高速公路改扩建中泡沫沥青冷再生基层的施工

张 玉 涛

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

高速公路改扩建中泡沫沥青冷再生基层的施工

张 玉 涛

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

泡沫沥青冷再生技术经济和环保效益显著。泡沫沥青再生料实现了原路面铣刨料的循环利用，各项指标均满足规范要求，路用性能显著。在高速公路改扩建工程中，进行泡沫沥青冷再生基层的推广和应用，可使得路面结构强度显著改善，同时有效解决废料造成的环境污染问题。

泡沫沥青，再生，施工，铣刨

我国的高速公路在经济快速发展中起到了关键的支撑作用，沥青路面的交通量、重型及超限载车辆显著增加，伴随的是坑槽、裂缝、基层开裂、水害松散等病害也明显增多。这些都对行车安全和舒适产生了极大影响，为确保路面良好的通行能力，提高路面行驶质量，采取合理的处治措施就尤为重要。

沥青路面冷再生具有显著的经济和环保价值，在法国、德国等欧洲国家得到广泛应用。泡沫沥青冷再生技术实现了原路面铣刨料的再生使用，各项指标均满足规范要求，路用性能显著。采用泡沫沥青冷再生技术对高速公路病害路段基层进行处治，能有效克服半刚性基层的固有缺陷，建立柔性或半柔性基层沥青路面结构体系，使得路面耐久性显著提高，将原路面中的废旧沥青循环使用，具有良好的经济和社会效益。

1 概述

我国很多高速公路进入大中修期，大量的路面铣刨旧料以及重新铺筑沥青混凝土路面所需的大量石料，会带来很大的资源压力。利用国外成功经验，使用泡沫沥青对铣刨废料进行再生利用可以从根本上解决这个问题，能节约能源、保护环境，在我国一些省市得到了推广和应用。

沥青路面冷再生技术是将旧沥青路面材料破碎后收集，按照一定比例与新料重新拌和，在常温下与添加剂拌和后形成新混合料，作为一个路面结构层使用，如图1所示。目前国内常见的有添加水泥再生工艺、乳化沥青(和水泥)再生工艺及泡沫沥青(和水泥)再生工艺。

研究表明，冷再生技术可节约30%～40%的维修费用。使用铣刨机进行路面面层或深入基层作业后，形成的旧料中的石屑较多，极易出现沥青含量不足或增加骨料后沥青含量不足的情况，为保证石料较高的沥青裹覆性，利用泡沫沥青高粘度特性可显著改善新料质量。我国第一个大面积使用泡沫沥青冷再生技术的是西潼高速(西安至潼关)改扩建工程，采用泡沫沥青冷再生技术形成了新路面的中上面层，实现了铣刨废料的循环利用。该工程的改扩建段全长130.8 km，比传统改扩建技术节约成本2 500万元左右，有效解决路面裂缝和养护造价高、浪费资源、污染环境等难题，还使得道路提前一年实现通行。

2 泡沫沥青再生技术

泡沫沥青冷再生技术是我国应用较多的一种冷再生技术。该技术是在热沥青中注入一定量的常温水，在水的汽化作用下沥青迅速膨胀形成沥青泡沫，表面积迅速增大，数秒后沥青泡沫破裂。在路面施工中，散布于路面表层的沥青泡沫相当于砂浆，将路面空隙用粘有大量沥青的细料进行了有效填充，混合料压实后具有稳定的路用性能。

泡沫沥青冷混合料与传统技术相比，存储时间有效延长，混合料性能显著提升，剪切强度、水敏感度等显著降低。研究表明，泡沫沥青再生层压实后，其强度随使用年限的增加而增大，路面结构整体强度呈前期递长逐渐趋于平缓的趋势。

泡沫沥青再生技术主要是作为旧沥青路面材料的功能性和结构性维修使用，可用于各等级沥青路面的大修、改扩建工程，一般作为高速公路、一级公路和二级公路沥青路面的下面层及基层使用，也可作为三级、四级公路沥青路面的上面层使用。

在施工中，可分为就地冷再生和厂拌冷再生两种。就地冷再生实现一次性完成，质量控制较难，进行基层修复难度较大。厂拌冷再生中，原材料质量容易控制，对拌和与成型工艺均可实现有效控制，再生层施工前有充足的基层修复时间。

3 施工工艺

在某高速公路改扩建工程中，选择采用泡沫沥青冷再生技术，将原路面铣刨后的废料使用集中厂拌法再生作为路面基层使用。

在路面设计中，测量路面各结构层厚度、密实度、面层、油层以下损坏深度检查，合理设计再生厚度，如图2所示。

先进行旧沥青路面的铣刨作业，铣刨深度和速度应符合设计要求。将收集好的铣刨旧料集中在拌合厂堆放。为避免旧料堆放出现结块成团，应将堆高控制在2 m左右。为保证基层压实度，下承层应干燥整洁，其表面的石块、垃圾等应予以清除，还应清除铣刨后的松动料并处理破损基层。对水准点高程复核，下承层标高检查，标出导向线等。

