、节约的道路维修技术。就地冷再生技术可以将全部的旧路面材料重新加以再生利用，一是减少了因所需大量砂石材料开采而造成的地表环境破坏；二是避免了旧沥青路面材料对环境的污染，尤其对于沥青材料，因其含有剧毒，不管对其废弃何处，相当长的时间都不会分解，因此必须严格控制沥青材料的废弃。
此外，因减少了新、旧材料的运输而减小了对周围环境的污染及途径路面的破坏。
节省运力资源，充分利用旧路材料，减少了旧路面材料和新料双重材料的运输量。
（2）施工简便、效率高。现代化的专用就地再生设备，具有较高的生产率，通过一次作业就能实现对老路的维修，施工组织简便，对交通干扰小，而且尤适用于大交通量、不中断交通施工的道路。
（3）由于就地冷再生技术，在节约材料、减少运输等方面的特点，使得其使用成本与传统维修方法相比，可以明显减少造价，是一种经济型的道路维修工艺。
三、冷再生于传统工艺对比
1、节约
省道304线养护维修工程中冷再生底基层面积为54602m2，铺筑冷再生底基层单价为32.00元/m2。如重新铺筑水泥稳定碎石底基层综合单价元68.57元/m2（水稳碎石底基层单价：59.85元/m2，挖除旧油面单价：8.72元/m2）。
冷再生底基层比重新铺筑水泥稳定碎石底基层节约36.57元/m2，总计：199.6万元。如果在旧路面上加铺基层，路面高程会增加较多，导致的附属设施和平交道口需要重做或加高，冷再生消除了因高程增加而导致附属设施、平交道口的重做及加高。
2、环保
（1）、冷再生不需要挖除旧面，减少了挖除的废料对环境污染。
（2）、减少了挖除废料运出、水稳混合料运进所需运输车辆对环境的污染。
（3）、减少了因重铺而采备砂石材料对环境、植被的破坏。
3、质量
（1）、施工过程中不损坏路基。由于冷再生施工为一次性作业方式，再生机组在路基上只通过一次，所以与传统施工方法相比机组对路基的损害较小。
就地沥青冷再生 篇6
关键词：沥青路面；就地冷再生技术；应用
一、旧路改造背景及改造方案
S101线同心县过境段（K215+000～K223+261）为上世纪80及90年代左右修建，路线长度8.26 km，双车道，路面宽度11米（原路面宽度9米，后期两侧各加宽了1米），面层总厚度在6～9cm之间（原路面结构为一层，后期在其上又贯入一层），基层结构为水泥稳定砂砾，厚度在13～16cm之间，路面总厚度（面层+基层）在20～24cm之间。该路段因设计等级较低，加之年久失修、超期服役及重型车辆碾压磨耗等原因，路面已出现大面积网裂，部分路段面层沉陷、破损严重，严重影响使用功能，改造已成为必然。根据交通运输厅安排，结合设计要求，将该8.26 km路段列为试验项目，对其进行全深式就地冷再生改造处理（其中再生剂采用水泥，外掺剂量5%；再生基层配合比为水泥：混合料=5：100；旧路面层及基层料全部就地利用，同时掺加15%左右的10～30mm碎石料进行级配调整），使之形成新的再生基层（再生基层宽度均为11.5米，厚度均为25厘米），再在其上铺设5cm厚的中粒式沥青混凝土面层，以满足运营需要，同时通过试验获取相关参数，为就地冷再生技术在我区的推广运用提供第一手资料。
二、就地冷再生施工技术介绍
就地冷再生技术，就是采用专用的就地冷再生设备，充分利用现有旧铺层材料（面层甚至基层），必要时加入部分新骨料，并按比例加入一定量的添加剂（水泥、石灰、粉煤灰、泡沫沥青、乳化沥青等）和水，在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌合、摊铺、碾压等工序，一次性实现旧路面再生的技术。沥青路面就地冷再生分为沥青层就地冷再生和全深式就地冷再生两种。沥青层就地冷再生，主要使用乳化沥青、泡沫沥青作为再生结合料，是仅对旧沥青面层进行就地再生处理的一种工艺方法；全深式就地冷再生即可使用乳化沥青、泡沫沥青等沥青类的再生结合料，也可使用水泥、石灰等无机结合料作为再生结合料，是对旧沥青面层和基层同时进行就地再生处理的一种工艺方法。本试验路段再生方式采用的是全深式就地冷再生，再生结合料采用的是水泥。
三、就地冷再生技术施工工艺介绍
1.原路面处理
按设计要求放出路面边线和中线，用白灰撒出边线和中线，放样结束后及时挖除路面范围内的旧路缘石等杂物，同时对路面结构层宽度不够、厚度不足或有大坑槽、局部沉陷的地方进行预处理，使原来局部隆起或凹陷之类的不平整变得平顺，达到设计要求。
2.碎石撒布
碎石运输到现场后，将碎石撒布机连接在自卸车后驱动轮轮毂上，根据碎石撒布的宽度，依据设计及试验要求的碎石掺配量，在碎石撒布机上设定碎石撒布厚度，自卸车倒行推着碎石撒布机均匀撒布碎石。碎石撒布机撒完后，单钢轮振动压路机稳压一遍。
3.水泥撒布
根据智能水泥撒布机撒布宽度，用白灰线划出水泥撒布区分界线。水泥罐车向智能撒布机储藏罐输送水泥，依据设计要求的水泥掺配量，在智能水泥撒布车上设定水泥撒布量，均匀撒布水泥。水泥撒布完成后复核水泥撒布量。
4.冷再生机组就位
冷再生机组包括：水车+冷再生机+25T单钢轮振动压路机+平地机+20T单钢轮振动压路机+30T胶轮压路机。
5.冷再生机铣刨、拌合
根据确定的再生机作业宽度，在原路面上用白灰撒出冷再生机作业导向线。向冷再生机微处理器输入拌合用水量、拌合深度等施工数据。冷再生机推着洒水车沿导向线将旧路面连同外掺料一同破碎拌合，以试验确定的长度（一般为200米左右）作为一个适宜长度进行流水施工，完成一幅铣刨、拌合后折返进行第二幅直至半幅路面全部完成。冷再生机作业10米后，技术人员挖坑检查拌合深度和含水量等，根据检查结果在冷再生机上及时调整，同时取料做水泥滴定并制取无侧限试件，验证施工配合比，指导施工。
6.养生
全深式就地冷再生路段，碾压完成并经过压实度检查合格后，立即覆盖土工布洒水养生，养生时间不宜少于7d，整个养生期内再生层表面始终保持潮湿状态。
四、就地冷再生基层的质量检测情况
该试验项目自7月份开工以来，截止9月底已按既定程序和目标顺利实施完所有施工内容，其中再生层施工仅用时1个月。现场抽检混合料（不含加宽段）级配及水泥、碎石撒布量均符合规范及设计要求。再生基层板结良好。现场取芯完整，芯样表面光滑。无侧限抗压强度、厚度等各项技术指标均满足设计、标准和规范要求。
五、就地冷再生的技术优势及发展前景
1.成本低
与传统旧路改造的方法相比，采用就地冷再生可可降低成本15%～25%。经我公司冷再生项目测算，常规25cm厚水泥稳定砂砾基层（掺配15%碎石）造价约42元/m2，常规基层施工至少需挖除旧沥青砼路面，造价约3.9元/m2，综合造价约45.9元/m2。而再生同类25cm厚基层（掺配15%碎石）造价为35.5元/m2，较常规施工可节省造价约23%。
2.节约材料
所有旧铺层材料全部就地利用，从而大大减少了新拌合材料的用量，节约大量资源。
