李鵬發(fā)

摘 要：泡沫瀝青冷再生混合料能充分利用舊有路面材料，節(jié)省成本且有節(jié)能、降耗、環(huán)保等多重優(yōu)點?；诖?，結合廣東省佛山官西線某公路段，在研究泡沫瀝青性能的基礎上，進行泡沫瀝青現場冷再生混合料配合比設計，現場冷再生試驗段施工和現場質量控制結果表明，本次試驗段取得了良好的工程效果，可為以后類似工程的應用提供借鑒。

關鍵詞：泡沫瀝青 現場冷再生 級配設計 RAP料

在交通荷載與環(huán)境共同作用下，瀝青路面使用一定年限后會產生各種類型及不同程度的病害，需對瀝青路面進行維修養(yǎng)護。瀝青路面維修方案需充分考慮現狀舊路情況和設計要求等因素，傳統(tǒng)的維修方案因其自身的局限性會給后續(xù)處理工作以及環(huán)境帶來負面影響。近十多年來，各國都在研究并發(fā)展瀝青路面再生技術，利用現有瀝青路面廢料，具有減少由于開采資源而引起的環(huán)境破壞、節(jié)能環(huán)保和減輕施工對交通的延誤影響等優(yōu)勢。

瀝青路面再生技術是將現狀破損的瀝青路面銑刨、翻挖、回收和破碎，根據篩分結果對RAP料性能進行分析并摻入一定比例的瀝青、集料和外摻劑等，經過拌合、攤鋪和碾壓等瀝青路面施工工藝，形成滿足設計和瀝青路面路用性能要求的整套路面維修技術。目前路面大修工程常用的再生方案有現場冷再生、廠拌冷再生、現場熱再生和廠拌熱再生等。泡沫瀝青冷再生技術是利用瀝青發(fā)泡技術，將銑刨廢棄的舊RAP料重新利用，形成具有滿足路用性能技術指標的路面施工技術。泡沫瀝青冷再生技術具有節(jié)能、降耗、環(huán)保等多重特色，促進舊路面材料的循環(huán)利用，符合綠色養(yǎng)護技術發(fā)展方向。傳統(tǒng)路面維修會產生大量的廢棄材料，造成大量的資源浪費，進行泡沫瀝青冷再生技術的研究和推廣應用具有重要的工程意義。

本文以廣東省佛山官西線K38+100～K39+100段瀝青路面冷再生試驗段為依托，在分析舊RAP料和泡沫瀝青性能的基礎上，進行泡沫瀝青現場冷再生混合料配合比設計，研究泡沫瀝青冷再生技術在公路大修中的應用，為以后類似工程的應用提供借鑒。

1.舊路技術狀況評價

泡沫瀝青冷再生試驗路段位于官西線K38+100～K39+100段，路線全長1.0km。公路等級為二級公路，設計速度60km/h，雙向4車道。根據官西線近3年交通量資料計算設計年限內累計當量軸次，以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標1.75×107，以半剛性層拉應力為指標1.95×107?，F狀舊路技術指標如表1所示：

根據路面調查結果和表1所示舊路技術指標，現狀路況如下：

（1）PCI檢測結果表明，左幅有400m屬于中等路況，200m屬于次等路況，400m屬于較差路況，右幅基本全為中等路況。

（2）部分左幅基層芯樣出現松散現象，左幅基層的強度較差，面層和基層的厚度偏薄，導致左幅的路況指數低于右幅。

2.泡沫瀝青冷再生設計思路

泡沫瀝青是將一定量的水通過特定的設備注入熱瀝青，瀝青的體積會發(fā)生膨脹并形成大量的瀝青泡沫，摻入集料后瀝青泡沫與集料接觸，瀝青泡沫在很短的時間內轉化為巨量的“小顆粒”附著于集料的表面，形成表面粘有大量泡沫瀝青的填縫料，然后通過強制拌和并壓實，使泡沫瀝青混合料達到穩(wěn)定的狀態(tài)。泡沫瀝青再生設計主要內容包括：確定瀝青的最佳發(fā)泡條件、冷再生混合料級配組成方案、最佳拌合用水量與設計泡沫瀝青用量。

3.泡沫瀝青冷再生混合料設計

3.1泡沫瀝青最佳發(fā)泡條件

本次試驗基質瀝青選擇中海70#瀝青，在25℃左右的室溫對基質瀝青進行發(fā)泡試驗，瀝青發(fā)泡溫度分別為150℃、160℃和170℃共3種，各溫度瀝青發(fā)泡用水量分別為1.5%、2.0%、2.5%和3.0%（相對于瀝青的質量分數），測量的主要技術指標為膨脹率和半衰期。各試驗均反復進行3次，求其平均值以確保試驗數據的可靠性。經試驗研究推薦加水量為2.0%，瀝青的加熱溫度要求160℃，膨脹率為10倍，半衰期為10s。

3.2泡沫瀝青混合料設計

集料級配是決定混合料路用性能重要因素，舊路銑刨的速度對RAP料的級配有重要影響。根據現有研究結論，銑刨速度一般控制為在6～8m/min。將RAP材料級配與合適泡沫瀝青混合料級配范圍比較可知RAP材料稍微偏細，因此可考慮加入部分粗集料。根據其設計流程，得到泡沫瀝青混合料級配設計參數為：RAP料60%，0～5mm石屑摻量10%，4.75～26.5mm碎石摻量30%，水泥摻量1.5%。通過制作試件進行試驗，得到15℃干劈裂強度為0.5MPa，15℃濕劈裂強度為0.39MPa，20℃無側限抗壓強度為3.03MPa。RAP料級配與泡沫瀝青混合料設計級配見表2。

4.現場施工與質量評價

再生層的質量有賴于合理的施工計劃，正確的施工工藝，合適的穩(wěn)定劑和用量，以及對穩(wěn)定材料的攤鋪、壓實和表面處理?，F場施工主要控制參數為：再生機運行路線及重疊寬度的檢查與控制、再生深度的測定、泡沫瀝青的質量符合要求及添加量核對、再生料的濕度狀況、冷再生機的行走速度要嚴格控制，新骨料撒布均勻性等，確保再生混合料拌合均勻。

評價泡沫瀝青冷再生施工質量的主要技術指標包括：壓實度、強度、平整度、路面寬度、結構層厚度、縱斷高程和橫坡等，冷再生工程實施中的質量控制主要檢測指標為壓實度和7d無側限抗壓強度。經檢測，7d無側限抗壓強度為1.8MPa，壓實度為99.3%，其它技術指標均符合規(guī)范要求。

5.結束語

泡沫瀝青冷再生技術在佛山官西線K38+100～K39+100段應用情況良好，通過工程總結，得出以下結論：

（1）級配具有較大的變異性是RAP料的固有性質，泡沫瀝青混合料設計過程中應重點關注RAP的級配，必要時適量摻入不同粒徑的碎石，確保混合料級配能夠相互嵌擠形成密實的骨架結構。

（2）銑刨機銑刨速度是控制RAP料級配的重要因素，應進行合理選定和嚴格控制。泡沫瀝青混合料設計階段RAP取料方式與現場施工時應保持高度一致，確保生產級配穩(wěn)定，加強對再生施工關鍵參數的控制是保證獲得較為均勻材料的重要途徑。

（3）泡沫瀝青冷再生混合料施工速度快，充分利用舊有路面材料，節(jié)省成本且有節(jié)能、降耗、環(huán)保等多重特色，對于促進綠色交通發(fā)展、實現交通運輸行業(yè)向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型跨越具有重要現實意義。

參考文獻：

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