祁東 蘭紅偉 戴佑才

收稿日期：2024-01-11

作者簡介：祁東（1978—），男，本科，高級工程師，研究方向：道路與橋梁隧道施工管理。

摘要 瀝青路面冷再生施工技術具有效率高、施工質量好、成本低、綠色環(huán)保等技術優(yōu)勢。文章通過工程實例，分析了瀝青路面就地冷再生的級配設計，總結了骨料的撒布、原路面銑刨與拌和、攤鋪、碾壓及整形、接縫處理、養(yǎng)生等施工工藝流程中的操作要點。工程實踐表明：在應用瀝青路面就地冷再生施工技術時，應嚴格按照施工規(guī)范要求，確定合理的混合料配合比，可確保再生瀝青路面路用性能符合要求。

關鍵詞 瀝青路面；乳化瀝青；就地冷再生

中圖分類號 U416.217文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）09-0092-03

0 引言

瀝青路面就地冷再生技術是采用就地冷再生設備對原路面進行銑刨和粉碎，在利用部分原瀝青混合料的基礎上，添加新型骨料、乳化瀝青、粉煤灰、水泥等，重新設計瀝青混合料的配合比和級配，在施工現(xiàn)場充分拌和后進行攤鋪和碾壓施工，從而形成新的具有較好路用性能的路面結構[1]。瀝青路面冷再生施工技術因具有施工效率高、施工質量好、綜合成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)勢而廣泛應用于各等級公路瀝青路面的建設和維修養(yǎng)護工程中。

1 工程概況

某高速公路路面結構為設計厚度20 cm的水泥穩(wěn)定碎石基層、設計厚度18 cm（其中下面層為8 cm，中面層為6 cm，上面層為4 cm）的面層瀝青混凝土。該高速公路當前出現(xiàn)了沉陷、龜裂、斷裂、車轍等路面質量缺陷，需要進行修復重建。施工單位通過對原路面結構、交通量大小、路面質量缺陷的原因進行綜合分析后決定，采用瀝青路面就地冷再生技術進行施工。

2 級配設計

依據《公路瀝青路面再生技術規(guī)范》（JTG/T 5521

—2019）和《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG

E20—2011）等標準規(guī)范的要求，通過80 ℃的烘箱對該工程銑刨后的混合料進行烘干處理，然后置于鐵板上進行平攤晾曬，風干水分后使用四分法對樣品開展篩分試驗[2]。試驗結果顯示：該工程原瀝青混合料中規(guī)格0.075～4.75 mm的細集料和16～31.5 mm的粗集料含量較少，需添加水泥、粗細集料等礦料重新進行拌和，以達到級配設計要求。原瀝青混合料礦料篩分的試驗結果詳見表1：

采用擊實試驗法確定最佳含水量。根據施工單位開展的擊實試驗結果，當含水量為6%、水泥劑量為5.5%時，瀝青混合料的干密度為2.4 g/cm?，為最大干密度，此時的含水量即為最佳含水量。同時，對混合料進行級配與強度測試，以確定最佳的水泥摻入量。

根據乳化瀝青摻入量為3%～4%的試驗經驗，制作5種乳化瀝青用量不同的馬歇爾試件。然后，將試件采用馬歇爾擊實儀兩面各擊實25次后，在室溫下冷卻12小時進行脫模，此時獲得成型馬歇爾試件。再將成型馬歇爾試件放入25 ℃恒溫水浴中浸泡23 h后，再放入15 ℃的恒溫水浴中持續(xù)1 h。最后，根據浸水24 h與15 ℃劈裂試驗的結果確定最佳的乳化瀝青用量。

