符俊杰 馬尉倘 喻 明

乳化瀝青作為一種瀝青類的結(jié)合料應(yīng)用于道路維修改造，是一種節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)簡便的先進(jìn)手段，并逐漸成為一種常用的瀝青冷再生方法。優(yōu)化的混合料配合比、先進(jìn)的施工機(jī)械和合理的施工工藝是提高冷再生基層質(zhì)量的保證，本文結(jié)合惠河高速改性乳化瀝青冷再生基層施工的實(shí)踐，對乳化瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法、施工配套設(shè)備、施工工藝和質(zhì)量控制方法等乳化瀝青冷再生關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。

1 改造維修方案

鑒于惠河高速公路瀝青路面出現(xiàn)的不同程度的各類病害，如坑槽、裂縫、局部路段結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足等，導(dǎo)致道路使用功能大大降低，嚴(yán)重影響了行車舒適性和安全性。為了徹底解決原路面病害的同時(shí)，又能兼顧保護(hù)環(huán)境，有效利用廢舊資源，本次改造工程應(yīng)用了乳化瀝青冷再生技術(shù)，對舊路面做全斷面銑刨70 cm后，再重新鋪筑74 cm新的路面結(jié)構(gòu)層，具體方案如圖1所示。

2 改性乳化瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

2.1 改性乳化瀝青性能檢測

本工程中，改性乳化瀝青采用殼牌改性乳化瀝青，其檢驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 改性乳化瀝青指標(biāo)檢測結(jié)果

2.2 RAP級配分析及摻量確定

將RAP(Reclaimed Asphalt Pavement，舊路面材料)風(fēng)干后在室內(nèi)進(jìn)行篩分試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。根據(jù)惠河高速公路改造工程設(shè)計(jì)文件中的級配范圍和舊料篩分結(jié)果，需要加入部分石屑對級配進(jìn)行調(diào)整，石屑篩分結(jié)果見表2。為了提高改性乳化改性瀝青混合料的強(qiáng)度，尤其是早期強(qiáng)度，在再生瀝青混合料中添加了1.7%的水泥，所選用的水泥通過0.075篩孔通過率為100%。

表2 材料通過率及合成級配

2.3 土工擊實(shí)試驗(yàn)方法確定最佳含水量

將風(fēng)干的舊瀝青路面銑刨料、石屑和水泥按確定的摻加比例混合，乳化瀝青固定為 4%，在含水量分別為 1.0%，2.0%，3.0%，4.0%，5.0%的條件下，通過重型擊實(shí)試驗(yàn)確定再生混合料的最佳含水量和最大干密度，結(jié)果見表3。

表3 改性乳化瀝青再生混合料重型擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，試件最大干密度為2.003 g/cm3，最佳含水量為4.0%。

2.4 最佳改性乳化瀝青用量確定

按合成級配中舊瀝青路面銑刨料、石屑和水泥的摻加比例，將各部分混合拌勻，然后分別按五種用量:1.5%，2.0%，2.5%，3.0%，3.5%加入改性乳化瀝青與混合料拌和。按照J(rèn)TG F41-2007瀝青路面再生應(yīng)用技術(shù)規(guī)范中試件成型和養(yǎng)生方法，在不同瀝青用量下制作試件，并進(jìn)行劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)，如表4所示。

表4 不同改性乳化瀝青用量下合成級配的劈裂強(qiáng)度

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，確定最佳乳化瀝青用量為4.1%，干劈裂強(qiáng)度為0.71 MPa。

因此，確定乳化瀝青冷再生目標(biāo)配合比為:＞9.5 mmRAP∶＜9.5 mmRAP∶石屑∶水泥=42.3∶40∶16∶1.7。最佳乳化瀝青用量4.1%，拌和用水量為4.0%，劈裂強(qiáng)度為0.71 MPa。

3 改性乳化瀝青冷再生施工工藝及質(zhì)量控制

3.1 施工工藝

銑刨:銑刨速度嚴(yán)格按冷再生配合比試驗(yàn)取樣時(shí)確定的速度(4 m/min)控制，以確保銑刨舊料顆粒級配穩(wěn)定。

拌和:采用鎮(zhèn)江華通ARC300型拌合設(shè)備拌和，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)量為250 t/h左右?？紤]到運(yùn)輸和攤鋪過程中的水分損失，拌和時(shí)含水量較配合比確定的數(shù)據(jù)提高0.3%左右。

運(yùn)輸:為避免運(yùn)輸過程中水分過度損失，在運(yùn)輸車車廂灑適量的水進(jìn)行潤濕，且用帆布進(jìn)行遮蓋。

攤鋪:攤鋪采用兩臺(tái)ABG423呈梯隊(duì)聯(lián)合攤鋪，采用走鋼絲繩方式控制攤鋪厚度和橫坡，攤鋪時(shí)松鋪系數(shù)為1.31。

碾壓:采用1臺(tái)DD130雙鋼輪壓路機(jī)以前靜后振方式碾壓2遍，再用1臺(tái)洛陽18 t單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)振壓 4遍，然后用26 t膠輪壓路機(jī)碾壓8遍，最后再用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓2遍。

養(yǎng)生:采用自然養(yǎng)生的方法養(yǎng)生7 d左右。

3.2 施工質(zhì)量控制

1)碾壓工藝控制。改性乳化瀝青冷再生施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵之一就是對碾壓工藝的控制，DD130碾壓時(shí)前進(jìn)靜壓后退振壓，要求開強(qiáng)振(振幅開到“8”)，否則只能對表面上層部位壓實(shí);一旦鋼輪壓路機(jī)粘輪就需灑水，并且在碾壓的過程中，碾壓速度要慢。單鋼輪壓路機(jī)碾壓時(shí)低頻高幅強(qiáng)振，前進(jìn)振動(dòng)，如果混合料表面沒有裂縫后退同樣振動(dòng)碾壓。膠輪碾壓時(shí)錯(cuò)輪1/3輪寬，同時(shí)有可能要灑水，最后用鋼輪壓路機(jī)收光。2)試驗(yàn)室檢測結(jié)果。a.混合料檢測(見表5)。從表5可看出，混合料指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。b.含水率檢測(見圖2)。從圖2看出，基層施工完畢4 d后含水量已非常接近規(guī)范要求的小于2%，并且在施工結(jié)束7 d后，能夠完整取出芯樣。因此根據(jù)規(guī)范要求，確定在自然養(yǎng)生的條件下，改性乳化瀝青冷再生養(yǎng)生時(shí)間為7 d。

表5 改性乳化瀝青冷再生混合料檢測結(jié)果

4 結(jié)語

1)結(jié)合惠河高速改性乳化瀝青冷再生基層施工的實(shí)踐，介紹了本工程的改造方案、改性乳化瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法、施工配套設(shè)備和施工工藝等;2)研究改性乳化瀝青冷再生質(zhì)量控制方面主要控制碾壓工藝的控制;3)改性乳化瀝青冷再生基層一般自然養(yǎng)生7 d左右;4)通過對該項(xiàng)目的應(yīng)用，將對其他瀝青路面改擴(kuò)建工程提供重要參考價(jià)值，具有較好的指導(dǎo)意義。

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[3] 拾方治，李秀君，孫大權(quán)，等.冷再生瀝青混合料設(shè)計(jì)方法概述[J].公路，2004(11):40-43.

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