帖向龍

（山西交通控股集團(tuán)有限公司忻州高速公路分公司，山西 忻州 034000）

0 引言

隨著我國公路通車?yán)锍痰牟粩嘣黾?，很多公路相繼進(jìn)入大修期[1]，在瀝青路面大修養(yǎng)護(hù)過程中產(chǎn)生了大量的銑刨料。銑刨料直接丟棄不僅會(huì)造成建筑材料的浪費(fèi)，還會(huì)污染周邊環(huán)境[2-3]。銑刨料冷再生養(yǎng)護(hù)技術(shù)就是為了降低公路養(yǎng)護(hù)成本，利用廠拌冷再生法將銑刨料重新利用作路面下面層的技術(shù)，即按照一定比例加入銑刨料，與新骨料、瀝青、再生添加劑等拌和成為再生料[4-5]，作為路面基層或下面層使用。廠拌再生可以提高再生混合料的拌和質(zhì)量[6]，混合料配合比更加準(zhǔn)確，再生路面結(jié)構(gòu)層路用性能更好。本文就銑刨料冷再生養(yǎng)護(hù)技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行介紹，并分析養(yǎng)護(hù)后的效果。

1 工程概況

1.1 路面結(jié)構(gòu)破壞情況

某公路建成于1994年，按照一級(jí)公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，近年來交通量增幅較大，路面結(jié)構(gòu)破損嚴(yán)重。該路線重載車輛較多，長時(shí)間運(yùn)營使用后路面出現(xiàn)大面積破損，期間經(jīng)過多次養(yǎng)護(hù)維修。通過現(xiàn)場調(diào)查，路面結(jié)構(gòu)破壞情況嚴(yán)重，主要破壞形式有以下幾種：（1）面層開裂。K21+500～K22+600段、K22+950～K23+800段路面多處開裂，局部有沉陷，但總體平整度較好；（2）面層嚴(yán)重龜裂、塊狀裂縫，承載力下降。個(gè)別路段瀝青路面出現(xiàn)了嚴(yán)重的龜裂和塊狀裂縫，局部瀝青面層松散破壞嚴(yán)重，承載力不足，分析原因是由于長期在重載交通作用下，路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)整體性破壞，應(yīng)采取措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固；（3）局部路段路面翻漿嚴(yán)重。由于車輛荷載重復(fù)作用，路面病害沒有及時(shí)修復(fù)，導(dǎo)致局部路段產(chǎn)生翻漿，路面結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。

1.2 養(yǎng)護(hù)方案

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果，對(duì)路面破損程度較輕微路段，維修路面病害后進(jìn)行罩面補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)路面結(jié)構(gòu)破損嚴(yán)重路段，銑刨原路面面層，對(duì)個(gè)別路段基層或路基存在質(zhì)量問題進(jìn)行處理。采用廠拌冷再生技術(shù)，將銑刨料運(yùn)輸?shù)綌嚢枵具M(jìn)行冷再生，通過配合比設(shè)計(jì)確定銑刨料、集料、再生添加劑加入比例，拌制混合料后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，攤鋪壓實(shí)后作為路面下面層使用。再生后本項(xiàng)目路面下面層設(shè)計(jì)厚度為8cm，上面層和中面層厚度分別為4cm和6cm。

2 冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)

2.1 原材料選擇與要求

銑刨料再生混合料中添加劑采用慢裂慢凝型陽離子乳化瀝青，利用廠拌冷再生技術(shù)生產(chǎn)再生混合料。銑刨料經(jīng)破損篩分后得到再生骨料，為提升再生混合料使用性能，按比例添加20～30mm碎石。水泥選用P·O 32.5水泥，分別選取礦粉、銑刨料、碎石、乳化瀝青等原材料送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)要求方可選用。銑刨料堆放場地應(yīng)做好處理，不得混入其他雜物，并做好防雨保護(hù)。雨天不得進(jìn)行銑刨料篩分，以防粘篩影響集料篩分結(jié)果。應(yīng)在晴天低溫時(shí)進(jìn)行篩分，防止高溫季節(jié)瀝青融化粘篩影響集料級(jí)配。

2.2 礦料級(jí)配設(shè)計(jì)

銑刨料再生混合料作為瀝青路面下面層使用，礦料級(jí)配按照粗粒式進(jìn)行設(shè)計(jì)。銑刨料篩分時(shí)應(yīng)控制含水量[7]，含水量過高時(shí)應(yīng)堆放晾曬后再進(jìn)行篩分，通常含水量控制在3 %以下。含水量過高，細(xì)集料會(huì)粘附到粗集料上，篩分過程中不能篩除，影響礦料級(jí)配。另外，含水量過大不僅會(huì)影響銑刨料篩分級(jí)配，還會(huì)對(duì)混合料和易性產(chǎn)生影響。