3.适用范围广
无论是公路工程还是市政工程；无论是高等级公路抑或是低等级公路；无论是改造工程还是大修工程，均可以使用，同时基本不改变原路面高程或高程抬高较小，不需要征地；不破坏相关防排水设施及周边地形地貌；方便交通和周围居民出入。
4.工期短
因为不存在旧料的挖除、运输问题，更重要的是施工过程的一次性作业特点大大简化了施工程序，从而节约了施工时间。
5.保护环境
旧路材料全部就地利用，大大减少了新材料的开采量，也不存在旧料的运输和堆放问题，从根本上满足了环境保护的需求。
六、结语
通过本项目的成功实施，充分体现出就地冷再生技术施工简便、工序少、施工工期短、成本低、社会效益及环境效益好等优点，此技术在道路维修及旧路改造项目中有着广阔的前景和应用价值，我们有理由相信它一定会成为我区在道路维修和旧路改造方面的技术政策和发展方向上的重要影响因素，我们相信这一天会很快到来……
就地沥青冷再生 篇7
国外最早应用沥青路面再生技术的是美国,从1915年开始应用该技术,到1980年底其用量几乎为全部路用沥青混合料的1/2。在美国道路建设中,50%采用沥青混凝土再生料,直接建设成本平均下降20%以上,对能源和环保等产生的间接社会效益更大。目前我国公路建设飞速发展,每年投资规模已经超过2 000亿元。在20世纪90年代以后陆续建成的高速公路已进入大、中修期。大量翻挖、铣刨的沥青路面旧料如果被废弃,一方面会造成环境污染,另一方面对于我国这种优质沥青极为匮乏的国家来说也是一种资源的浪费。而且,大量使用新石料、开采石矿还会导致森林植被减少和水土流失等严重的生态环境破坏。对这些物料采用再生技术进行回收,用于路面新建或路面维修工程,既有利于环保,又可节约大量投资,因此,在我国目前的国情下,对沥青路面进行再生利用具有重大的社会经济效益。
笔者主持施工的路段为省道S307明亳路怀蒙段(K108～K123段),设计为在老路面上添加5 cm新料,加入再生剂(水泥)再用冷再生机破碎拌合20 cm(即老路面破碎15 cm),整平碾压后作为路面基层,原老路结构为5 cm沥青面层+20 cm二灰碎石基层。
1 道路就地冷再生技术简介
道路就地冷再生技术被广泛应用于对旧路的维修、改造、升级中,它充分利用旧路现有资源,加入部分新的骨料及一定量的稳定剂(水泥、乳化沥青、泡沫沥青等)、水,在自然环境和常温下,通过对旧路材料的铣刨、破碎并与加入的新骨料、稳定剂及水充分拌和后就地碾压成型、经养生形成满足路用强度等指标要求的新型路面基层。
1.1 工作原理
道路就地冷再生施工是由专用再生机械来实现,其核心是一个装有若干个硬质合金刀具的切削转子。转子旋转时向上切削现有旧路铺层材料。在转子切削材料的同时,来自再生机前面由再生机推动前行的水车中的水,通过软管输送给再生机,并由机载系统喷洒进拌和罩壳内。喷水量由再生机的微机控制系统进行精确的计量,在拌和罩壳内与被切削下的材料进行充分均匀的混合以便达到压实所需的最佳含水量。乳化沥青则是由来自再生机前面由再生机推动前行的乳化沥青罐车,并通过软管输送到再生机的拌和罩壳内。泡沫沥青则由再生机上的泡沫沥青制造系统产生,由输送系统及喷洒系统直接喷洒进再生机的拌和壳内。水泥的添加则有3种方式: 1)将固态粉状水泥直接撒布在再生机前的被再生路面上。当再生机经过时,可将其与被切削下的旧路铺层材料进行拌和。2)专用水泥稀浆搅拌输送车将水泥与水拌和成稀浆状,直接喷洒进再生机的拌和罩壳内。3)采用专用水泥撒布车布料,撒布车作为再生机组的一部分。
1.2 冷再生基层主要施工工艺流程
1)封闭交通,清除路面杂物,保证路面清洁。
2)铣刨调平:对路面大于5 cm拥包、波浪进行铣刨处理,对凹陷处用旧路材料填上,保证再生厚度;对于翻浆路段,基础做水泥稳定砂砾,面层填上铣刨材料,以便再生;并对施工段内地下管线埋深、涵顶标高、城市排水设施等调查清楚,保证冷再生机连续作业。
3)骨料撒布:根据设计要求的路幅宽度、新骨料(碎石)厚度,计算每车料堆放距离,布料时最好呈梅花状布置,在最短时间内用平地机摊匀,对于缺料处用铲车运料找平,满足撒布厚度。
4)撒布水泥:根据再生层厚度、宽度及水泥剂量,计算每平方米水泥用量。并按每幅再生宽度计算水泥袋摆放间距,水泥撒布时间越短越好。水泥撒布原则:没有空白地方,没有集中现象,注意低撒、边线整齐。为防止特殊情况,一般水泥储备20～30 t现场倒运。
5)铣刨破碎拌和。
6)整型:在拌和好的路段内,用平路机按标高整形,调整横坡度。
7)洒水碾压:压实度是决定其再生路面性能的重要因素。要想取得良好效果,必须保证最佳含水量,并合理使用压路机。先用12 t双驱双振压路机低幅压2遍,轨迹重叠1/2轮;再用20 t胶轮压路机振压2～3遍(适量洒水,不粘轮为准);最后用12 t双驱双振压路机碾压至无轮迹。碾压过程中需注意的问题:1)压实必须在破乳之前全部完成,乳化沥青破乳混合料由褐色变黑色;2)碾压应匀速前进,不能在已成型再生面掉头,乱拧,机械不允许长期停放在再生层面上; 3)横缝处理:尽量避免横缝,影响拌和材料均匀性,临时待机后,机组倒退1.5～2 m;当天2个工作段之间预留4 m不进行碾压,下一段碾压同时压实,接缝整齐。
2 冷再生基层的施工组织及检测
冷再生基层的施工组织及检测结果由于冷再生基层在国内处于研制和推广阶段,交通部没有制定相应的质量检测标准。通过试验,我们认为,冷再生基层检测标准必须参照部颁规范和标准,同时,结合本地区实际对某些指标进行适当修订,修订原则是冷再生柔性基层参照沥青碎石检测项目及指标;冷再生半刚性基层参照水泥稳定砂砾检测项目及指标。
3 试验及检测方法研究
3.1 配合比设计
其中通过冷再生机现场取样的铣刨料表现出了极大的变异性,不同取料点取出的试样级配均不同且差异较大,给配合比设计带来很大困难。
经过分析,采取了加大取样频率,进行多组筛分选取最具代表性级配进行下步设计。
3.2 强度
由于原材料中含有部分原沥青料,大量二灰,制备的试件强度出现较大的波动性,强度差异偏大,为保证工程质量,不得不选取水泥剂量较大的一组。因此,在冷再生配合比设计中,如何选取具有代表性试样和如何减小强度的波动是研究的主要方向,在施工准备阶段应进行加大试验频率,通过多组试验来选择适宜的配合比。
3.3 施工中试验
施工过程中主要试验为含水量控制和水泥剂量测定。
3.3.1 含水量控制
为快速取得施工含水量,通常采用现场燃烧法测定含水量,试验时发现,现场测得含水量比实际含水量偏大,经检测分析,发现破碎料中部分沥青被同时烧失,因此在施工前应通过多组试验确定燃烧法与烘干法所测定含水量间的比例关系(采用烘干法时应低温烘干)。
3.3.2 水泥剂量测定
