摘 要：膠州灣高速公路在青島承擔(dān)著重要的集疏運(yùn)功能，自建成通車(chē)后未進(jìn)行過(guò)大規(guī)模整修，現(xiàn)即將實(shí)施大修，大修過(guò)程中將產(chǎn)生大量的舊瀝青廢料，文章從節(jié)能環(huán)保角度出發(fā)，首先在試驗(yàn)段采用乳化冷再生技術(shù)，充分利用廢渣廢料，在確保路面強(qiáng)度及耐久性的同時(shí)，節(jié)省大修費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：膠州灣高速；廠(chǎng)拌冷再生；試驗(yàn)段；節(jié)能減排

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）27-0047-03

1 工程概況

膠州灣高速公路1995年12月建成通車(chē)，起點(diǎn)（原樁號(hào)K0+000）位于黃島區(qū)管家樓原收費(fèi)站處，環(huán)繞膠州灣，途經(jīng)黃島經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)、膠州、城陽(yáng)、李滄、市北區(qū)，終點(diǎn)（原樁號(hào)K67+135）位于青島港八號(hào)碼頭。路面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土，全長(zhǎng)50.725 km，路基寬23 m，雙向四車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速為110 km/h。該公路與濟(jì)青高速公路、威青高速公路、沈海高速、濟(jì)青南線(xiàn)等高等級(jí)公路連接，是進(jìn)出青島的交通要道。

該公路自建成運(yùn)行至今已近20年，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通量迅猛增長(zhǎng)，特別是超重、超限車(chē)輛的增多，對(duì)路面及橋涵的損害較大，到目前為止，全線(xiàn)未進(jìn)行過(guò)大修。沿線(xiàn)路段路面普遍出現(xiàn)開(kāi)裂、坑槽、沉陷等多種病害，橋涵所采用的防腐措施較少，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)遭受凍融破壞、海鹽腐蝕等，損害嚴(yán)重。山東高速接手該公路后即著手進(jìn)行大修論證，經(jīng)綜合論證、反復(fù)比較，擬采用廠(chǎng)拌冷再生技術(shù)對(duì)該公路進(jìn)行大修。

2 廠(chǎng)拌冷再生技術(shù)

瀝青路面材料再生利用技術(shù)是將需要翻修和廢棄的瀝青路面，經(jīng)過(guò)翻挖、回收、就地或集中破碎和篩分，再和新集料、新瀝青適當(dāng)配比，重新拌和成為具有良好路用性能的再生瀝青混合料，用于鋪筑瀝青面層和基層的整套工藝技術(shù)。當(dāng)前國(guó)際通用的瀝青路面的循環(huán)利用方式主要有以下四種：廠(chǎng)拌熱再生、就地?zé)嵩偕S(chǎng)拌冷再生及就地冷再生技術(shù)。不同的再生技術(shù)適應(yīng)于不同的項(xiàng)目。結(jié)合膠州灣高速公路具體情況，擬采用廠(chǎng)拌冷再生技術(shù)。

廠(chǎng)拌冷再生技術(shù)是將原有的材料進(jìn)行整理后直接運(yùn)回到工廠(chǎng)，通過(guò)對(duì)于原材料的測(cè)試，對(duì)其有一定的掌握，再在這一基礎(chǔ)之上采用乳化或發(fā)泡的方法降低瀝青粘度，在常溫下與RAP、新集料拌和成混合料，保證新的瀝青達(dá)標(biāo)之后，再經(jīng)攤鋪、壓實(shí)而成瀝青面層或基層的施工方法。該工藝需要的人力較少，對(duì)于環(huán)境污染程度小，舊有材料的循環(huán)利用率高，機(jī)器所用的成本較低。機(jī)器生產(chǎn)的加入提高了再生材料的攪拌均勻度，對(duì)于新路面的堅(jiān)實(shí)度有著很大的作用。

3 施工工藝及實(shí)施過(guò)程

工程實(shí)施過(guò)程中，為確保工程質(zhì)量，首先在下行K4+067-

K6+600，K7+900-K7+935，K8+072-K9+900，K61+200-K60+450，

K56+130-K55+728，上行K4+067-K6+580進(jìn)行了再生試驗(yàn)段施工。試驗(yàn)段的實(shí)施，為再生施工積累了經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，并為后期再生大面積施工提供了依據(jù)。

本項(xiàng)目的具體實(shí)施過(guò)程為：

路況調(diào)查→路面銑刨→路面清掃→乳化冷再生混合料拌合→混合料運(yùn)輸→混合料攤鋪→碾壓，各道工序安排緊湊合理。

3.1 路況調(diào)查

道路封閉后首先對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行了病害調(diào)查，調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。

3.2 銑刨與清掃

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)寬度和厚度進(jìn)行銑刨，首先畫(huà)好銑刨線(xiàn)以便于操作手掌握好銑刨寬度。出現(xiàn)大面積夾層時(shí)重新銑刨一遍，把夾層徹底處理掉。為了新舊結(jié)構(gòu)層之間更好的結(jié)合，在銑刨行車(chē)道時(shí)對(duì)下一層進(jìn)行拉毛。

在銑刨過(guò)程中每一臺(tái)銑刨機(jī)都安排有一臺(tái)山貓清掃機(jī)及專(zhuān)門(mén)的人員清掃隊(duì)伍進(jìn)行清掃，銑刨料由專(zhuān)門(mén)的運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)至指定的存放料場(chǎng)。

3.3 乳化冷再生混合料的拌合

該項(xiàng)目拌和站設(shè)立于G22高速公路河套收費(fèi)站以北5 km處，充分考慮交通因素，合理配備運(yùn)輸車(chē)輛，確保再生混合料在破乳及水泥初凝前完成攤鋪。

