摘要 為提升瀝青路面的施工質(zhì)量，保證其承載性和動(dòng)穩(wěn)定度，文章以某地區(qū)的公路改建工程為例，研究瀝青路面冷再生面層施工技術(shù)的應(yīng)用情況。結(jié)合該改造路面的病害情況，對(duì)路面進(jìn)行銑刨處理后獲取再生瀝青料，并將其與水泥、乳化瀝青、水等材料按照配合比混合，形成乳化瀝青冷再生混合料；并設(shè)計(jì)瀝青冷再生施工工藝流程；完成瀝青路面施工。通過(guò)承載力、動(dòng)穩(wěn)定性和變異系數(shù)分析后：路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)最大值分別為90.22，瀝青路面的動(dòng)穩(wěn)定度良好，其值均在2 007次/mm以上，其中最大值達(dá)到2 206次/mm；強(qiáng)度變異系數(shù)最高為7.4%，應(yīng)用效果良好。

關(guān)鍵詞 瀝青路面施工；冷再生；面層施工技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào) U414文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2024）02-0081-03

0 引言

隨著公路交通量的不斷增加，公路路面破損的問(wèn)題日益突出。為了延長(zhǎng)路面的使用壽命，提高路面的舒適性和安全性，需要采用新的技術(shù)和方法對(duì)路面進(jìn)行修復(fù)和升級(jí)[1]。瀝青路面冷再生技術(shù)是一種具有顯著優(yōu)勢(shì)的技術(shù)，它能夠有效地利用舊路面的材料，并重新按照合理的材料配合比例進(jìn)行混合料制備，再利用一系列施工工藝完成路面施工，形成具有較好承載性能的瀝青路面，并且可提升原有路面等級(jí)[2]。該技術(shù)可減少資源浪費(fèi)、降低環(huán)境污染，并且能夠縮短施工周期、提高施工效率。因此，研究瀝青路面冷再生技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義[3]。

該文為研究瀝青路面冷再生面層施工技術(shù)的應(yīng)用，以某地區(qū)的公路改建工程為例，分析瀝青路面施工中冷再生面層施工技術(shù)，為相關(guān)工程提供參考和借鑒。

1 瀝青路面施工中冷再生面層施工

1.1 工程概況

該文以某地區(qū)的公路改建工程為例研究瀝青路面冷再生面層施工技術(shù)的應(yīng)用，該工程為原有公路路面改造工程，總長(zhǎng)度為22.8 km，整個(gè)工程中包含一條主干路和支干路，屬于該地區(qū)的重要交通通道，其中主干路全長(zhǎng)為17.8 m，支干路全長(zhǎng)為5 km。原瀝青路面和改造設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)詳情如表1所示。

該公路在服務(wù)過(guò)程中承擔(dān)該地區(qū)重載以及超載交通服務(wù)，并在重載、自然氣候和環(huán)境的影響下，該公路瀝青路面已經(jīng)發(fā)生不同程度、不同類(lèi)別的病害。對(duì)該公路進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查后發(fā)現(xiàn)，該瀝青路面存在龜裂、擁抱、沉降等病害，嚴(yán)重影響公路駕駛安全性和舒適性。因此，需對(duì)該瀝青路面進(jìn)行改造。

1.2 材料選擇

1.2.1 瀝青再生混合料

進(jìn)行瀝青再生混合料制備前，先對(duì)原始瀝青混凝土路面進(jìn)行破碎處理，該破碎主要采用大型銑刨機(jī)銑刨完成，處理的主要目的是清除病害瀝青路面[4]，并且將原有的瀝青混凝土路面進(jìn)行碎化處理，使其形成緊密嵌鎖的礫石，獲取再生瀝青料（RAP）。將獲取的RAP進(jìn)行烘干處理后進(jìn)行級(jí)配篩分，其篩分級(jí)配詳情如表2所示。

1.2.2 乳化瀝青冷再生混合料制備

將篩分獲取的RAP和水泥、乳化瀝青、水等材料進(jìn)行混合，按照配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)，生成滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的乳化瀝青冷再生混合料，其性能參數(shù)如表3所示。

1.3 瀝青冷再生施工技術(shù)

依據(jù)上述小結(jié)完成乳化瀝青冷再生混合料配合比確定，則進(jìn)行該混合料的施工，為保證施工質(zhì)量，結(jié)合實(shí)際工程情況，設(shè)計(jì)施工工藝流程，如圖1所示。

1.3.1 瀝青再生混合料拌制

瀝青冷再生施工前，需對(duì)完成配合比設(shè)計(jì)的乳化瀝青冷再生混合料進(jìn)行拌制，選擇間歇式拌和設(shè)備完成，為保證混合料滿足工程需求，瀝青用量和集料偏差需在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，同時(shí)施工人員需保證拌制設(shè)備的正常運(yùn)行[5]。并且為保證混合料拌制后的出場(chǎng)溫度滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需將拌和場(chǎng)瀝青存儲(chǔ)箱和瀝青罐相連接，并利用導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱。

