沥青路面冷再生技术在路面维修中的应用

沥青冷再生在310国道大修工程中的应用

摘要:文章首先明确了沥青就地冷再生的概念及乳化沥青就地冷再生技术的意义。通过介绍配合比的设计、现场施工过程及工艺,施工后的质量验收情况,阐述了冷再生混合料力学性能的优越性,得出了该施工工艺符合当前极力倡导的循环经济、建立资源节约型、环境友好型和谐社会的要求的结论,指出其应用范围和领域将会越来越大。

关键词:冷再生 乳化沥青 试验 施工工艺 前景

1 沥青就地冷再生的概念

沥青路面的就地冷再生技术,是将旧沥青路面用大功率路面铣刨拌和机将路面混合料在原路面上就地铣刨、破碎和筛分,再加入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水等按一定比例重新拌和混合料,同时就地摊铺,最后碾压成型。使之能够满足一定的路用性能的一套工艺技术。可广泛应用于旧路改造升级, 大幅度提高公路整体质量,延长道路使用年限,充分发挥公路建设投资的效益。是一种高效、简便易行的再生方法。因为是路拌法施工,无法做出严格的级配,只适于二级以下的道路施工。

2 冷再生意义

(1)沥青路面就地冷再生投入成本较低,但再生后可以明显提高路面基层强度及抗疲劳性能,改善路面使用性能。用于公路大修、提高道路等级大幅度降低建设成本。

(2)就地冷再生施工工艺简单,施工进度快,开放交通早,可以不断交通施工,保证道路的畅通。

(3)就地冷再生施工节约大量土地、矿产资源,避免了旧油石废弃污染,同时施工时相对传统工艺环境污染小,有利于保护生态环境。

3 沥青就地冷再生工艺在310国道大修工程中的应用情况

3.1 工程概况

310国道东海段为二级公路,采用乳化沥青就地冷再生工艺的路段长5007m,原路面为9cm沥青砼面层,20cm二灰碎石基层。采用CIR900系统再生机,准备将老沥青路面洗刨5cm后,添加水泥及碎石,再生厚度7cm。该工艺在我市境内属于首次应用。

3.2 材料要求

乳化沥青:就地冷再生宜用中裂型或慢裂型乳化沥青,使用温度不应高于60℃；

２０１０年第４期　吉林交通科技　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＯＦ　ＪＩＵＮ　Ｃ０ＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ　

沥青路面冷再生技术在公路养护工程中的应用　

缴刚杨立军　延边州公路管理处（延吉１３３０００）　

【内容摘要】沥青路面冷再生技术是国外２０世纪８Ｏ年代后期迅速发展起来的一门新技术，在国外被　广泛应用于旧路的维修、改造和升级。目前，国内在一些实体工程中使用了冷再生技术，吉林省在２００６年公　路养护工程中开始采用。本文就如何保证沥青路面冷再生基层的施工质量谈谈看法。　【关键词】沥青路面冷再生施工质量　

目前我国公路建设迅速发展，在高速公路和普　通公路的建设中，沥青混凝土路面都被普遍采用，虽　然高等级公路沥青混凝土路面的设计使用年限为　１５年，但是在实际运营中由于通行能力的需求、施　工技术水平的限制和超限车辆日益增加等因素的影　响，新建成的公路经常发生早期破坏，需要及时的养　护维修。在这个过程中间废弃大量的沥青混合料造　成环境的污染，另一方面对于我国这样一个优质沥　青比较匮乏的国家来说也是一种资源的浪费。同时　工程施工中大量的开采石料会破坏森林植被造成水　土流失，破坏生态环境。因此，在当前的国情下，对旧　沥青路面进行再生利用，其经济效益和社会效益将　是非常显著的。从已完工的冷再生路面的使用情况　看效果相当好，因此，旧沥青路面冷再生技术的推广　和应用的前景十分广阔。　冷再生技术和传统的沥青路面养护工程施工技　术相比较具有以下几方面的优势（１）沥青混凝土路　面冷再生投入的成本低，经过再生后能够显著提高　旧路的使用功能。（２）用于公路养护改建，冷再生技　术施工进度快，开放交通早，可以保障公路畅通。（３）　应用冷再生技术改造的路段标高增加很小，对桥涵　荷载影响很小。（４）传统的施工方式将旧路材料刨除　后扔掉。会造成环境的严重污染；沥青再生技术能够　节约土地矿产资源减少废料对环境的污染，有利于　环境保护。　