施工检测时发现水泥剂量比设定的剂量偏大,已超出考虑的损耗标准,经分析,破碎料中含有石灰等成分,影响滴定结果。后对未加水泥的破碎料进行滴定,可以测出一定剂量。因此在施工前应对破碎料进行滴定,确定其数值,在施工试验时消除其影响。
3.4 完工检测
完工后检测有压实度、强度和弯沉检测。其中强度和弯沉检测与常规相同,压实度检测因老路材料的变异性,检测中频繁出现压实度超密或不够现象,尤其大面积施工时表现的更为突出。对此,压实度的检测不能以纯理论数据判定其是否合格,可采用控制压实遍数的方法来控制压实度(数据可由试验段总结得出),必要时也可现场取样进行对比分析。由于压实度的不确定性,完工检测应加大弯沉检测频率。
综上所述,沥青路面就地冷再生在试验检测环节上与普通半刚性基层有较大区别,常规方法不能准确反映实际工程状况,多数数据必需通过远超规定频率的试验来确定。
4 冷再生技术的优点
1)采用传统的“挖除旧路面再回填”的旧路改造模式时,需全幅封闭交通,从而给临近的道路增加运营压力,使得等级稍差些的路段由于超负荷运营而提前破坏。而再生基层的施工则可半幅施工, 这样就可保证改造道路另半幅的正常运营。
2)传统的旧路改造时,需运出大量的废弃旧料,事必给沿线造成一定的环境污染,且废弃旧料的堆放还须要占用大量的土地。同时,运至施工现场的所填新料也存在着上述问题。
3)保护环境,合理、有效利用现有资源,最大限度地降低环境污染。尤其对于砂砾资源枯竭的地区,废弃旧料的同时,还要远距离购买所填新料,而冷再生就显得更加经济、实用。
4)简化施工工序,缩短工期,尽早发挥投资效益。不存在旧料的运输问题;不需要其它机械对旧料的耙松和破碎;不需要对旧路面基层进行额外挖掘和回填。
5)降低路面大修成本,提高经济效益。与传统施工方法相比可节约成本20%以上。
6)由于冷再生为拌和、摊铺一次性完成,工艺先进,保证了再生层结构的连续性、均匀性、完整性。除以上直接工程造价减少外,其他方面也节约大量资金:(1)工程施工中节约挖除旧路面费用;(2)由于标高不增加,相应附属工程不用调整,减少费用。除能够恢复旧路的使用能力外,还可通过基层承载力的提高从根本上实现道路等级的提高。由于再生基层为柔性基层,可防止反射裂缝的荷载裂缝的产生和发展。
7)可使原路面的标高基本不变,避免对沿线构造物及周围基础设施的不良影响。特别是村镇、城市道路标高受限制的路段,应用再生技术可充分发挥其标高增幅微小的优势。
5 社会效益分析
大修工程如按传统做法进行施工,需产生大量废弃物,旧沥青混凝土及结构层需全部挖除外运,不仅破坏环境,而且占用大量耕地;而采用就地冷再生技术,无任何废弃物,属环保型工程项目,社会效益无法估量。另外,传统施工方法必须中断交通施工,且工期较长,过往车辆必须全部绕行,社会影响较大,就地冷再生技术较好地解决了这个问题,采用冷再生技术可缩短施工工期50%以上。综上所述,采用就地冷再生技术同传统的公路大修方法相比较,可以看到就地冷再生技术的广阔发展前景,此项技术在国外已为成熟技术,在国内已逐渐展开,我们应抓住机遇,为辽宁公路建设开辟一个新的领域。
参考文献
[1]蔡明智.浅谈沥青路面再生技术的应用[J].山西建筑,2007,33(27):304-305.
[2]杨姝霞.沥青旧路面冷再生施工试验与研究[J].北方交通2008 U416.26.
[3]曹翠星,何桂平,孙成仁.泡沫沥青冷再生技术[J].公路,2003(11):100-102.
[4]Bissada A F.Structural Responseof Foamed Asphalt SandMixtures Inhot Environments Transportation[R].Re-search Record,1987,1115:134-149.
就地沥青冷再生 篇8
关键词：泡沫沥青,就地冷再生,应用与发展
我国的公路建设近年来发展很快, 但是由于设计、施工、养护管理、交通运输负荷的增加等诸多原因, 路面出现变形、车辙、磨损、裂纹等早期损坏的现象屡见不鲜。根据我国目前修建道路的情况, 按照沥青路面的设计寿命 (15～20年) , 我国的许多公路将陆续进入修复阶段, 如果采用传统的方法将铣刨下来的大量废旧沥青混合料废弃, 一方面造成环境污染, 另一方面是对资源的极大浪费。
沥青路面再生技术有:就地冷再生技术、就地热再生技术、厂拌冷再生技术和厂拌热再生技术。从节约能源和运输费用的角度看, 就地冷再生是最合适的方式。它不仅是近几年欧美各国积极采用的路面再生技术, 也是当前我国正逐步摸索、推广的路面再生技术。由于泡沫沥青适用材料比较广泛, 包括各种沥青路面和基层及含塑性指数的稳定土材料, 因此将泡沫沥青作为道路就地冷再生的一种再生剂和稳定剂有其突出的特点。
1 泡沫沥青的产生原理及其特点
泡沫沥青又叫膨胀沥青, 就是将一定量的经过精确计量的冷水 (环境温度, 用量通常为沥青质量的1%～2%) 和少量的压缩空气注入热沥青 (180℃左右) 中时, 水会迅速蒸发, 从而引起沥青在饱和蒸气内产生爆炸泡沫, 体积膨胀至原来的15～20倍, 此时的沥青表面活性进一步增强 (泡沫沥青的产生如图1所示) 。在发泡过程中, 沥青的粘度显著降低, 从而使其对高速搅拌状态下的集料具有很好的裹覆性能, 并且这种裹覆作用在常温下只针对集料中的细集料, 通过裹覆细集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。泡沫沥青产生的过程中并没有发生化学反应, 所以不改变沥青本身的各种物理性能, 仅是利用沥青气化阶段时的表面积大量增加、体积大大膨胀、粘度暂时降低的有利条件, 增加沥青同集料的裹覆面, 改善沥青与集料的拌和性, 减少沥青混合料中自由沥青的厚度, 从而节省沥青用量。
衡量泡沫沥青发泡质量的主要参数是膨胀比和半衰期。膨胀比是最终形成泡沫沥青的最大体积与最初未发泡时沥青的体积之比。膨胀比越大, 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。一般泡沫沥青的膨胀比应为15～20。半衰期为泡沫沥青的体积缩减至其最大体积50%时所用的时间, 半衰期越长, 泡沫越不容易衰减, 这样就可与集料有较长的时间进行拌和, 从而提高泡沫沥青混合料的质量。半衰期以秒计, 一般半衰期数值在10～15s之间。所以产生泡沫沥青的关键在于控制准确的发泡用水量及获得最佳的膨胀比。
与乳化沥青和其他稳定剂 (如水泥) 相比, 泡沫沥青具有独特的技术特点和应用效果, 其优势在于:
(1) 制造成本较低, 因为泡沫沥青只要采用一般常用的针入度级沥青 (如AH-70号普通沥青) 即可, 且添加的水量相当少, 而不像乳化沥青需要加入较多的水进行乳化;
(2) 适合几乎所有种类的骨料和原有道路上再生的筑路材料;
(3) 提高了沥青的裹覆能力, 能非常理想地裹覆冷的和潮湿的骨料;
