浅谈沥青废料冷再生技术在路面整治工程中的应用

2012-08-15陈军

黑龙江交通科技 2012年9期

陈军

(新疆新纪元公路设计有限责任公司)

0 引言

沥青路面再生技术即将需翻修或已经废弃的旧路面竟铣刨、破碎和再生工艺，最终形成具有相关路用性能的再生沥青混合料来铺筑路面面层或基层，该工艺按照施工温度分为冷再生和热再生，其中冷再生工艺即用乳化沥青或热态低粘度沥青或水泥等同常温下沥青混合料重新拌合生成再生混合料进行公路施工，文章结合施工工艺论述了冷再生技术在路面整治工程中的应用。

1 沥青再生技术及冷再生概况

1.1 沥青再生技术的意义

沥青再生即将不能满足使用要求的旧路面废料通过系列措施进行处理并重新利用，其可最大限度的实现废料利用以节省大量的砂石料和沥青原料，并可防止旧沥青肥料弃置对周边环境带来的污染，其既可有效开采砂石料和肥料堆放占用大量土地资源又可通过减少石料开采而保护自然景观和生态环境，因而其对可持续发展战略的实现有重要意义。

1.2 冷再生分类

厂拌冷再生。是将集中后的旧料运送至稳定搅拌厂内经破碎为稳定骨料，后掺入水泥或石灰、粉煤灰以及沥青等稳定剂进行拌合，后用于铺筑路面，该技术不可充分利用旧沥青，同时旧沥青在一定程度上还会影响混合料的抗压强度，但其生产无需专用设备，并可有效解决旧料废弃和环境污染，其同热再生技术比较技术难度低，风险可控，而热拌再生则要求混合料路用性能不低于常规沥青混合料，且需加热烘干设备等专用设备;

现场冷再生。一种是利用专用再生设备在施工现场铣刨、破碎后掺加沥青及再生剂、稳定剂后拌合，后直接进行摊铺和碾压，该工艺主要应用于低等级路面和高等级路面基层;另外一种是在原路面上撒布再生剂封层，再生剂可渗入路面5～6 mm以恢复已经被氧化的沥青的活性并形成可抵抗燃油泄漏的封层以延长路面的使用寿命，采用该工艺应充分考虑其对路面抗滑性能的影响。

2 冷再生技术在路面整治工程中的应用

2.1 施工准备

首先应对旧路面结构进行调查以全面了解旧路面缺陷，并应适当加大检测频率以保证再生后的混合料质量，并经试验人员现场均衡取料并通过拌合料的筛分和击实试验来确定粒料的最大干密度、最佳含水量，从而确定所需掺加的水泥剂量;一般可通过铣刨以将面层疏松并发现存在的问题，铣刨的深度不应太深，并应保证铣刨过程中速度均匀;沿旧路面纵向每隔10 m放出施工控制线，并钉上钢筋桩、挂线以保证能够控制边线，如需进行水泥摊铺则应挂线施工以确保其撒布均匀;之前应将路面存在的小石子等杂物清理干净并调整路面平整度。

2.2 再生混合料拌合

在正式拌合施工前应先检查调试拌合设备以确保机械能够正常运转，并对再生混合料的颗粒组成和含水量进行再次检查以保证其符合要求，若其组成已发生改变则应及时调整比例或重新进行配合比设计，尤其应严格控制好水泥、水和集料的比例，如条件允许最好每隔1～2 h则进行一次检查以保证混合料质量。

2.3 再生混合料运输

应确保车辆来源并首选运输量较大的汽车，并在每天开工前检查车辆的运转状况，并应每天清洗车辆并避免车厢内有积水而影响混合料配比带来不必要的损失;因再生混合料在高温状况下宜因水分蒸发而影响配合比，同时在运输途中混合料易洒落，因而在运输途中应对混合料覆盖，同时应控制装载高度并防止离析;应保证车辆的运输能力稍大于施工进度对混合料的需要进度，以免运输途中出现混合料短缺而影响施工进度好效率，一般施工过程中应保证不少于5辆运输车等候卸料;运送到施工现场的混合料应凭运单接收并对拌合料质量进行检查，对不符合要求的混合料应避免进行摊铺。