2019年 第 5 期

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0 前言

沥青路面就是对沥青混凝土进行铺摊、碾压成型，使

其具有低温抗裂、高温稳定、抗涝等优点。因此，在公路

工程和市政工程中有着广泛的应用。作为沥青路面的关

键材料，沥青混凝土长期在车辆荷载、氧气、太阳辐射和

水等多类自然因素作用下，会使其表面出现化学与物理

作用，导致沥青材料发生剥落、裂缝、凹陷、老化等情况，

进而会严重影响到道路运行的安全与稳定性。为此，在

沥青路面修复中比较适用。泡沫沥青冷再生技术既能充

分利用原材料，又能较好地改造原路面，修复缺陷，延长

使用时间，因此其广泛的应用在道路修复、养护中[1]。

1 泡沫沥青冷再生技术

1.1 工作原理

泡沫沥青即膨胀沥青，水和沥青混合，沥青膨胀，形成

沥青泡沫，使沥青更具黏结性。图1为沥青泡沫发泡过程。

冷水滴碰到高温沥青，水珠和热沥青发生热交换，水

滴100℃后，沥青传递热量超过蒸汽潜热，蒸汽体积膨胀，蒸汽在特定压力下会向沥青连续相流入，这时喷嘴喷

出蒸汽泡沫沥青，且程薄膜状，其张力将包裹住气泡[2]。

1.2 泡沫沥青冷再生技术特点

泡沫沥青冷再生技术，使用专用设备处理原来的路

面表面，如填入水泥、泡沫沥青等混合料，并让新混合料

同原来路面材料混合在一起，并应用压路机进行压实。

第一，冷再生技术是一次性作业，不会损坏路基。第二，

可节省维修费用。可对路面原材料充分利用，减少养护

所需材料，既节约了养护成本，也能防止污染旧沥青路

面材料。第三，用专业再生机械设备为冷再生技术施工，

并用计算机控制这部分设备，能有效控制路面铣刨的速

度与深度和各类添加剂的用量，从而最大程度保证施工

效果与质量。第四，施工高效、简单。应用机械设备施工

可有效维修旧路面，防止道路维修对交通形成的干扰，

切实提升了最终的维修效率。

2 工程概况

米黄路位于延庆城区北部，起点位于延庆米家堡村，

迎接G110国道，终点位于黄柏寺，连接旧小路，道路等级

为二级公路，设计速度60 km/h。本次米黄路大修工程

起点位于G110国道，桩号K0+000，终点至旧小路，桩号

沥青冷再生技术　王凡　在公路养护中的应用　（南阳市公路局）　摘要：路面养护新概念已悄然形成，冷再生施工新技术进入了公路施工　工艺的竞争行列之中。随着国家对环境污染，再生能源工作的重视，就地冷再　生作为一种新兴的施工技术，将会以其独特的施工工艺、特点，给公路养护带　来巨大的经济效益和社会效益。　关键词：冷再生施工新技术经济效益社会效益　沥青路面的冷再生技术已广泛应用于国内外的路面改造。国外　对沥青路面再生利用研究，最早是从１９１５年在美国开始的，但由于　以后大规模的公路建设，对这方面的研究投入较少。１９７３年全球石　油危机爆发后美国对这项技术才引起足够的重视，并且迅速在全国　范围内进行了广泛的研究，取得了丰硕的成果。　沥青路面在阳光、雨水、氧化等自然作用下会逐渐老化。老化的　沥青路面表现为表面干桔、脆化，进而出现开裂、松散等病害。沥青路　面老化主要表现为所含沥青的老化，沥青再生实际是沥青老化的逆　过程，沥青再生采取的技术途径，在理论上为调节旧沥青的黏度，使　之降低至所需要的黏度范围；调节旧沥青的流变行为，使旧沥青的非　牛顿特性减弱。　１工程实例概况　Ｇ３１２唐河境养护中修工程路段全长１８．１Ｏ５公里。该施工道路　是贯穿唐河东西的主干道，对发展西部地区经济发展起着举足轻重　的作用。近年来，随着经济的快速发展，交通流量不断增大，至２００９　年１２月已达１　５０００辆／昼夜，且重载车不断增多，该路段一直超负　荷运营，路面出现反射裂缝、网裂、坑槽等不同程度的损坏，桐寨铺、　草店等路段破损比较严重，影响了公路的通行能力和服务水平。　Ｇ３１２线大修于２００２年，已运行一个使用周期，路面出现相当　多的网裂、坑槽等病害，根据Ｇ３１２线路面的实际病害程度，以及以　往中修工程的施工经验，我们确定本次中修工程病害处理要以彻底　为原则，对旧路面网裂、坑槽等病害，清除掉原结构的上面层以底层　无风化变质和松散破损层且已坚实为准。当清理后，如发现仍存在松　散、破损、夹层、裂缝、软弱等情况，再进行基层处理。若病害破损未贯　穿到基层，按相应的要求进行面层施工。　原路基层病害处理后，预留面层厚度控制为５厘米，填补的沥　青混凝土目标配合比设计为ＡＣ一２０型，满足路面下面层必须的厚　度要求。　２技术要点　２．