(4) 储存期可达一个月, 而不会影响其使用性能;
(5) 对全厚式技术进行更深的稳定处理, 可达30cm厚;
(6) 与传统的热拌沥青混合料相比, 具有更好的结构承载力、抗车辙和抗疲劳性能;
(7) 与水泥再生混合料相比更有柔性, 不会有收缩龟裂的问题产生。
2 泡沫沥青在沥青路面就地冷再生中的应用
道路就地冷再生属于道路维修、改造的范畴, 它主要解决沥青路面上基层破损问题。具体讲, 道路就地冷再生是指充分利用现有旧路铺层材料 (面层或基层) , 必要时加入部分新骨料, 并按一定比例加入一定量的黏结剂, 在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型, 从而得到所需性能质量的新基层的作业过程。再生施工中使用黏结剂是为了提高被再生材料的强度, 恢复因路面老化而导致的材料性能衰退, 其种类主要有泡沫沥青、乳化沥青、水泥、石灰、粉煤灰等。
泡沫沥青混合料是由泡沫沥青与路面材料混合在一起而得到的混合料。混合料的设计通常采用马歇尔法, 主要是确定最佳沥青用量。
采用泡沫沥青进行就地冷再生施工时, 其施工工艺如下:首先根据路面情况决定是否预撒外加骨料, 然后利用再生机对旧路面进行铣刨、破碎, 同时, 泡沫沥青由再生机上的泡沫沥青输送及喷洒系统产生并直接喷洒进再生机的转子罩壳内 (如图2) , 与路面材料充分拌和。在粒料中, 泡沫沥青用量一般为3%～5% (重量百分比) 。当被再生材料本身含有较多沥青时, 其用量可降低为2%～3%。在采用泡沫沥青作为黏结剂时, 同时加入少量 (一般为1%～2%) 水泥是有好处的。它可以改善沥青与骨料间的黏结性, 使再生层获得所需强度同时, 提高表层质量, 防止裂纹发生。之后压实成型, 压实时用胶轮压路机初压, 再用钢轮压路机终压。由于泡沫沥青混合料不耐水的侵害, 故完成的泡沫沥青层最后都需要在上面加铺能抗水及耐磨的热拌沥青混凝土层。
3 泡沫沥青就地冷再生技术在我国的发展
据资料统计, 我国90%以上的高等级公路沥青路面基层或底基层采用半刚性结构, 但由于使用这一结构造成路面的早期损坏非常严重, 故发达国家已很少采用半刚性基层沥青路面这种结构。而泡沫沥青作为一种新型的道路材料已引起许多国家道路界的重视, 应用泡沫沥青混凝土作为路面基层, 就可以解决半刚性基层沥青路面结构带来的问题。目前利用泡沫沥青进行道路就地冷再生在我国尚处于起步阶段, 并不成熟和完善。存在的主要问题是沥青发泡质量的控制、再生混合料级配的确定以及再生设备的高价位。所以, 当务之急就是一方面加大对该项技术的研究力度, 不断地尝试铺筑一些试验路, 进而从中汲取经验, 逐步提高对该项技术的认识;另一方面尽快实现再生设备的国产化, 在保证再生质量的同时降低设备价格, 打破进口设备高价位的制约。研究并解决这些问题, 将成为泡沫沥青冷再生技术推广应用的前提, 而这些问题的解决, 也必将迎来泡沫沥青冷再生技术应用的广阔前景。
参考文献
[1]周爱军, 丁晓.泡沫沥青的技术性能分析与应用研究.交通标准化.2006, (11) :72~75.
就地沥青冷再生 篇9
1) 浙江省湖州市自2008年引进沥青路面泡沫沥青就地冷再生, 先后应用在境内的318国道沪聂线、104国道京福线、11省道及湖盐线等国省道。泡沫沥青就地冷再生主要是对老路破损的沥青面层进行再生, 作为新筑路面的柔性基层, 再在其上加铺一定厚度的中粒式沥青混凝土, 形成新路面。
2) 至2014年最早的再生路面已经使用了5年多, 随着交通量不断增长和汽车轴载增加, 道路病害也随之逐渐增多。病害类型主要以交叉口车辙、网裂、纵横向裂缝为主, 少见有坑槽、壅包现象 (见图1) 。经现场取芯发现泡沫沥青就地冷再生柔性基层有不同程度的破损。国内对旧路冷再生基层破损修复的研究尚处于探索阶段, 旧路冷再生基层的修复方法的选用面临两难, 如果仅对病害部位作处理后加铺沥青面层, 一些潜在病害不能清除, 不但从根本上不能修复路面基层病害, 而且会导致路面标高不断地抬高, 不利于环境保护;采取挖除再生层重建, 既违背了冷再生节约资源的初衷, 也不利于控制施工工期, 保证短期内通车的要求。
2 泡沫沥青就地二次冷再生的意义
泡沫沥青就地二次冷再生深化了泡沫沥青就地初次冷再生的先进理念, 通过总结前几年泡沫沥青就地冷再生经验, 把从施工中收集的各种指标应用到二次再生中, 使二次再生形成的路面基层达到与初次再生相同的路用性能, 不仅节约了资源, 而且对于大中修工期的控制和环境保护也有积极的意义。
3 泡沫沥青就地二次冷再生的应用
1) 工作面的要求比较苛刻。二次再生相比初次再生对基层的要求更加苛刻, 由于再生技术的应用, 使道路中的老化沥青含量越来越多, 在经过再生机械施工后, 约30%老化沥青被打碎成大小不等沥青块, 70%老化的沥青裹附在石料表面, 老化沥青与新沥青相比脆性增加, 抗变形能力降低, 直接影响二次再生后路基的力学性能和路用性能。因此二次再生适用于非沥青老化所致的病害路段, 这也是工作面选择的基本要求。
2) 配合比设计。泡沫沥青就地二次冷再生的稳定剂主要是泡沫沥青与水泥两种材料。二次再生对稳定剂的添加量计算相比初次再生更为复杂;石料的添加主要用来改善老路铣刨料的级配组成。
a.沥青发泡试验。采用的沥青一般为70号道路石油沥青, 通过沥青的发泡试验, 选用150℃~170℃作为发泡温度, 用水量为2%~3%, 通过发泡的膨胀倍数和半衰期确定最佳的发泡温度和用水量。随着温度的升高, 沥青发泡的半衰期和膨胀率都不断的增高。规范要求膨胀放大倍数不小于10倍, 半衰期大于8 s。综合考虑膨胀率和半衰期, 160℃, 2.5%的用水量为最佳发泡条件。
b.铣刨料级配本次二次再生铣刨料由底层铣刨料 (12 cm) 、面层铣刨料 (5 cm) 组成, 再生料中按照12∶5的比例合成铣刨料。
c.级配组成设计 (见表1) 。再生料的细料 (<2.36 mm) 偏少, 因此, 需要加入较多的细集料, 考虑到再生料的强度较低, 需要加入一定的骨料以增强混合料的强度, 另外, 铣刨料中老化沥青含量较高, 使再生料的塑性偏大, 为增加泡沫沥青二次冷再生料的早期强度和增强其抗水损坏的能力, 将水泥掺量增加至1.5%。初步设计较粗、中间和偏细的三种级配, 再生料的用量为70%。根据现有的工程经验, 采用2.5%的沥青用量, 5.5%的用水量进行混合料设计, 比较不同级配的混合料劈裂强度试验, 试验结果表明, 粗级配的劈裂强度最高, 其次是中级配、细级配, 说明对于二次再生料, 粗级配有利于强度的提高, 选用级配1作为设计级配。
d.击实试验。击实试验的目的是确定最佳含水量和最大干密度。选择级配1进行配料, 具体过程按照重型土工击实的试验方法T 0804-94进行。确定级配1的最佳含水量为6.2%, 最大干密度为2.027, 对应的拌合用水量为5.4%。