通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定的原材料級(jí)配見(jiàn)表2。

通過(guò)選用干濕劈裂實(shí)驗(yàn)的劈裂強(qiáng)度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，在保持最佳含水量不變的前提下，變化不同瀝青用量，通過(guò)干濕強(qiáng)度的變化，確定不同級(jí)配及不同瀝青膠結(jié)料下的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：外加集料為#10～20石灰?guī)r，室內(nèi)擊實(shí)最佳含水量為3.0%，水泥用量為1.5%，乳化瀝青用量為3.5%，外加新料摻加量為14%，其余全部選用瀝青層銑刨料。

拌和時(shí)，每種規(guī)格的銑刨料、礦粉、水泥、水、乳化瀝青都按批準(zhǔn)的生產(chǎn)配合比準(zhǔn)確計(jì)量。待混合料拌和均勻，其表面顏色呈褐色且無(wú)花白料、無(wú)液體流淌、無(wú)水泥或礦粉結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，和易性良好時(shí)向運(yùn)輸車(chē)廂內(nèi)卸料。

3.4 再生混合料的運(yùn)輸

拌和后的乳化冷再生瀝青混合料不進(jìn)行儲(chǔ)存，直接運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)使用。施工過(guò)程中攤鋪機(jī)前方有運(yùn)料車(chē)等候，待等候的運(yùn)料車(chē)多于3輛后開(kāi)始攤鋪。

汽車(chē)運(yùn)輸混合料時(shí)，用不透光的棉被或厚帆布嚴(yán)密覆蓋住車(chē)廂，防止混合料見(jiàn)光破乳、污染、中途遭受雨淋，影響混合料施工質(zhì)量或造成浪費(fèi)。卸料時(shí)，汽車(chē)在后軸輪胎與攤鋪機(jī)接觸前10～30 cm處停車(chē)，汽車(chē)應(yīng)掛空檔等候攤鋪機(jī)推動(dòng)前行。

3.5 再生混合料的攤鋪

乳化冷再生瀝青混合料的攤鋪速度調(diào)整到與供料速度平衡，緩慢、均勻、連續(xù)不斷地?cái)備?。攤鋪速度控制?～4 m/min范圍內(nèi)，容許放慢到1～2 m/min，當(dāng)發(fā)現(xiàn)混合料出現(xiàn)明顯的離析、波浪、裂縫、拖痕時(shí)，應(yīng)分析原因，予以消除。

3.6 再生混合料的碾壓

乳化冷再生瀝青混合料的壓實(shí)采用重型單剛輪振動(dòng)壓路機(jī)、雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)和重型輪胎壓路機(jī)碾壓成型。由于乳化冷再生瀝青混合料比常規(guī)熱拌瀝青混合料（HMA）更難于壓實(shí)，對(duì)壓實(shí)設(shè)備的噸位要求較高?，F(xiàn)有兩種碾壓方案見(jiàn)表3。

壓路機(jī)從外側(cè)向中心碾壓，在超高路段則由低向高碾壓，在坡道上應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪從低處向高處碾壓。相鄰碾壓帶應(yīng)每次重疊1/2輪寬，最后直到碾壓完全幅寬度為一遍。當(dāng)路緣外側(cè)無(wú)支撐物時(shí)，碾壓輪應(yīng)伸出邊緣外10 cm以上。在外側(cè)邊緣處開(kāi)始初壓時(shí)，應(yīng)先預(yù)留30～40 cm寬不進(jìn)行碾壓，待壓完一遍后，使壓路機(jī)大部分重量重疊壓在已壓實(shí)的面層上，將未壓實(shí)的30～40 cm壓實(shí)，防止邊緣處冷再生瀝青混合料外移和發(fā)生縱向微小裂縫。

4 試驗(yàn)檢測(cè)

混合料攤鋪碾壓完成后，檢測(cè)人員對(duì)，成型后的路面進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容主要包括現(xiàn)場(chǎng)空隙率、松鋪系數(shù)等。

4.1 現(xiàn)場(chǎng)空隙率

對(duì)兩種碾壓方案檢測(cè)空隙率，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

4.2 松鋪系數(shù)

根據(jù)情況，并結(jié)合碾壓組合，選取典型斷面，測(cè)定松鋪系數(shù)，見(jiàn)表5。

通過(guò)表5的數(shù)據(jù)可以看出，松鋪系數(shù)為1.31，空隙率符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

4.3 劈裂強(qiáng)度檢測(cè)

根據(jù)拌合站現(xiàn)場(chǎng)每天取料1次，一次平行試件八個(gè)，通過(guò)干濕劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果總結(jié)見(jiàn)表6。

可以得出，試驗(yàn)段的乳化瀝青混合料混合料均滿(mǎn)足《JTG F41-2008公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》中，劈裂強(qiáng)度基層、底基層>0.40 MPa，下面層>0.50 MPa，干濕劈裂強(qiáng)度比大于75%，凍融劈裂強(qiáng)度比大于70%的設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)試驗(yàn)段的測(cè)試，廠(chǎng)拌冷再生技術(shù)應(yīng)用于膠州灣高速公路的大修工程滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及耐久性要求，可大范圍采用該技術(shù)。將再生技術(shù)用于高速公路大修，既可以實(shí)現(xiàn)路用材料和資源的可持續(xù)利用、降低維修成本，又可以在盡量減少?gòu)U棄材料的環(huán)境污染和處理費(fèi)用的前提下全面恢復(fù)或提高原路面的路用性能，實(shí)現(xiàn)高速公路社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益的和諧統(tǒng)一。

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