徐肖華

（湖州市交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，浙江 湖州　313001）

面向農(nóng)村公路的乳化瀝青冷再生技術(shù)研究與應(yīng)用

徐肖華

（湖州市交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，浙江 湖州313001）

依托湖州市農(nóng)村公路大中修工程，采用乳化瀝青冷再生技術(shù)對農(nóng)村公路進行改造，通過實體工程的驗證，確定了冷再生混合料的施工工藝，證明了乳化瀝青冷再生技術(shù)具有很好的實用效果，在農(nóng)村公路改造工程中可大面積推廣使用。

農(nóng)村公路；乳化瀝青；冷再生混合料；施工工藝

0　引言

農(nóng)村公路包括縣道、鄉(xiāng)道和村道，是公路網(wǎng)的重要組成部分，是保障和促進農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。自2003年，浙江省開始實施“鄉(xiāng)村康莊工程”，在全國率先拉開了大規(guī)模建設(shè)農(nóng)村公路的序幕。截至2013年底，累計建成農(nóng)村聯(lián)網(wǎng)公路突破13 000 km。目前，浙江省農(nóng)村公路里程10余萬km。新建公路里程不斷增加，但隨之而來的“老齡化”公路也急需改建或重修，傳統(tǒng)改造方法，是將原路進行銑刨，并將廢料運輸?shù)街付ǖ攸c進行填埋和堆放，挖除的部分采用新材料重新鋪筑。如此，大量的廢舊瀝青材料被視為建筑垃圾而遭遺棄或填埋，浪費了大量資源，造成了巨額經(jīng)濟損失，增添了巨大環(huán)保壓力。面對占浙江省路網(wǎng)總里程90%以上的鄉(xiāng)道和村道，如能應(yīng)用再生瀝青混合料實施建設(shè)與養(yǎng)護，無疑將積極緩解農(nóng)村公路建設(shè)與養(yǎng)護的資金、技術(shù)以及環(huán)境保護等方面的壓力［1-2］。

依托湖州市農(nóng)村公路大中修工程，采用乳化瀝青冷再生技術(shù)對農(nóng)村公路進行改造，通過實體工程檢測再生混合料的施工工藝和應(yīng)用效果，為大面積推廣乳化瀝青冷再生施工技術(shù)做實際論證。

1　試驗路工程概況

試驗路段位于安吉縣的曉南線上，長約500 m。原路面為瀝青路面，縱向坡度大，超過6%。存在兩處小轉(zhuǎn)彎半徑。周邊有幾個采石場和一個水泥廠。雖然是農(nóng)村公路，來往的交通量相對少，但是重車比例高，主要是來往運輸開采的石料和土方。經(jīng)了解此類卡車一般滿載載重約50 t，最大可達70 t。

1.1原瀝青路面狀況調(diào)查與評價

曉南線最突出的問題是縱向平整度差，橫向波浪起伏，最大處超過10 cm；局部路段路表光滑，抗滑不足，且有一些坑槽，已嚴(yán)重影響了行車質(zhì)量。曉南線原瀝青路面路況調(diào)查結(jié)果見表1。調(diào)查結(jié)果表明，曉南線路面狀況已不能滿足行車舒適性及安全性的要求。

表1　曉南線原瀝青路面狀況調(diào)查結(jié)果

1.2路面改造方案設(shè)計

雖然曉南線路段重車較多，但總的交通量并不大。在缺少準(zhǔn)確交通資料的前提下，根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTGD50-2006）［3］，該段道路按照中等交通軸載進行設(shè)計。將路面結(jié)構(gòu)厚度擬定為：12 cm乳化再生層做下面層，面層加鋪4 cm AC-16熱拌瀝青混合料作上面層。其路面結(jié)構(gòu)方案見圖1。

圖1　路面結(jié)構(gòu)方案

2　試驗路段用材料

2.1乳化瀝青的選擇

本路段采用的乳化瀝青由阿科瑪（上海）公司提供。根據(jù)《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG E20-2011）［4］中相關(guān)試驗方法進行乳化瀝青材料的指標(biāo)測定，結(jié)果見表2。由表可知該型乳化瀝青滿足規(guī)范要求，并具有較好的拌合性能。

表2　試驗用乳化瀝青性能測試結(jié)果

2.2集料和級配

研究中采用的集料包括RAP料、新集料和礦粉。RAP料為曉南線原瀝青路面經(jīng)銑刨后所得到的再生集料，包括粗集料（最小粒徑大于4.75 mm）和細(xì)集料（最大粒徑小于4.75 mm）兩種級配的集料，其技術(shù)性質(zhì)見表3；新集料為15～25 mm碎石和0～5 mm石屑，技術(shù)性質(zhì)見表4；礦粉為石灰石礦粉，技術(shù)性質(zhì)見表5。

表3　RAP料技術(shù)性質(zhì)

表4　新集料技術(shù)性質(zhì)

表5　礦粉技術(shù)性質(zhì)