工程選擇的拌和設(shè)備最大產(chǎn)量為400 t/h，平均產(chǎn)量在350～380 t/h之間，瀝青加熱溫度控制在165～170 ℃之間，集料加熱溫度控制在190～220 ℃之間；瀝青混合料的出場(chǎng)溫度需控制在170～185 ℃之間，當(dāng)溫度超過(guò)195 ℃以后，混合料需廢棄，不可繼續(xù)用于施工；除此之外，混合料運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)后，溫度變化需≤10 ℃。

1.3.2 瀝青再生混合料攤鋪

完成瀝青混合料拌和后，進(jìn)行混合料攤鋪施工，在施工前，需保證基層清潔，并且滿足施工標(biāo)準(zhǔn)；并且完成公路中央分隔帶路緣石和填土施工。為保證攤鋪質(zhì)量，確定基準(zhǔn)鋼絲標(biāo)高的精準(zhǔn)性，支撐桿的段距為200～300 m，擺放間距為12 m，確保上拉力不小于150 kN后將其固定。

在進(jìn)行攤鋪過(guò)程中，攤鋪機(jī)的溫度不可低于65 ℃，攤鋪速度為2 m/min，并且保證攤鋪機(jī)熨平板仰角角度；在攤鋪開(kāi)始前，將攤鋪機(jī)上的電子感應(yīng)器接觸到預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)鋼絲上，通過(guò)人工調(diào)整升降桿，當(dāng)指示燈全部不亮以后，啟動(dòng)機(jī)器進(jìn)行鋪設(shè)，保證鋪設(shè)的連續(xù)性。

攤鋪機(jī)在進(jìn)行混合料攤鋪時(shí)，攤鋪質(zhì)量和攤鋪速度、振搗頻率等因素存在直接影響，該文中改造工程設(shè)計(jì)的瀝青冷再生層厚度為8 cm，在實(shí)際施工過(guò)程中，攤鋪寬度均小于路面寬度，因此，每一個(gè)橫斷面均需采用多次攤鋪的方式完成；如有攤鋪寬度較寬，瀝青混合料會(huì)發(fā)生明顯離析現(xiàn)象，如果攤鋪寬度較窄，需進(jìn)行多次攤鋪，對(duì)于相同斷面的整體性造成影響，降低攤鋪質(zhì)量。因此，在攤鋪過(guò)程中，為保證攤鋪質(zhì)量，需確定攤鋪次數(shù)N，其計(jì)算公式為：

（1）

式中，B——瀝青層寬度；L——攤鋪機(jī)熨平板長(zhǎng)度；x——攤鋪區(qū)域的重疊寬度。

依據(jù)該公式確定文中的攤鋪次數(shù)為2，攤鋪寬度為5.75 m。

1.3.3 瀝青混合料碾壓

通過(guò)上述步驟完成攤鋪后，則進(jìn)行混合料碾壓施工，該碾壓主要分為3個(gè)步驟，分別為初壓、復(fù)壓以及終壓，3個(gè)步驟使用的碾壓設(shè)備分別為鋼輪壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)以及振動(dòng)壓路機(jī)。

初壓的主要目的是提升瀝青混合料密度，碾壓次數(shù)為2次，在碾壓過(guò)程中，應(yīng)由高處向低處碾壓；同時(shí)為保證壓實(shí)度，碾壓設(shè)備后輪需重疊二分之一輪寬，除此之外，為避免碾壓過(guò)程中發(fā)生位移以及擁包等現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)輪方向和攤鋪機(jī)方向一致，不可對(duì)其大量噴水。復(fù)壓的主要目的是提升瀝青混合料的緊實(shí)度，在該步驟中，混合料的溫度不可低于120 ℃，該步驟使用的壓路機(jī)氣壓不可小于0.7 MPa，碾壓次數(shù)為6次。終壓的主要目的是提升瀝青路面的平整度，在該步驟中瀝青混合料溫度不可低于90 ℃，并且碾壓過(guò)程中不可進(jìn)行振動(dòng)操作，碾壓次數(shù)為3次，面層溫度需在90 ℃以上。

1.3.4 下面層接縫處理

通過(guò)上述小結(jié)完成碾壓處理后，路面會(huì)存在橫向施工縫隙，因此需對(duì)其進(jìn)行平接縫處理，通過(guò)直尺進(jìn)行測(cè)量后，將平整度超過(guò)31 m的部分垂直切下，以此形成垂直面。將黏層油涂刷在面層和接縫面內(nèi)，實(shí)現(xiàn)新舊下面層的有效融合，在接頭25 cm左右處，采用熱瀝青混合料進(jìn)行填充后，通過(guò)壓力機(jī)進(jìn)行橫壓，完成下面層接縫處理。