經過以上試驗操作，最后得出該工程RAP、石、石屑和水泥等集料的使用比例為55∶30∶13.5∶1.5。

3 施工工藝流程

瀝青路面冷再生施工的工藝流程，如圖1所示：

圖1 瀝青路面冷再生施工工藝流程圖

3.1 瀝青舊路面的清理與骨料的撒布

采用高壓水槍對原瀝青路面進行雜物清洗，驗收合格后，撒布新骨料。根據規(guī)范要求和試驗路數(shù)據，骨料粒徑通常控制在10～30 mm。

3.2 冷再生機銑刨與拌和

冷再生機驅動水車或稀漿車，應沿舊瀝青路前進，前進速度控制在6～12 m/min，銑刨轉子的轉速控制在2 000～2 200轉，銑刨深度控制在15 cm內，與設計深度相差不得超過±1 cm，單個再生作業(yè)工作面一般控制在150～250 m。銑刨施工現(xiàn)場如圖2所示。再生機在銑刨、破碎原瀝青路面的同時，應加入水、骨料和再生劑，使舊瀝青混合料和新加入的骨料拌和均勻。再生劑60 ℃黏度控制在50 000～60 000 mm2/s，閃點控制在220 ℃以上，飽和分含量控制在30%以下，薄膜烘箱試驗前后質量變化不得超過±2%，黏度比不得超過3[3]。同時，還應加強現(xiàn)場自檢，安排施工人員緊跟再生機后按每30～50 m測1次的頻率。采用鋼釬插入混合料的方式，檢測混合料再生深度是否符合設計要求。若采用多列銑刨刀具施工時，還應及時清理混合料中的雜質和每刀起始位置的余料，確保橫、縱向接縫再生物料的緊密型，保證搭接寬度和平整度符合要求。

圖2 銑刨施工現(xiàn)場圖

3.3 攤鋪

當采用水泥和石灰作為添加劑時，攤鋪厚度應控制在200～300 mm，采用泡沫瀝青、乳化瀝青作為添加劑時，攤鋪厚度則應控制在100～200 mm。無論添加何種添加劑，混合料攤鋪時都不得出現(xiàn)離析、拉痕、裂痕和波浪等質量問題。攤鋪可選用攤鋪機或平地機進行施工，冷再生攤鋪的施工現(xiàn)場如圖3所示。使用攤鋪機施工時，攤鋪機應均勻、緩慢前進，攤鋪速度應控制在2～4 m2/min，且中途不得停頓或任意改變速度。使用平地機施工時，應先由輕型鋼輪壓路機進行2～3次初碾壓，再進行平地機平整，部分低洼處采用人工補料的方式進行修復。平地機整形時，要確保坡度與路拱符合規(guī)范要求。整形后，外表不能出現(xiàn)車轍與集料的分離情況。

圖3 冷再生攤鋪施工現(xiàn)場

3.4 碾壓整形

（1）輕型鋼輪壓路機靜壓后，應采取高幅低頻的方式進行碾壓。壓實區(qū)域為施工起點段至再生段邊緣，應確保每段壓實遍數(shù)相同且再生層底部2/3厚度范圍內的壓實度達到規(guī)定要求。碾壓整形前，應先將車轍之間的疏松物料壓實，路的兩邊應加壓2～3次，輕型鋼輪壓路機的碾壓速度不得超過3 km/h。

（2）應及時使用平地機對初壓結束后的再生段進行整形。在直線區(qū)，平地機應采取中間到兩邊的整平方式；在平曲線區(qū)，則應采取從里到外的整平方式。粗、細集料應拌和均勻，無明顯分離。

（3）整平完成后，采用單鋼輪振動壓路機進行碾壓，前兩次碾壓速度控制在1.5～1.7 km/h，之后碾壓速度調整為2.0～2.5 km/h，壓實遍數(shù)要求為4～6遍。在直線與無曲線超高路段，壓實順序應從路肩開始緩慢壓實到路中央區(qū)域。同時，為保證壓實質量，碾壓時應交疊輪寬的1/2。

（4）壓路機壓實過程中禁止掉頭和緊急制動，避免損壞再生層表層。壓實過程中，再生層表層應保持潮濕狀態(tài)，再生混合料的含水量可適當比最佳含水量高1%～2%。水分蒸發(fā)過多的區(qū)域應噴灑適量水霧，但不宜過多。若出現(xiàn)松散、起皮和彈簧等情況，應立即加入適量的添加劑進行返工。

3.5 接縫的處理

3.5.1 縱向接縫處理

（1）當?shù)缆穼挘? m且縱向重疊較多時，應采用全幅作業(yè)的施工方式，而不得采用半幅作業(yè)。采用全幅作業(yè)可縮小縱向接縫的數(shù)量而提高施工效率，最小重疊寬度一般為100 mm。

（2）當路面材料越厚、材料粒度越粗時，應加大重疊寬度。若兩次冷再生施工間隔時間超過12 h，應加大重疊寬度。

（3）根據已經完成的再生層的結束時間，對縱向接縫內水的噴灑量作出合理的調整和控制。在慢行車輛和重型車輛車轍處不得設置縱向接縫[4]。

3.5.2 橫向接縫的處理

（1）瀝青路面冷再生施工過程應保持連續(xù)，盡量減少停機次數(shù)。如果停機時間過長，冷再生機需向已完成再生的路面至少倒退1.5 m，并重新撒布骨料，才能重新進行施工。冷再生設備停機后再開機時，應加大動力使設備快速達到正常施工速度，方能開展施工。冷再生機行駛速度低于2 m/min時，不得進行瀝青路面的冷再生施工。