e.最佳泡沫沥青用量。按照以上合成级配, 满足规范各项指标要求的沥青用量范围为2.5%~3.0%。考虑到原材料已经实施了一次再生, 沥青含量较高, 为保证再生混合料高温稳定性, 二次再生时宜尽量少添加沥青, 因此泡沫沥青用量建议采用下限值, 即2.5%。
f.目标配合比设计结果。将泡沫沥青混生混合料配合比设计结果汇总, 见表2。
3) 泡沫沥青就地二次冷再生施工方法。
a.机组组成包括:石料撒布车、沥青罐车 (沥青温度不低于150℃) 、WR2500型维特根再生机、水罐车 (压实用水) 、单钢轮压路机、橡皮轮压路机、平地机、双钢轮压路机。
b.按配合比要求洒布。先用撒料车均匀撒布石料, 后在石料上每米打好格子, 在格子中按配合比换算每格水泥用量, 在再生机中按要求设置用水量与泡沫沥青用量。整个工作中每一道工序必须有专人指挥, 做到统一协调, 竖向双幅搭接处必须重叠10 cm~20 cm, 保证再生质量;再生深度由专人负责测量, 根据测量结果并比对设计要求在施工中及时做出调整;两个工作段的衔接处应搭接拌和, 前一段拌和后, 留5 m~8 m不进行碾压, 后一段施工时, 前段留下未压部分, 应再加部分水泥重新拌和 (随二次拌和) 并与后一段一并碾压。
c.碾压及整平。
初压:再生拌和一幅后由单光轮压路机碾压一遍 (去静返振) , 在搭接处留10 cm~20 cm, 待第二幅再生拌和后一并碾压成型。
初平:待再生拌和一段结束, 单光轮碾压完成, 由平地机进行初平, 调拱处理。
复压:单光轮压路机在初平结束后, 进行压实, 1/2错轮振动反复两遍, 碾压速度保持在15 m/min~25 m/min。
复平:根据水准测量结果, 用平地机对再生层进行切削、刮平, 达到规定的标高。
终压:单光轮1/2错轮振动反复两遍, 由橡皮轮进行压实, 最后由双钢轮压路机静压一遍, 确保再生层压实度符合设计要求。
从加水拌和至碾压终了, 不得超过水泥的初凝时间 (一般为4 h) , 终压完成应进行洒水, 保持路面的湿润。
4) 养护与开放交通。
a.再生施工结束后, 再生层的强度尚无完全形成, 因此需要一定的养护时间。一般情况下, 连续5 d气温超过20℃, 且不下雨, 养护即可结束。
b.养护结束且验收合格后, 宜立即摊铺沥青混凝土。如必须开放交通, 宜洒布乳化沥青透层, 用量0.5 kg/m2~0.8 kg/m2, 再撒布一层石屑, 用压路机碾压一遍。
5) 泡沫沥青就地二次冷再生施工过程质量控制。
a.泡沫沥青就地二次冷再生层施工过程中, 主要进行再生料的材料组成检测和性能评定。材料组成检测的主要项目为:级配组成、含水量、沥青用量和水泥用量等;性能评定的主要项目有:外观、马歇尔试件的干湿劈裂强度、马歇尔稳定度等。
b.泡沫沥青就地二次冷再生层施工结束后, 进行钻芯取样, 对基层材料压实度、厚度、宽度等进行评价。并根据试验结果对施工工艺进行调整。
4 结语
目前, 泡沫沥青就地二次冷再生尚处于探索与研究阶段。本论文仅对应用过程中的配合比设计、施工方法、保养及质检做初步探讨, 为了推广这个新技术, 还需对以下几个方面做深入研究。
1) 对旧路破损率及老化沥青含量作出量化评级, 确定适合泡沫沥青就地二次冷再生的旧路临界指标。
2) 本论文只针对泡沫沥青作为添加剂进行应用, 建议对水泥作为添加剂进行试验研究。在初次冷再生施工中, 水泥冷再生与泡沫沥青冷再生是两个重要的分支, 水泥冷再生具有强度高、成型早、耐磨性好等优点。
3) 需要加强施工环节中施工温度对再生层质量影响的数据的累积, 包括在低温环境下的稳定度、压实度等等。在初次再生施工中, 环境温度低于15℃时, 泡沫沥青冷再生基层成型明显晚于高温。
泡沫沥青就地二次冷再生解决了泡沫沥青就地冷再生后处理路面基层病害的难题, 延续了泡沫沥青就地初次冷再生资源利用和公益环保的优点, 湖州大元高等级公路养护中心于2013年10月份在S306省道进行泡沫沥青就地二次冷再生施工, 据不断的跟踪观测目前路用性能良好。
参考文献
[1]赵文光.道路的就地冷再生[J].筑路机械与施工机械化, 1997 (2) :14.
[2]孙立军.沥青路面初期损坏特点和机理分析——重交通沥青路设计方法之一[J].同济大学学报, 2002 (4) :1.
[3]宗炜.沥青路面二次再生技术研究[D].西安:长安大学, 2011.
就地沥青冷再生 篇10
早在二十世纪七八十年代,欧美及南非等国家就将泡沫沥青现场冷再生技术应用到公路翻修改造中。近年来,冷再生技术在我国也得到比较长足的发展,一些省份开展了以泡沫沥青冷再生技术为主的应用研究,从2004年起,陆续铺筑了部分泡沫沥青冷再生试验路。
1 项目背景及技术方案的选择
本试验段老路面基层为二灰碎石结构,实测弯沉代表值为30～35(0.01 mm),说明基层仍具有较高的承载力,从路面取芯情况来看,老沥青面层厚度在8 cm左右,二灰碎石基层厚度为20 cm,板体性好,但呈大块断裂状,面层有大量的反射裂缝、唧浆和坑槽等病害,严重影响路面的使用品质和行车的舒适性。
如果采用传统的加铺方案,不仅造价高,浪费原材料,施工周期长,反射裂缝也较难克服,而采用泡沫沥青现场冷再生可以将原有的半刚性基层改造成复合基层,在面层与原有基层之间形成自然的应力消除层,能够有效地抑制二灰碎石基层材料干缩和温缩引起的反射裂缝问题。
2 冷再生方案的比选
从提高耐久性、降低成本等方面考虑,对泡沫沥青现场冷再生做了两种方案尝试。
2.1 全深度冷再生
根据试验室配合比,选定铣刨再生层为整个沥青面层(约8 cm)加上部分二灰碎石基层(约5 cm),添加20%的主骨料(1～3碎石),18.5%的石屑,1.8%的水泥及2.5%的沥青,压实成型后的再生层厚度在17 cm～18 cm。
采用该方案冷再生后,再生层较厚,道路标高增加,消耗沥青及石料较多,成本相对较高,但级配相对较合理。
2.2 沥青面层冷再生
由于老路面宽12 m,病害全部集中在中间9 m宽的范围内,从降低成本方面考虑,只再生中间9 m宽路面,不添加主骨料,再生厚度减薄,再生后标高基本不增加。铣刨总厚度为10 cm,包括沥青层(约8 cm)及少量二灰碎石基层,添加15%石屑、1.8%水泥及2.3%的沥青,压实后再生层厚度约在11 cm～12 cm。
采用该方案再生层厚度较薄,标高不增加,用料少,施工方便灵活,可半幅、小段施工,成本相对较低,但再生混合料主骨料相对较少。
3 施工设备
就地冷再生试验路段采用的施工机械:1)WR2500S就地冷再生机1台;2)单钢轮压路机1台;3)双钢双振压路机1台;4)胶轮压路机1台;5)水车2台(一台带洒水功能);6)热沥青保温罐车2台及与冷再生设备连接的接头水管;7)平地机1台。