銑刨料再生混合料配合比設(shè)計(jì)中，將銑刨料按照集料的要求進(jìn)行檢測(cè)。主要檢測(cè)項(xiàng)目包括含水量、瀝青含量、砂當(dāng)量等[8]，其中銑刨料中瀝青檢測(cè)項(xiàng)目包括針入度、60℃黏度、軟化點(diǎn)、15℃延度等。另外，還應(yīng)該對(duì)銑刨料中粗集料的顆粒組成和壓碎值進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)細(xì)集料的棱角性進(jìn)行檢測(cè)。銑刨料篩分完成后，根據(jù)再生混合料配合比設(shè)計(jì)要求調(diào)整含水量[9]，確定施工配合比。再生混合料中銑刨料摻量按85%控制，水泥含量占比為1.5 %，碎石和礦粉用量占比為13.5%，礦料級(jí)配如表1所示。

表1 再生混合料礦料級(jí)配

3 冷再生混合料下面層的施工

3.1 銑刨料回收

舊瀝青面層銑刨采用冷銑刨，在施工現(xiàn)場通過銑刨機(jī)將舊路面面層瀝青混合料銑削、破碎后輸送到自卸汽車，直接運(yùn)輸至攪拌站分類堆放。攪拌站應(yīng)做好場地硬化，將銑刨料分開堆放，并做好防雨保護(hù)。銑刨料應(yīng)單獨(dú)堆放，不得混入雜物，對(duì)其中的超粒徑顆粒進(jìn)行破碎處理，以便于后期篩分。

3.2 施工準(zhǔn)備

下面層施工前對(duì)施工作業(yè)面進(jìn)行處理，修復(fù)基層和路基病害，保證工作面平整密實(shí)。再生混合料下面層施工前徹底清理基層表面，并灑布一層乳化瀝青透層，徹底破乳后方可進(jìn)行面層混合料攤鋪。如基層表面粘附有土等雜物，應(yīng)采用壓縮空氣或高壓水沖洗，表面干燥后再灑布透層瀝青。

3.3 再生混合料拌和

按照再生混合料拌制要求調(diào)試標(biāo)定攪拌設(shè)備，保證混合料拌制質(zhì)量。冷再生混合料拌制可采用強(qiáng)制間歇式拌和設(shè)備和連續(xù)式拌和設(shè)備[9]，其中強(qiáng)制間歇式拌和設(shè)備配合比較準(zhǔn)確，而連續(xù)式拌和設(shè)備生產(chǎn)效率高，出料快。為了保證冷再生混合料拌制質(zhì)量，可施工延長拌和時(shí)間，保證混合料拌制均勻，但也應(yīng)考慮乳化瀝青的破乳速度。乳化瀝青如果存放時(shí)間較長[10]，在拌制混合料前應(yīng)該提前攪拌，防止乳化瀝青離析影響拌和質(zhì)量。冷再生混合料拌制流程為：在攪拌站通過裝載機(jī)將集料、銑刨料裝入料斗中，稱重后按比例將各種原材料輸入攪拌器中，利用計(jì)量泵將水、乳化瀝青泵入攪拌器中，拌制均勻后通過出料口卸入自卸汽車料斗。

3.4 再生混合料運(yùn)輸

為了縮短運(yùn)輸時(shí)間，防止乳化瀝青破乳，應(yīng)合理選擇攪拌站位置，盡量選擇養(yǎng)護(hù)路段中間部位。自卸汽車裝料時(shí)應(yīng)移動(dòng)車輛分幾次裝料，防止混合料離析。自卸汽車應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸距離、拌和機(jī)和攤鋪機(jī)生產(chǎn)能力確定自卸汽車數(shù)量，并略有富余。自卸汽車可排隊(duì)等待，以保證再生混合料攤鋪的連續(xù)性。

3.5 再生混合料攤鋪

冷再生混合料攤鋪應(yīng)選擇在晴天進(jìn)行，環(huán)境溫度不得低于5℃，如攤鋪過程中下雨應(yīng)立即停止攤鋪。按照松鋪系數(shù)、路拱橫坡度、攤鋪厚度等調(diào)整攤鋪機(jī)作業(yè)參數(shù)，做好攤鋪準(zhǔn)備。再生混合料攤鋪應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，攤鋪速度均勻、緩慢，盡量不停頓，攤鋪速度按2～4m/min控制。攤鋪過程中注意控制攤鋪厚度，如單層厚度超過150mm，應(yīng)分層攤鋪。攤鋪過程中個(gè)別超尺寸材料安排人工清理，并對(duì)路面材料不均勻位置進(jìn)行人工處理。