2.3水泥

為了提高乳化瀝青混合料的早期強度，向乳化瀝青混合料中加入少量的水泥。本路段采用的水泥為425號普通硅酸鹽水泥，摻量為2%。

3　生產(chǎn)配合比設(shè)計

3.1混合料設(shè)計要求

針對本工程的技術(shù)特點，結(jié)合《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG F41-2008）［5］中的規(guī)定，確定乳化瀝青冷再生混合料的設(shè)計要求，具體見表6。

表6　乳化瀝青冷再生混合料設(shè)計技術(shù)要求

3.2生產(chǎn)配合比設(shè)計

根據(jù)乳化瀝青冷再生混合料設(shè)計要求，確定目標(biāo)配合比，其中各檔集料及礦粉質(zhì)量比為：粗RAP∶細(xì)RAP∶新15～25∶新0～5∶礦粉=27∶53∶14∶2∶4，最佳含水量為3.7%，最佳瀝青用量為3.7%，水泥摻量為2.0%。實際施工中，為了使實際配合比貼近目標(biāo)配合比，進行生產(chǎn)配合比調(diào)整，調(diào)整后各檔集料及礦粉質(zhì)量比為：粗RAP∶細(xì)RAP∶新15～25∶新0～5：礦粉=63∶37：0∶0∶0。調(diào)整后級配曲線見圖2。

圖2　生產(chǎn)配合比設(shè)計級配曲線

由圖2可以看出，生產(chǎn)配合比級配曲線與目標(biāo)配合比級配設(shè)計曲線非常接近，且均在規(guī)范規(guī)定的級配上下限范圍內(nèi)。

3.3最佳生產(chǎn)乳化瀝青用量確定

目標(biāo)配合比設(shè)計確定的最佳瀝青用量為3.7%，在此基礎(chǔ)上分別采用3.5%，3.7%和3.9%的瀝青用量成型馬歇爾試件，水泥用量為2%，用水量根據(jù)集料含水量調(diào)整。試件性能檢測結(jié)果見表7。

由表7可以看出，各乳化瀝青用量下的混合料的試驗結(jié)果均滿足規(guī)范要求（15℃干濕劈裂強度比不小于 75%，40℃馬歇爾穩(wěn)定度不小于6.0kN）。因此，最終確定乳化瀝青冷再生混合料生產(chǎn)配合比的最佳乳化瀝青用量為3.7%。

4　試驗路段施工和養(yǎng)生

施工前，清除路表面的浮塵、松散的顆粒和表面積水，待表面干燥后澆灑粘層油。粘層油瀝青用量約為0.6～0.8 L/m2，撒布1 d后方可鋪筑。施工時，采用6輛以上的重型卡車組成運輸車組成運輸車隊，形成接力運輸。攤鋪與普通瀝青混合料的攤鋪基本一致，預(yù)估松鋪系數(shù)為1.3，實際攤鋪厚度為16 cm。

對于乳化瀝青混合料，不宜直接采用振動壓實，防止乳液流失。待碾壓路面壓實，且乳化瀝青破乳并有水流出后再采用振動壓路機。碾壓工藝為：先靜壓、再輪胎、再振動。碾壓分為初壓、復(fù)壓、終壓三個階段，具體碾壓工藝見表8。

表8　碾壓組合參數(shù)

拌和至壓實結(jié)束時間不宜超過水泥初凝時間和乳化瀝青凝結(jié)時間?，F(xiàn)場基本上是貨到、卸料、攤鋪和碾壓連續(xù)進行。

本路段采用開放交通的方式進行路面的養(yǎng)生，待施工完成1 d后，即對外開放交通，但限制車輛在40 km/h速度內(nèi)均速慢行通過，且不得急剎車、原地掉頭，以避免車輪對表層的破壞。后續(xù)觀測發(fā)現(xiàn)：路面無花白料、無彈簧現(xiàn)象，施工質(zhì)量良好。

5　結(jié)　語

依托湖州市農(nóng)村公路大中修工程，采用乳化瀝青冷再生技術(shù)對農(nóng)村公路進行改造，通過在曉南線上實體鋪筑試驗路段，確定了乳化瀝青冷再生技術(shù)的施工工藝，后續(xù)檢測結(jié)果表明試驗路段性能良好，可大面積推廣應(yīng)用。

［1］郭法霞，賈建彪，王玉勤，等.論我國農(nóng)村公路的養(yǎng)護管理［J］.中外公路，2007，27（1）:226-228.

［2］李慶華.淺析農(nóng)村公路設(shè)計的特點和要點［J］.交通科技，2009（11）: 154-156.

［3］JTGD50-2006，公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范［S］.

［4］JTG E20-2011，公路工程瀝青基瀝青混合料試驗規(guī)程［S］.

［5］JTG F41-2008，公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范［S］.

U414

B

1009-7716（2016）07-0324-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.07.096

2016-04-12

徐肖華（1963-），男，江西南昌人，高級工程師，從事公路水運工程建設(shè)與管理工作。