4 施工工艺流程
4.1 施工前准备工作
施工前准备工作,将路面坑槽、唧浆等病害用贫混凝土处治,消除再生层下的软弱夹层。按作业顺序,将所有机械调试至备用状态,停放工地。沥青运至工地现场温度不低于165 ℃,做好相应的交通管制工作。
4.2 人工撒布石料、石屑、水泥
根据再生层的厚度,设计密度、新料添加比例和水泥用量人工撒布石料、石屑(半幅)、计算好松铺厚度,然后在石屑表面撒布水泥。
4.3 再生机施工
根据铣刨深度,再生机施工速度控制在6 m/min～10 m/min,初始施工时,注意观察再生料的湿度状况,以便及时修正再生机的喷水量,同时注意观察再生料的沥青分布情况及铣刨厚度,以便及时反馈给再生机操作员。第二幅施工时,要注意关闭重叠部分的喷嘴,同时控制好纵向接缝,尽量减少横向接缝。
4.4 初压
再生施工完成后尽快安排单钢轮压路机,沿再生机施工中心位置,静压1遍,使再生材料得以稳定、成型,首先压实再生机轮间的松散材料,以达到相同的密度,然后采用高幅低频振动压实2遍,压实再生层底部的材料。
再生材料的压实度是决定路面未来性能的重要指标之一,压实效果差的材料随车辆的长期碾压后会变得越来越密实,导致出现车辙,同时差的压实增加了透水性,加速了水损害,必须加以足够的重视。
4.5 平地机整平
平地机整平的目的在于消除轮迹印,刮平再生材料,使材料分布均匀,提高压实效果。平地机的切削深度由深至浅,一个再生宽度一般通过整平2遍～3遍即可满足要求。
4.6 复压
整平结束后,采用双钢轮压路机在高频低幅状态下对每一再生宽度压实3遍～4遍。
4.7 终压
复压结束后,可视表面情况在再生层表面洒一遍水,使再生层表面湿润,然后用胶轮压路机对每一个再生宽度压实3遍～4遍。压实完成后的再生层表面纹理致密,应无任何明显离析现象,并具有较好的平整度。终压完成后即可开放交通,安排下一工作面的施工。
成型后的路面自然养生不少于7 d,待水分完全蒸发后,喷洒粘层沥青,面层采用3 cm厚AC-13沥青混凝土罩面。
5 质量控制关键
1)加强现场抽样及试验。施工过程中每天对冷再生混合料现场取样,测其含水量,并进行马歇尔稳定度试验,以此来评价现场材料的质量。2)对沥青发泡性能进行试验,保证沥青具有优良的发泡性能,使泡沫沥青与冷料拌和均匀。3)严格控制再生机铣刨速度,保证再生混合料级配。4)加强再生层的压实,减少工后变形。5)罩面层需有较好封水性。
6 使用效果评价
目前,试验段工程使用了近两年时间,经过跟踪观测及分析,对其进行评价:1)目前试验段路面使用良好,基本未出现病害。因而,再生层应具有较好的耐久性。2)再生层能够优化路面结构形式,它处于半刚性与柔性之间,具备两种结构的各自优点。因而,再生层具有沥青层特点,兼有基层的功能,作为应力消除层,它有良好的隔断裂缝反射的能力。3)再生层可以显著减薄沥青面层的厚度,降低工程造价。据分析,它比传统的大修方案节约造价30%左右。4)相比传统的大修方案具有很强的灵活性,可半幅、小段处理路面,且接头平顺,施工干扰小。5)由于老路材料自身的不均匀性,现场铣刨、拌和的局限性,与厂拌冷再生料相比,就地冷再生料级配可能发生变异,造成随使用年限增长,路面平整度略有衰减。
7 结语
目前,我国国省干线道路陆续进入大修期,其中有较多的半刚性基层,部分路面基层虽能满足承载力要求,但路面服务品质差,反射裂缝、坑槽等病害较多,如果将损坏的路面进行泡沫沥青现场冷再生,将有大量的废旧沥青材料可以有效利用,且采用现场冷再生施工快速方便,无需封闭交通,因而,具有良好的经济、社会和环境效益,可以在国省道大修改造中尝试使用。
参考文献
[1]拾方至,马卫民.沥青路面再生技术手册[M].北京:人民交通出版社,2006.
沥青路面基层冷再生施工技术研究 篇11
关键词：沥青路面冷再生技术施工质量
前言
随着现代城市的快速发展，沥青路面就地冷再生技术已越来越多的被应用在套路维修、养护等方面，也受到，公路管理部门的重视。这与以前所做的冷再生半刚性基层存在本质的区别，沥青路面柔性基层的特点是刚柔相济，路面结构层具有强度高，粘弹性好，且养生周期极短，加快了施工速度，还有效地解决了传统的三渣等半刚性基层反射裂缝、面层推移、拥包等技术难题，大大提高了道路使用功能，延长其使用寿命，可广泛应用于旧路改造升级、高速公路大修工程，大幅度提高城市道路的整体质量，充分发挥城市市政道路建设投资的效益。
1工程概况
某市政道路全长4.85km，路面宽18～20m，基层为20cm水泥稳定砂砾，面层为8～12cm沥青混凝土。通过对现有路面进行路况调查发现，原路面出现大面积的坑槽、松散、推移、拥包、沉陷、结构性车辙、沥青路面表面功能衰减，弯沉平均在116（0.01mm）以上，但是水泥稳定砂砾基层未被破坏，主要是路面面层损害严重，根据国内现有的传统施工技术在对原路面进行铣刨加铺面层，或者改建，施工速度慢，周期长，层间联结不好，特别是废弃原来的路面材料，对处置建筑垃圾带来了填埋占地、能源浪费、环境污染等诸多问题。
2沥青路面基层冷再生施工技术方案分析与确定
该市政道路再生层确定为乳化沥青碎石混合料柔性再生基层，添加剂为7%乳化沥青（沥青含量30%）+1.5%水泥。施工机械采用WirtgenWR2500S中型轮胎式多用途就地冷再生机，其具有生产效率高，破碎后材料均匀，深度和横坡度控制精确，添加材料计量准确等特点，具体施工方案如下：
（1）通过大量的试验数据得出，在旧沥青混合料中加入各种剂量水泥形成的再生混合料的无侧限抗压强度均不符合规范要求，只有加入近50%的新石料（或级配砂砾）后形成的水泥再生混合料的无侧限抗压强度才符合规范要求。
（2）采用旧沥青混合料加入乳化沥青及少量水泥形成的再生混合料的劈裂强度等各项指标符合柔性基层施工要求，混合料的和易性也很好。
（3）结构类型的选择依据国内外再生及柔性基层经验，同时考虑到施工时有效的碾压。由于该路面面层厚度为10～12cm，如果再生层厚度太小，将使高程低的一侧旧路翻拌太薄，不能达到完全再生，太厚又会破坏原路面基层。综合各种因素，最终确定结构为：将原路面厚度10～12cm施工为柔性冷再生基层，上面加铺3～4cm的改性沥青混凝土面层。
3沥青路面基层冷再生混合料配合比试验分析
3.1材料选择
（1）乳化沥青
乳化沥青主要起到稳定剂作用，乳化沥青中基质沥青含量为30%，掺入量为混合料重量的7%。
（2）水泥
调整级配，减小孔隙率，增加强度，改善和易性，调整破乳与成型时间，吸收RAP含水，增强抗水能力。采用标号不低于32.5级、初凝时间3h以上和终凝时间6h以内的普通硅酸盐水泥。
（3）新骨料
根据旧料情况和预使用结构层次确定添加新骨料的大小和用量。调整后添加15%的级配新骨料与1.5%水泥。
（4）水