１材料要求　①经破碎旧路面沥青混凝土面层及上基层获得的混合料作为冷　再生结构的骨料及填充料，大于５　ｍｍ的骨料质量分数应在４０％　～７５％之间。否则应采取增加骨料或填充料的措施。　②水泥采用强度等级为３２．５级的路用普通硅酸盐水泥，初凝时　间４ｈ以上和终凝时间较长（宜在６　ｈ以上）的水泥，建议采用缓凝　“海工牌”水泥。　③水采用不含有害物质的水或饮用水。　２．２级酉　禾Ⅱ酉　合比　①对取好的混合料由实验人员编号后筛分，确认混合料的实际　级配。　②抗压强度：根据级配对每一编号试块在实验室按含水泥量（质　量比）５％，６％，７％试配获取３种水泥含量的最大干密度和最佳含水　量，并在规定温度下，试件保湿养生６ｄ，浸水２４ｈ后，按《公路工程无　机结合料稳定材料试验规程》进行无侧限抗压强度试验获取７　ｄ标　准抗压强度，根据试验结果最终确定设计添加水泥量。　２．３洒水预湿　使水在土中分布较均匀，对于铣刨料，即使含水量比最佳含水量　大１％一２％也可以拌和，经过预湿的铣刨料更易拌和。　２．４养生　水泥稳定沙砾压实成型后，必须养生７ｄ，养生期内应持续保持　潮湿，不允许忽干忽湿，养生期间应封闭交通，严禁重型车辆通行。　２６３　２．５粘层油的喷洒　由于干线公路中修工程边施工边通车的施工特点，从安全施工　的角度考虑，粘层油使用乳化沥青，采用沥青洒布车均匀喷洒，粘层　乳化沥青用量为Ｏ．６ｋｇ／ｍ　，粘层沥青洒布段长度以满足面层铺筑为　准。　２．６沥青混合料的铺筑　混合料的摊铺碾压严格按照“紧跟、慢压、高频、低幅”八字方针　和先“光”后“胎”，先“静”后“振”的原则施工。“紧跟”就是要求摊铺后　及时碾压，紧跟摊铺机后。“慢压”要求控制好碾压设备的速度，“高　频”、“＇ｆＥ　ｒＮ”对沥青混凝土路面的压实是非常重要的。铺筑的关键环　节是纵横缝的处理，尤其是横缝的处理，沿垂直车道方向沿接缝横向　碾压也是必要的。　２＿７开放交通的时间控制　一般情况下，碾压结束温度降到５Ｏ℃以下即可开放交通，道路　交通开放过早，超限、超载车辆通行对新修路面造成重创，所以说通　车初期必须采取交通管制，管制阶段应限重（限制重型车辆和超载车　辆）、限速（控制车速低于２Ｏ公里／小时），通过限重、限速的过程，使　路面结构逐步成型和稳定。　３工作原理　沥青路面就地冷再生基层《底基层）技术是指把旧沥青路面面　层、基层加入一定规格、数量的新集料、稳定剂、水，按照一定的厚度，　用冷再生机设备进行破碎处理后，就地进行拌和、整形、碾压，并经后　期养生，使其达到新建路面基层或底基层技术要求的施工工艺。　中修工程的面层铺筑技术已由相当的规范规程加以控制约　束，而原路病害的处治则根据施工组织及机械设备的先进程度有　所不同。我们传统上的挖补一般使用的是液压镐挖掘和风镐挖掘，　存在许多弊端：一是机械设备施工时的震动对病害四周乃至底层　的二次破坏，降低了原病害四周区域的强度和稳定；二是挖出的基　层材料作为废弃物对环境造成的污染，可利用的资源未加以利用　造成材料资源浪费；三是受行车的影响和安全的要求，原路病害处　治要求即挖即填，确保安全，开挖工作面受到约束，工期相对受限　制。四是整个处治工序繁琐，质量控制措施复杂，人力物力投入较　大，处治成本过高。　为彻底解决以上问题，我们积极探索应用新技术，引进先进的路　面铣刨机，尝试沥青路面冷再生技术在原路病害处治中的应用。在挖　补３０天仅完成６０００平方米，严重制约工程工期的情况下，我们引　进投入使用了维特根２５００铣刨机，仅１２天就处治了１７９５０平方　米，推进了原路病害处治速度，效率提高了４倍，质量跟踪检测也证　实了冷再生技术的质量可靠性。　４结语　相对于原传统挖补工艺，“就地冷再生技术”具有技术性、经济性　和对交通的干扰程度小等方面的优势。　所谓技术性，主要表现在铣刨时对病害周围损坏程度较小，我们　经实际勘察，铣刨后的坑槽周围整齐、底面平整，没出现象机械挖补　后的周边松动、齿状脱落现象。水泥剂量和含水量也很好控制，水泥　剂量按铣刨面积深度计算后一次上足，而含水量则通过铣刨机自带　的给水装置科学供给，确保再生混合料的拌和质量。　所谓经济性，冷再生技术能够充分发挥旧沥青混合料的“剩余价　值”，促进旧路面材料的循环利用，减少了资源的浪费；传统的施工废　旧材料要运走，要采备新材料，要配料拌和，要运输到工地，而冷再生　技术完全利用了废旧材料，减少了许多装运环节，大大节省了施工成　本。我们测算冷再生技术较传统的处治原路病害的成本降低近３　倍。　就施工对交通的干扰程度而言，传统的挖补现场需要的控制路　段长，施工时间久，交通干扰大，安全隐患多。而冷再生技术就相对避　免了这些，