3.6 再生混合料壓實(shí)

冷再生混合料下面層壓實(shí)施工前合理組織壓實(shí)機(jī)械，安排壓實(shí)作業(yè)工序。由于銑刨料的強(qiáng)度較新集料強(qiáng)度低，因此碾壓過程中應(yīng)選用中型壓路機(jī)，以防銑刨料碎裂降低面層強(qiáng)度。通過試驗(yàn)段確定碾壓遍數(shù)、碾壓速度等施工參數(shù)，本項(xiàng)目壓路機(jī)選用中型靜力式壓路機(jī)、雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)。初壓采用中型靜力式壓路機(jī)靜壓1～2遍，將面層材料壓實(shí)穩(wěn)定；復(fù)壓采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)碾壓3～5遍，使混合料達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度；終壓采用20t以上輪胎壓路機(jī)和關(guān)閉振動(dòng)的雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)靜壓1～2遍，收面、消除輪跡提高平整度。

3.7 養(yǎng)生及交通管制

再生混合料強(qiáng)度增長需要一定時(shí)間，因此壓實(shí)后開始養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)間不少于一周。養(yǎng)生期間封閉交通，嚴(yán)禁重型車輛駛?cè)?，養(yǎng)生1d后可限制通行，控制行車速度不得超過40km/h。

4 再生混合料下面層施工質(zhì)量檢驗(yàn)

銑刨料再生混合料施工完成后，養(yǎng)生7d后進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目主要包括平整度、面層厚度、壓實(shí)度等。

4.1 平整度檢測(cè)結(jié)果分析

平整度檢測(cè)采用3m直尺，按照每200m檢測(cè)兩處的檢測(cè)頻率，人工檢測(cè)并做好記錄。本文選取K11+200～K12+000段平整度檢測(cè)結(jié)果作為研究對(duì)象，整理數(shù)據(jù)后繪制平整度檢測(cè)結(jié)果分布曲線。

分析圖1所示平整度檢測(cè)結(jié)果，得出各處平整度檢測(cè)結(jié)果平均值均<5mm，達(dá)到了下面層的平整度要求，施工質(zhì)量合格。

圖1 完工后路面平整度檢測(cè)結(jié)果分布曲線

4.2 面層厚度檢測(cè)結(jié)果分析

本項(xiàng)目瀝青路面下面層設(shè)計(jì)厚度為8cm，本文選取K11+200～K12+000段作為研究對(duì)象，在行車道、超車道、路中和路側(cè)選取多個(gè)測(cè)點(diǎn)檢測(cè)面層厚度，整理數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 再生下面層厚度檢測(cè)結(jié)果

分析表2數(shù)據(jù)，各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)值均高于8cm，且各測(cè)點(diǎn)厚度相差不大，路面面層厚度均勻，滿足設(shè)計(jì)要求。

4.3 壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果分析

再生混合料下面層養(yǎng)生期滿后，在施工現(xiàn)場進(jìn)行鉆芯取樣，送實(shí)驗(yàn)室對(duì)芯樣密度和壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)，確定壓實(shí)質(zhì)量。本文選取K11+000～K14+200段作為研究對(duì)象，每200m檢測(cè)一處，各處檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

表3 再生下面層壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果

分析表3 壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果，各測(cè)點(diǎn)壓實(shí)度均高于96%，滿足設(shè)計(jì)要求。各芯樣成型質(zhì)量良好，無明顯孔洞，說明再生混合料下面層壓實(shí)質(zhì)量合格。

5 結(jié)束語

本文以某一級(jí)公路大修養(yǎng)護(hù)作為研究背景，采用廠拌冷再生法對(duì)銑刨料進(jìn)行回收利用，用作路面下面層以降低養(yǎng)護(hù)成本。文章從銑刨料回收、施工準(zhǔn)備、再生混合料施工和養(yǎng)生等方面對(duì)再生混合料下面層施工技術(shù)進(jìn)行全面闡述，總結(jié)了施工中的常見問題，并提出解決措施。完工后對(duì)再生混合料下面層平整度、壓實(shí)度和厚度進(jìn)行檢測(cè)，各技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，施工質(zhì)量合格。實(shí)踐證明，銑刨料冷再生養(yǎng)護(hù)技術(shù)能夠較好地利用銑刨料，不僅減少環(huán)境污染，還降低了工程造價(jià)，值得推廣。