1.4 瀝青路面冷再生施工效果分析

1.4.1 承載力分析

通過(guò)上述小結(jié)完成瀝青路面冷再生面層施工后，路面承載力是其衡量冷再生施工質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，以路面結(jié)構(gòu)承載力作為測(cè)試指標(biāo)，進(jìn)行施工質(zhì)量分析，如果路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)用PSSI表示，其計(jì)算公式為：

（2）

式中，η0、η1——初始路面彎值系數(shù)以及沉降彎值系數(shù)；SSI——路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度系數(shù)。瀝青路面結(jié)構(gòu)承載力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。

依據(jù)公式（2）計(jì)算冷再生技術(shù)施工前、后，不同路面位置處的PSSI和SSI結(jié)果，并獲取施工前后的評(píng)價(jià)等級(jí)結(jié)果，如表5所示。

對(duì)表5測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析后得出：冷再生技術(shù)施工前，不同路面位置的PSSI和SSI結(jié)果最大值分別為65.28和0.64；表示路面結(jié)構(gòu)承載力等級(jí)為中級(jí)；冷再生技術(shù)施工后，不同路面位置的PSSI和SSI結(jié)果最大值分別為90.22和1.13；表示路面結(jié)構(gòu)承載力等級(jí)為優(yōu)級(jí)。因此，冷再生施工技術(shù)具有較好的瀝青路面施工效果，可保證路面的承載力。

1.4.2 動(dòng)穩(wěn)定性和變異系數(shù)分析

動(dòng)穩(wěn)定性是指瀝青路面施工后，在車(chē)轍試驗(yàn)下，路面的勁度模量變化情況。在不同溫度下進(jìn)行瀝青路面的車(chē)轍試驗(yàn)，獲取路面動(dòng)穩(wěn)定對(duì)應(yīng)和變異系數(shù)結(jié)果，并將試驗(yàn)結(jié)果和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，其中在重交通和超重交通下，60 ℃下的路面動(dòng)穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)為大于2 000次/mm；強(qiáng)度變異系數(shù)低于15%。

如果瀝青路面動(dòng)穩(wěn)定度用Ds表示，強(qiáng)度變異系數(shù)用ψ表示，兩者的計(jì)算公式分別為：

（3）

（4）

式中，Δt——荷載作用時(shí)間；Δd——路面在荷載作用時(shí)間內(nèi)發(fā)生的變形；v——碾壓速度；C1、C2——試驗(yàn)設(shè)備類(lèi)型修正系數(shù)和試驗(yàn)系數(shù)；σ——標(biāo)準(zhǔn)偏差；μ——平均值。

依據(jù)公式（4）計(jì)算冷再生技術(shù)施工后，不同路面位置處的路面動(dòng)穩(wěn)定度和強(qiáng)度變異系數(shù)結(jié)果，如圖2所示。

對(duì)圖2測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析后得出：冷再生技術(shù)施工后，瀝青路面的動(dòng)穩(wěn)定度良好，其值均在2 007次/mm以上，其中最大值達(dá)到2 206次/mm左右；強(qiáng)度變異系數(shù)最高為7.4%。因此，瀝青冷再生施工技術(shù)的應(yīng)用效果良好，能夠有效提升瀝青路面施工質(zhì)量。

2 結(jié)論

瀝青路面在長(zhǎng)時(shí)間交通荷載作用下，會(huì)在不同位置發(fā)生不同程度的病害，影響交通的安全性，需實(shí)現(xiàn)該瀝青路面的改造施工。為保證瀝青路面的改造施工質(zhì)量，該文以某地區(qū)的改造公路為例，研究瀝青路面施工中冷再生施工技術(shù)的應(yīng)用效果。并通過(guò)測(cè)試分析得出：瀝青冷再生施工技術(shù)能夠保證瀝青路面的施工效果，提升路面的承載性，并且保證路面的動(dòng)穩(wěn)定性，保證交通安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]梁帆. 瀝青路面基層冷再生技術(shù)在市政道路維修工程中的應(yīng)用[J]. 居業(yè)， 2022（7）： 16-18.

[2]楊永平. 瀝青路面維修廠拌冷再生施工技術(shù)應(yīng)用[J]. 運(yùn)輸經(jīng)理世界， 2022（1）： 134-136.

[3]宋雪波， 吳燦. 乳化瀝青廠拌冷再生技術(shù)在國(guó)省干線路面大修中的應(yīng)用[J]. 交通節(jié)能與環(huán)保， 2021（3）： 70-73.

[4]彭霞. 泡沫瀝青廠拌冷再生技術(shù)在深汕高速公路大修中的應(yīng)用[J]. 公路與汽運(yùn)， 2022（2）： 74-76.

[5]劉健昌. 乳化瀝青廠拌冷再生混合料施工工藝研究[J]. 城市建筑， 2021（17）： 111-113.

收稿日期：2023-11-27

作者簡(jiǎn)介：杜云龍（1990—），男，本科，工程師，從事公路養(yǎng)護(hù)管理工作。