目的是调整和易性、均匀性，达到最佳压实效果，避免过早破乳，工程用水不应含有影响质量的油、酸、碱、盐类及有机物等。
3.2沥青路面冷再生混合料配合比试验
（1）确定最佳流体用量
为了在最佳流体用量情况达到最佳的压实效果，由击实试验确定在最大干密度情况下最佳流体含量为7.6%，流体含量与干密度曲线见图1。
流体含量（百分率）
图1 流体含量与干密度曲线
（2）确定最佳乳化沥青用量
由劈裂强度试验确定慢裂慢凝乳化沥青最佳用量为7%，乳化沥青与劈裂强度关系曲线见图2。
乳化沥青用量（%）
图2 乳化沥青用量与劈裂强度关系曲线
（3）水泥用量
水泥用量过大会影响和易性，减小结构层的孔隙率，会造成完工后在高温季节自由沥青没有足够的流动空间，出现泛油情况。综合考虑劈裂强度指标，控制水泥用量为1.5%。
（4）水用量
乳化沥青破乳后有70%水分被混合料吸收，添加乳化沥青用量为7%，而相应的加水量为4.9%，由击实试验确定的最佳流体含量为7.6%，所以确定水的用量为2.7%，而在施工中尽量提高1%用水量。
（5）最终确定材料配合比
乳化沥青用量为7%（基质沥青含量为30%乳化沥青），水泥用量为1.5%，2cm级配新骨料用量15%，水用量为2.7%。
4沥青路面基层冷再生施工技术
4.1施工前的准备
（1）清扫和处理原路面
如果原路面的标高在设计线范围内，施工前将原路面清扫干净，避免有杂质混入混合料中，影响冷再生基层质量；如果原路面高于设计5cm以上，可将高出部分铣刨后填入低处再进行再生施工。
（2）施工放样
根据计算的添料用量，计算出该路段内松铺厚度，并放出路线中线和边缘线及每幅作业宽度的边线高程。根据经验沥青材料作为稳定层再生时，其膨胀量一般在10%，是由于再生后孔隙率增加造成的，这部分应考虑进去。
再生前，对现有道路进行预整形，路面严重变形不平整、纵横坡需要调整的应通过外加新骨料修整。
（3）外加新材料
骨料和水泥均可以铺撒在路面上。外加的骨料可以校正表面形状、改善再生材料的级配、增加再生后路面的厚度。外加水泥的剂量可以通过计算确定。外加骨料的松铺系数应通过试验确定。
4.2冷再生施工
（1）试验段铺筑
再生试验段的初始再生路段应做200～500m的试验段以便确定现有路面材料的特性：再生材料的级配、压实工艺、新料松铺系数、旧路的膨胀系数，施工机具的合理组合，理想的一次作业长度的确定。按冷再生设备及配套设备的操作要求规范施工。
（2）接缝和重叠
纵缝要有约10cm的重叠宽度，以保证相邻作业面间纵缝的连续性，应减少停机现象，对形成的横缝进行认真处理。
（3）整平
包括对再生机的轮迹的消除，再生层的横、纵坡度的适当调整。当完成两幅再生并全部稳压后，用平地机对第一幅和第二幅进行整平，整平的目的是消除轮迹，并使再生层的横向、纵向坡度尽量满足要求，同时把刮刀前的再生料均匀的摊开。
（4）压实
混合料摊铺后，应采用12～15t左右的轻型压路机初压2遍，第一遍前静后振，第二遍前后都振，使混合料初步稳定。
（5）测量
根据设计图纸，精确测量各桩号高程和横坡度。平地机按测量高程控制点整平及横坡度成型，并及时测量反复进行控制。
（6）复压
当乳化沥青开始破乳，混合料由褐色变成黑色时，用20～30t胶轮压路机复压4～6遍。待一段时间后再用11t钢轮压路机补充碾压，进行表面修复，将部分细料压至表面，起到防水作用。
（7）养生及封闭交通
做好早期养生，试验路施工期间已完段落封闭交通。在气候好的条件下养生2～5d，在养生过程中应及时检测路面中的含水量，当路面含水量降低至2%以下时，可铺筑上面的结构层。开放交通初期，应设专人指挥，车速不得超过20km/h，并不得刹车或调头。有损坏时应立即修补。
4.3沥青路面基层冷再生施工质量控制
在施工过程中，沥青路面冷再生施工技术质量控制是关键，其控制要点主要如下：
（1）沥青路面冷再生底基层（基层）施工前应对人员配置、机械配置、再生机开工前准备情况进行全面检查，明确施工工序和质量控制要点。
（2）拌合前对旧沥青路面结构存在差异路段，按照确定的配合比确定拌合深度，严格控制水泥用量以保证好准确的配合比。破碎拌合应均匀、无夹层，并且要控制好最佳含水量。
（3）作业段施工时间，从加水拌合到碾压成型，一般不应超过3h～4h，确保在水泥终凝前完成碾压。
（4）冷再生在雨季施工时，要特别注意收听天气预报，避免冷再生在雨中施工。因为雨水将使含水量无法控制，使再生层无法在水泥终凝前碾压成型，从而造成拌合后的再生层废弃。
（5）冷再生混合料的塑性较低，压实这类材料时，易产生起皮、松散。所以施工时应坚持“宁刮勿补”的原则，尽量减少平地机对稳压后的再生层填补。
5结语
综上所述，由于沥青路面冷再生节约了大量的建设和养护资金，减少了资源的浪费和环境的破坏，具有巨大的经济效益和社会效益。在强调可持续发展的今天，进一步加强研究路面就地冷再生技术，对我国公路的建设发展都具有特别重要的意义。
参考文献：
就地沥青冷再生 篇12
关键词：路面,冷再生,施工技术,应用
1 工程概况
国道108线陕西澄城段属二级公路,桩号K1142+961~K1162+961,全长22公里。该路段原路面结构上面层为3cm细粒式沥青混凝土,下面层为5cm中粒式沥青混凝土,基层为19cm石灰土稳定碎石,底基层为28cm石灰土。原路基宽度12m,路面满铺。
该路段工程施工时由多家单位分别施工,由于施工水平差异很大,造成工程质量参差不齐,经过短期运营既有所损害。渭南市公路局采用沥青路面就地冷再生技术进行了改造施工。施工单位为陕西海威路面再生工程有限公司,工期三个月。
2 旧路状况调查
2.1 路线平纵指标调查
本工程属于旧路大修,原路平纵指标均不做调整。
2.2 路面破损状况调查
采用人工检测方法,调查的内容包括路面车辙、裂缝、推移、拥包、坑槽修补和松散等病害,要求详细记录病害所处的位置及严重程度情况,最后对各种病害的面积及长度进行了统计分析,具体结果如下。
2.3 路面破损状况评价方法
依照《公路养护技术规范》(JTJ073-96),采用人工检测方法,沿整个调查路段量测路面上各类破损的位置、长度、宽度或面积,按破损类型及破损轻重程度分析计算路面综合破损率(DR),采用路面状况指数(PCI)评定路面破损状况,依据路段破损状况调查由下式确定该路面综合破损率(DR),以百分率表示。
式中:Dij——第i类损坏、j类严重程度的实际破损面积(m2),如为纵、横向裂缝,其破损面积为:裂缝长度(m)×0.2m;车辙破损面积为长度(m)×0.4m;Kij——第i类损坏、j类严重程度的换算系数,按表1确定;A——路段的路面总面积(m2)。
路面状况指数PCI的数值范围为0~100其计算公式为
根据路面破损情况,可将路面质量分为优、良、中、次、差五个等级,评价标准如表2所示。
2.4 路面强度
路面结构强度调查采用贝克曼梁弯沉仪,每25米测一点。