（2）冷再生設備水管內的氣體必須在液體到達噴灑桿前排出。為防止橫向接縫的含水量過高，應對再生層的含水量進行檢測，確?，F(xiàn)場施工的混合料含水量與設計的最佳含水量一致。

3.6 養(yǎng)護及交通管制

（1）每段再生路面完成碾壓且經檢驗壓實度達到標準后，才能進行養(yǎng)生。冷再生瀝青路面可采用灑水、濕砂和乳化瀝青等方式進行養(yǎng)生，不得使用濕黏土。

（2）基層的養(yǎng)生可使用乳化瀝青，一般分2次進行噴灑，瀝青用量控制在0.8～1.0 kg/m。第一次在基層上噴灑緩裂瀝青乳液，含量控制在35%左右，讓其慢慢深入基層表面，第二次則應噴灑高濃度的瀝青乳液。養(yǎng)護期間若需作業(yè)車輛通行，則需要在噴灑的瀝青乳液分離后，鋪撒3～8 mm小碎（礫）石，將其作為下封層。

（3）養(yǎng)生期間，瀝青路面表層應一直處于濕潤狀態(tài)，進行灑水養(yǎng)護時應結合施工區(qū)域的天氣狀況確定灑水次數(shù)和灑水量。

（4）養(yǎng)生時間應至少保持7天以上。采用覆蓋方式進行養(yǎng)生時，應避免重型車輛通行，其他車輛通行時行駛速度不得超過30 km/h，以免破壞養(yǎng)生效果。

4 工程實踐效果

為檢測瀝青混凝土路面冷再生施工技術的實踐效果，在施工結束后對施工質量進行檢測。主要檢查內容如下：

（1）銑刨深度：應與設計深度保持一致，偏差不得超過±1 cm。

（2）橫坡、縱斷面：完成輕型壓路機初壓后，根據試驗檢測要求確定松鋪系數(shù)，然后每間隔20 m設置一個測量斷面，共布置3個檢測點。采用水準儀進行檢測，橫坡的偏差應控制在±0.3%內，中線高程偏差控制在±10 mm范圍內。

（3）壓實度：按施工技術規(guī)范和標準，混合料空隙率應不超過10%。

（4）平整度：采用3 m直尺進行檢測，偏差控制在8 mm內。

（5）彎沉值：采用貝克曼梁法進行全面檢測，每間隔20m進行一次測量。

該工程選取10 km冷再生瀝青混凝土路面中的5個代表性路段進行施工質量檢測。檢測結果如表2所示：

通過表2的質量檢測結果可以看出，乳化瀝青就地冷再生施工方案在高速公路路面施工中應用效果良好，施工質量的各項關鍵指標均滿足施工技術規(guī)范和設計方案要求。

5 結束語

瀝青路面冷再生施工技術能有效利用原路面瀝青混合料，節(jié)約工程造價成本。經工程實踐，瀝青混凝土路面銑刨后，經過一定的級配設計，在與乳化瀝青等添加劑、骨料和水的拌和作用下，能產生一系列物理化學反應，再經過攤鋪壓實后，能形成密實的骨架結構支撐路面，完成施工后的再生瀝青路面能滿足高速公路對路面結構穩(wěn)定、防滲性能等要求，具有較好的路用性能，能滿足高速公路車輛通行的要求。

參考文獻

[1]馬濤， 欒英成， 何亮， 等. 乳化瀝青與泡沫瀝青冷再生技術發(fā)展綜述[J]. 交通運輸工程學報， 2023（2）： 1-23.

[2]查志英. 公路瀝青混凝土路面工程中冷再生施工技術的應用[J]. 運輸經理世界， 2022（6）： 23-25.

[3]王紅海. 舊瀝青混凝土路面現(xiàn)場冷再生技術及施工工藝[J]. 中國公路， 2019（10）： 102-103.

[4]呂秀明， 肖利明. 全深式就地冷再生基層的施工工藝及質量控制措施[J]. 公路交通科技（應用技術版）， 2020

（10）： 136-138.