高速公路维修中乳化沥青冷再生施工技术的应用

李星星

岳阳市107国道建设养护中心，湖南岳阳 414000

高速公路养护维修的方法有很多，其中乳化沥青冷再生属于冷再生技术范畴，在沥青路面病害处理施工中十分常用，是一种成熟、简单、效果明显的公路维修技术。

1 乳化沥青冷再生混合料设计

1.1 初始级配的确定

厂拌混合料的级配一般可分成粗型与中型两种，考虑到保证路面强度，实际工程常用粗型，因为粗集料之间能产生嵌挤作用，可增大内摩擦角。对旧铣刨料进行筛分试验后可得，为使混合料成型后具有足够强度，需要加入一定量的新料来对级配进行改善。

1.2 含水量的确定

含水量达到最佳是使混合料强度及压实度满足要求的先决条件。按照现行规程的要求，可采用击实试验的方法来确定含水量。乳化沥青的掺加量初步确定为4%，含水量以0.5%的幅度于3%～6%范围内变化，以此确定7个试验混合料含水量。目标、生产配比设计分别采用以下公式计算外掺水量：

式（1）、（2）中，Wa—外掺水量；W—总含水量；B—沥青加热前的总重；B'—沥青加热后的总重；WRAP—旧铣刨料的含水量[1]。

根据击实试验结果，在开始时，含水量越大，干密度越高，由于新、旧料之间的空隙，在吸水后会填充集料毛细孔，使细集料更好粘结，易于击实，干密度有所提高；但含水量不断增加，会使集料被水黏附，导致压实难度增大。因此，需要确定一个最佳含水量。

1.3 沥青用量的确定

以最佳含水量为依据，对不同沥青用量的混合料进行强度与空隙率试验，以此确定沥青的最佳用量。在试验中，试件成型后放入常温环境下进行养生，24h后对其空隙率进行检测。根据检测结果即可确定最佳的沥青用量范围，一般在3%～5%范围内。对另一组试件进行养生后，测定其劈裂强度，根据测定结果在3%～5%范围内缩小用量取值，最终得出最佳用量[2]。

1.4 设计结果

以某高速公路维修工程为例，按照以上方法对乳化沥青冷再生混合料进行设计，设计结果为：粗铣刨料：细铣刨料：新料：矿粉：沥青：水=40.2：38：17：3：4.3：4.2。

1.5 混合料性能检验

1.5.1 水稳性

按上述配合比制作标准试件，用于冻融劈裂试验，以验证混合料的水稳性。经试验可知，按以上配合比生产的试件，其TSR值达85.2%，符合规范不低于70%的要求，说明混合料有良好水稳性。

1.5.2 高温稳定性

按上述配合比制作标准试件，用于高温蠕变试验，试验由SPT试验机完成。为了对混合料高温稳定性进行界定评估，还采用了AC-25混合料实施对比，结果见图1。

图1 混合料与AC-25高温蠕变试验结果

由图1可知，这两种混合料的荷载重复施加次数和微应变相互关系曲线相近，说明混合料有与AC-25相当的高温稳定性，可满足设计与施工要求[3]。

2 乳化沥青冷再生施工工艺

2.1 旧料预处理

对旧料进行铣刨、破碎与加工后，将粒径在9.5～19mm范围内的视为粗料，将粒径在0～9.5mm的视为细料进行堆放，堆放的高度应控制在2m以内，并要在15d以内使用。对旧料进行铲运时，需要在相同的水平面中进行。

2.2 混合料拌和

新、旧料的掺入量采用冷料仓进行控制。在拌和之前，测定集料实际含水量，根据设计确定的配比，依次投加并混合各种原材料。在进行搅拌时，应根据实际情况对拌和方式进行调整，确保沥青完全裹住集料。

2.3 混合料运输

混合料拌和完成后应在破乳前运输到现场使用，基于此，拌和站和施工现场之间的距离不能过远，否则将使混合料提前破乳，造成浪费。如果环境条件对混合料不利，则要在运输前对车厢进行覆盖。

2.4 混合料摊铺

采用摊铺机配合人工的方法对混合料进行摊铺，摊铺机应缓慢、匀速形式，速度控制在2～4m/min范围内。摊铺时，现场施工人员应做好检查，及时发现和处理离析的部位。对于局部摊铺机无法到达的部位，应由人工进行摊铺，注意和整个表面保持平齐[4]。

2.5 混合料碾压

碾压是混合料成型并形成强度的关键工序，也要在破乳之前完成，混合料碾压共分为三个阶段，即初压、复压与终压，各阶段压路机类型、数量与组成，碾压方式、遍数及速度如表1所示。

表1 各阶段压路机类型、数量与组成，碾压方式、遍数及速度

此外，在碾压中相邻两个碾压带还要有压路机轮宽1/3左右的重叠，以保证碾压的均匀性，防止漏压。

2.6 混合料养生

混合料形成一定强度需要一定时间，在这一过程中不允许后续施工，应做好交通管制，禁止无关人员及车辆进入。同时，还应对混合料的实际含水量进行测定，根据测定结果进行洒水养生。当混合料实际含水量低于2%时，即可进行后续施工，根据以往施工经验，如果天气状况良好，需要连续养生3～7d。

3 结语

（1）乳化沥青冷再生混合料实际强度伴随水分不断蒸发与沥青的破乳不断提高，通常情况下混合料强度达到稳定需要近1年的时间，若想要加快混合料强度达到稳定的速度，可向混合料当中掺入一定量的水泥。

（2）在乳化沥青冷再生混合料设计过程中，需要重点考虑初始级配、含水量与沥青用量，采用试验检测的方法结合工程情况与要求确定最佳配比。同时，在确定最佳配比以后，还要制作试件进行水稳性及高温稳定性检验，以验证混合料能否达到要求，在必要的情况下还要与其它常用混合料进行对比。

（3）乳化沥青冷再生施工工艺主要包含以下环节：旧料预处理、混合料拌和、混合料运输、混合料摊铺、混合料碾压与养生。每个环节都有不同的要点，需要在实际施工中予以严格控制，既要严格按照规程执行各项操作，又要做好检查，及时发现和解决潜在的问题。

（4）乳化沥青冷再生是一种合理可行的高速公路维修方法，具有能充分利用旧料、适合大面积修补、施工简单快速等优势，在技术条件允许的情况下，宜优先考虑该方法。