2.4 混合料摊铺

摊铺前应先设定摊铺机的参数，并应标定摊铺机的行走速度和螺旋布料器转速之间的传动关系，应保证螺旋布料器端部距物料挡板的间距在10～30 mm范围内，若超过30 mm则应加装叶片，待按照所需厚度固定好摊铺机熨平板后则避免随意调整，同时在再生施工中不必预热摊铺机熨平板以防施工中水分散失过快而影响其和易性，同时避免熨平板下发生撕裂和脱空等现象;首先应经试验确定每层的摊铺厚度，摊铺时应确保所用材料无明显离析、波浪、裂缝和拖痕现象;采用摊铺机施工应确保摊铺机械能够缓慢、均匀且连续不断的施工，并应尽量减少料斗的开合次数以减少混合料离析现象，途中应避免随意变换速度或中途停顿，一般摊铺速度控制在2～4 m/min范围内;对摊铺机械不能到达的死角部位应采用人工摊铺，若摊铺途中遇有下雨等情况则应及时对已经摊铺好的路面及时采取覆盖措施;摊铺途中应密切注意再生厚度、横坡和摊铺机间的配合，避免应旧路面存在的病害导致面层厚度不均匀，同时在调整厚度的过程中应严格控制横坡坡度以免路面积水对路面后期带来损害;为提高施工效率可采用多台摊铺机实现梯队联合作业，但应控制摊铺机间的间距，并避免施工中机械停顿，同时施工中应设专人随时观察螺旋布料器在全范围内物料分布均匀，并在全宽度范围内部发生离析。

2.5 再生层碾压

摊铺好的沥青混合料应在其表面破乳之前由紧随在摊铺机后的单钢轮振动压路机进行碾压以防止沥青粘度增加而导致压路机粘轮现象;碾压一般分为初压、复压和终压，初压采用振动压路机碾压2～3遍，该时段再生料的含水量应超过最佳含水量1% ～2%，并应保证再生层表面湿润，若施工途中水分蒸发过快则应及时适量洒水;复压可先用大吨位单钢轮压路机碾压3-4遍后用大吨位轮胎压路机碾压4～6遍，终压一般采用双钢轮压路机进行碾压以消除轮迹，在碾压过程中可采用静压或震动模式以保证压实度，但只有当震动对路面不会造成损坏的情况下方可采用该模式;在碾压过程中可喷洒少量水雾以防止压路机轮粘接再生混合料，施工中具体的碾压遍数、采用的施工机械的振动频率和振幅等参数应结合再生混合料的性能、压实厚度等因素决定;

整个碾压过程中应确保碾压机械匀速行驶，并不允许中途停顿而导致混合料产生推移或破坏正在形成的路面结构;若采用振动压路机碾压在其倒车时应先停止振动并待向另一方向运动后方可开启振动以免形成鼓包;正常碾压次序应先低后高，最后碾压路面中心地段，整个面层全部碾压完后方可算为碾压一遍，并应尽可能靠边靠沿碾压避免应路肩等物存在而忽视该部位施工质量，以免在后期出现自路面边缘出现碎裂;对设超高的平曲线段应由内侧路肩向外侧路肩的顺序进行碾压;应注意水泥的凝固时间，并应保证路面施工在水泥终凝前完成;碾压完成后2 h内应避免任何车辆通行，并应保证足够的养生以形成表面松散;若碾压过程中出现弹簧、松散及起皮现象则应及时翻开并重新拌合，在结束碾压前应用平地机进行一次终平以保证其纵向顺适、路拱和超高符合设计要求;若采用平地机进行摊铺则可先用轻型钢轮压路机紧随再生机进行2～3遍初压，后用平地机整平，再用轻型钢轮压路机在初平路段进行1遍碾压，对存在的轮迹、凹陷等部位进行人工修补。

2.6 路面养生及封层

再生沥青路面养生应在封闭交通的情况下进行，养生可采用湿砂覆盖乳化沥青及洒水等方法，也可进行自然养生而无需采取措施，若采取开放交通的条件下养生则应在面层完成压实至少1 d后方可开放，但应严格禁止重型车辆通过，并严禁车辆在再生层上掉头或急刹车;整个养生时间不应少于7 d，并应始终保持路面潮湿状态;若再生层为基层且其上层未沥青层或为确保混合料路面在使用初期不出现渗水、浮石和局部松散现象则应立即进行透层和封层，并应尽快铺设以免再生层因暴晒而开裂;养生结束后应再次对路面进行检测以确保其含水量符合要求。

3 施工质量控制要点

施工中应严格控制沥青路面肥料，并将其中掺杂的粘土、粉土、石块等杂质清除，以免杂质影响产品性能设置消弱沥青与粗骨料的粘附性，增大摊铺和碾压施工难度;在进行再生前应对旧料进行破碎，以免提早破碎并加速沥青老化;施工中应加大对路面废料试验力度和频率，便于及时掌握废料性能;在混合料拌合前应对路面结构存在差异的路段按照确定的配合比来确定拌合深度，并应严格控制水泥用量以保证准确的配合比，对冷再生施工中的含灰量、含水量及碾压时间控制，一般应控制含灰量在4% ～6%范围内，7d无侧限抗压强度应大于1.3 MPa，以保持湿润并在碾压过程中若出现风干则应及时喷洒补水;由于施工中采用的水泥为水硬性材料因而在施工中应严控其初凝和终凝时间，以免超过其初凝时间导致骨架松散，减低强度。