3.1混合料生产

使用厂拌法进行再生料生产(见图3)，旧料中的超粒径颗粒应予以清除。为确保级配符合设计要求，各组成材料比例通过精确计量系统自动进行调整。

使用供应热沥青的沥青储罐或沥青罐车须具有良好的保温性能。装车时的热沥青温度控制在160 ℃～170 ℃，应禁止长时间在180 ℃以上。为确保泡沫沥青制备中的连续补水，拌合站须具有清洁稳定的水供应。水泥供应应充足，确保作业中的连续添加。

将沥青罐车、水泵与拌合机相连进行泡沫沥青制备(见图4)。在沥青进行正式发泡前，应确保沥青温度在150 ℃以上，达不到温度要求的不得使用。对拌合均匀的混合料进行质量检查，重点进行混合料含水量检测以及沥青裹覆均匀等检查。

3.2运输

采用自卸汽车将达标的混合料运至施工现场进行摊铺。运输能力应略大于拌合和摊铺能力，以确保铺筑连续均匀不间断。

选择采用的汽车槽内及车辆底部及两侧均应清扫干净。装料时，前后移动分3次装料。在运输途中，车厢应用篷布覆盖并扣牢，以防止再生料的水分和温度散失。运至施工现场后，运料车在摊铺机前30 cm时空挡停车，由摊铺机推动前进，分两次进行卸料。

3.3摊铺

泡沫沥青再生料使用普通摊铺机摊铺即可，且熨平板不必预热。

在再生基层施工中，高程控制使用钢丝引导的方式，能有效保证路面厚度和基层平整度。在正式铺摊前，对布料器、振动梁、熨平板、厚度调节器等进行检查和调节，确保混合料初始密度和压实度，以高频低幅为宜。

摊铺应匀速、连续不间断进行，应合理确定铺摊机前进速度。应综合考虑供料、运输、拌合影响因素合理确定。一般摊铺速度控制为2 m/min～4 m/min。保持混合料在布料槽中的高度处于中轴部位以上。

松铺系数通过试验段铺筑后合理确定。在铺摊过程中，应设专人跟踪厚度、横坡度等指标的检测，及时对发现的离析等缺陷进行修补和处治，对严重的离析应铲除重铺。

施工现场气温低于10 ℃时，或遇到阴雨天气时，应停止铺摊作业。

3.4碾压

采用胶轮压路机、单钢轮压路机、双钢轮压路机的组合碾压(见图5)，并根据材料情况确定是否洒水，稳压后人工清除接缝处多余材料。

在碾压过程中，应按照“低频、高幅、低速”的原则合理确定碾压遍数和速度，初压速度控制在1.5 km/h～3 km/h，复压和终压速度控制在2 km/h～4 km/h。为确保碾压效果，碾压顺序按“从低到高，从外到内”的原则，碾压轮迹应重叠1/3轮。压路机起步和刹车要平缓，禁止在新摊铺面层上进行的转向、调头操作，杜绝左右移动。

在碾压过程中，应设置专人进行碾压效果检测，对出现的过振等应及时调整碾压遍数。在使用胶轮压路机时，应关注混合料表面含水量，以便及时进行水分补充。

3.5养生

对施工过程中产生的纵向接缝可采用端部挖除法进行处理后压实。检测碾压完毕后的基层压实度，如图6所示，确保压实度满足设计要求后进行养生。

基层养生时间宜控制在7 d以上。要提前结束养生时，应确保再生层的含水率不高于2%，或是能取出完整的再生层芯样。

养生结束后，进行粘层油喷洒后，进入上覆的沥青面层铺筑工序。

4 结语

在泡沫沥青再生料基层施工中，厂拌法拌合效果良好，可将超粒径材料清除，有效确保再生料质量，铺摊工艺成熟，成型后的平整度和压实度良好。

在我国高速公路建设中，进行泡沫沥青的推广和应用，再生层具有良好的路用性能，经养生3 d左右能完整取出芯样，劈裂强度等满足要求。将其应用于高等级公路维修，可使得路面结构强度显著改善。同时，能有效解决废料造成的环境污染问题，符合公路建设与环境保护并举的要求。

[1] 杜 卿,孙 宏,兰 锦.厂拌法泡沫沥青冷再生基层施工技术与应用[J].工程技术(全文版)，2016(10)：46-47.

[2] 王金勇,隋悦明,宋鹏飞.公路基层泡沫沥青就地冷再生施工技术[J].青岛理工大学学报，2015(3)：127-129.

Foamedasphaltcold-regenerationbaseconstructioninhighwayexpansionandtransformation

ZhangYutao

(ShanxiJinzhongHighwayBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

Foamed asphalt cold-regeneration technology has great economic and environment protecting effects. Foamed asphalt regeneration material realizes the recycling utilization of original pavement milling materials. Furthermore, its various indicators meet demands with obvious highway performance. It will improve the pavement structure strength through applying and promoting foamed asphalt cold-regeneration based in highway expansion and transformation. As a result, it solves the waste material environment pollution problems.

foamed asphalt, regeneration, construction, milling

1009-6825(2017)29-0156-02

2017-08-07

张玉涛(1974- )，男，助理工程师

U416.217

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