路面强度指数(SSI)按下式计算:
SSI=路面设计弯沉值/路段计算弯沉值。
2.5 钻芯取样
为进一步调查评定原路面结构的承载能力,分析路面病害产生的原因,对典型的病害严重路段进行钻芯取样。
2.6 路面病害成因分析
通过钻芯取样可知,病害的主要原因有以下几个方面:
(1)病害严重的路段基层已破碎,在轮迹带范围内沥青面层产生了较大变形,轮迹带下陷,同时两侧沥青混凝土鼓起,伴有推移、拥包现象,油面老化。(2)水的进入导致灰土碎石强度降低,旧路大面积出现龟裂、沉陷、拥包等病害。(3)沥青用量偏少,沥青下面层结构已经破坏,上面层与下面层完全分离,故产生推移拥包是在所难免的。
3 再生路面设计
3.1 历年交通量组成分析(表6)
3.2 设计弯沉计算值(表7)
3.3 设计方案:
上面层:3cmAC-13C细粒式沥青混凝土;下面层:4cmAC-16C中粒式沥青混凝土,同步碎石封层;基层:20cm水泥现场再生基层;
原旧路铣刨14cm,添加部分新料,通过水泥再生作基层,新修路面厚度27cm,路面整体标高抬高13cm。
针对铺层材料质量较差问题,采取以下解决方法:在上部撒布一层优质骨料,于再生过程中将其拌入。取工地实际使用的集料,根据需要选用0.075~37.5mm的一组标准方孔筛分别对旧沥青面层和旧基层混合料分别进行筛分,按颗粒组成进行计算,确定各种集料的组成比例。
本项目添加新料为统料,水泥掺量为5%,各种材料的比例(重量比)为:统料:面层旧料:基层旧料=20:45:35
强度应满足7d浸水无侧限抗压强度,代表值R0.95应大于2.0MPa,且小于4.5MPa,压实度要求不小于97%。
4 施工
4.1 施工配合比确定
由于原路面在20公里范围内旧混合料级配离散性很大,根据实际情况确定了两个施工配合比:
1#配合比(k1152+450~k1158+960):
旧混合料:10~30cm碎石:石屑=75:20:5
P.O32.5水泥掺量:5.5%
2#配合比(k1142+960~k1152+450):
旧混合料:10~30cm碎石:石屑=80:15:5
P.O 32.5水泥掺量:5.2%
4.2 水泥就地冷再生
4.2.1 施工工艺流程
对再生前原道路病害进行处理→施工放样→撒布新添加材料→拌和→接缝处理→预压实→整平→压实→养生→开放交通。
4.2.2 施工
(1)旧沥青路面清理。在沥青路面就地冷再生施工前,应对原有路面进行清扫,防止其它杂物混入,确保施工质量。
(2)撒布新添加材料。就地冷再生路面需要添加新的集料时,应依据每段新集料使用总量,计算出每平米新集料铺洒厚度,采用人工或机械将新集料均匀地铺洒在旧沥青路面上,当局部不均匀时应及时给予整平。人工撒布水泥前,先按水泥掺和量计算出每50kg水泥应撒布的面积。为了便于施工人员合理掌握计量,可用细石灰撒出大的网格线,规定每格线撒布水泥用量。施工人员力求撒布均匀,确保冷再生机破碎、搅拌、摊铺、碾压成型后半柔性沥青基层强度达到设计要求。
(3)拌和。就地冷再生机作业时,由于水泥量添加或新集料增加应及时保持一定水分,有利于水泥在水化反应过程及强度初期形成,所以在破碎、搅拌作业时适当补充一定水分,确保基层表面湿润,提高基层强度(一般最佳含水量大都在7%左右)。
(4)压实。乳化沥青混合料(或泡沫沥青)铺筑完成后或压路机初压前,应依据松铺系数,检查铺筑厚度是否达到设计标高要求,然后在压路机(8-10t)初压一遍后,用铲平机整平。先采用10-12t压路机碾压2-3遍,然后采用25t胶轮压路机碾压2遍。为了检查路面压实度是否达到要求,有条件的话,可采用核子密度仪进行跟踪检测,一般来说1000m2测一点,10点平均值作为最终评定的压实度。当检测局部达不到压实度要求时,应及时调动重碾进行追加密度。
(5)养生。乳化沥青混合料施工完成后,必须进行交通管制,其养生时间应不小于7d。
养生完成后,应采用钻芯取样方法(一般每公里不小于2-3点),检查试样有效厚度是否达到设计要求,同时对试样采用蜡封法检测密度。最后喷洒乳化沥青透层油,其用量为0.7L~1.5L/m2,破乳完成后,铺筑沥青混凝土面层。
4.2.3 施工质量控制方法
采用现场取样进行矿料筛分试验,大体确定矿料级配曲线变化,与设计曲线范围是否吻合。
现场冷再生混合料,在室内进行重型击实试验,检测无侧限抗压强度是否达到(一般为2~2.5Mpa)要求以及最大干密度、最佳含水量。
采用马歇尔试验法,检测试件密度、空隙率、7d前后稳定度变化情况。
5 施工过程中应注意的关键问题
5.1 旧路病害调查处理
冷再生水泥稳定土整平层施工前必须认真对旧路面进行调查,对较为严重的网裂、明显沉陷、坑槽等病害采取挖补、换填基层材料等有效措施处理,并经监理同意后方可进入下道工序。
5.2 配合比设计
直接影响冷再生水泥稳定土整平层的强度,材料利用率、施工效率等各方面的配合。各项工程应根据试验路段情况,充分考虑作为整平层的冷再生水泥稳定土厚度不均匀性,合理确定外掺集料的继配、数量以及单位面积的水泥用量,满足设计要求。
5.3 拌合深度
应设专人跟随再生机,随时检查拌合深度。
5.4 施工周期
从加水拌合至碾压终了,不得超过水泥终凝时间,按照试验路段确定的合适作业段落与时间严格施工。
5.5 养护条件
养护条件是影响冷再生水泥稳定土后期强度的主要因素之一,要保证足够的温度和湿度。
6 冷再生施工工艺经济与社会效益分析
6.1 经济效益分析
采用原改建补强方案,工程每公里造价约133.59万元;采用冷再生方案,工程每公里造价降低为124.27万元。采用冷再生方案可比原方案节省工程费用186.4万元。
6.2 资源利用比较
根据预算,如果采用重新修筑基层和面层的大修方案将需要新石料73998m3,生石灰5722t,造成大量的石料等原材料的开采。同时会产生45600多m3的旧路废弃材料,需要很大面积的垃圾场,造成很大的环境污染。
采用冷再生工艺方案,原公路沥青混凝土面层和二灰碎石基层材料全部就地再生利用,不产生任何废弃物;由于冷再生材料层作为基层,减少了新材料的开采和运输,节约了大量资源。
沥青路面就地冷再生采用机械化施工,缩短了工期,提高了施工效率;沥青路面就地冷再生对于二级双车道的公路可进行半幅施工,对双向四车道及以上的公路可仅封闭一个车道即可施工,降低了对交通的影响。
沥青路面就地冷再生工艺产生的社会效益和环境效益,远比直接产生的经济效益要大,值得推广和借鉴。
参考文献
[1]梁洪波.旧路面冷再生技术应用[J].建筑机械:2008:(23):110-111.
[2]马学元.沥青路面现场冷再生技术的应用[J].青海交通科技,2007:(2):46-47.
[3]师郡等.旧沥青混凝土路面现场冷再生技术及施工工艺研究[J].公路,2004,(10):167-170.