泡沫沥青冷再生技术在道路维修养护中的应用研究

摘  要：当前，我国社会经济飞速发展，在一定程度上带动了我国交通运输业的蓬勃繁荣，市政道路建设在一定程度上影响着城市的发展建设，在市政道路运营时间不断增加的背景下，受各种因素影响，市政道路会发生路面塌陷、开裂等情况，这在一定程度上会严重影响道路的正常运行。因此，强化道路维修十分关键。研究表明沥青路面基层冷再生技术有助于市政道路的抗压强度和稳定性的提升。在市政道路维修养护中沥青路面泡沫沥青冷再生技术发挥着关键性的作用。本文以米黄路大修工程为例，详细分析了在道路维修养护中对泡沫沥青冷再生技术的应用，旨在为工程质量提升和人们的安全出行保驾护航。

关键词：泡沫沥青;冷再生技术;道路维修养护;应用

中图分类号：U414  文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2019）05-0000-00

0前言

沥青路面就是对沥青混凝土进行铺摊、碾压成型，使其具有低温抗裂、高温稳定、抗涝等优点。因此，在公路工程和市政工程中有着广泛的应用。作为沥青路面的关键材料，沥青混凝土长期在车辆荷载、氧气、太阳辐射和水等多类自然因素作用下，会使其表面出现化学与物理作用，导致沥青材料发生剥落、裂缝、凹陷、老化等情况，进而会严重影响到道路运行的安全与稳定性。为此，在沥青路面修复中比较适用。泡沫沥青冷再生技术既能充分利用原材料，又能较好地改造原路面，修复缺陷，延长使用时间，因此其广泛的应用在道路修复、养护中[1]。

1泡沫沥青冷再生技术

1.1工作原理

泡沫沥青即膨胀沥青，水和沥青混合，沥青膨胀，形成沥青泡沫，使沥青更具黏结性。图1为沥青泡沫发泡过程。

冷水滴碰到高温沥青，水珠和热沥青发生热交换，水滴100℃后，沥青传递热量超过蒸汽潜热，蒸汽体积膨胀，蒸汽在特定压力下会向沥青连续相流入，这时喷嘴喷出蒸汽泡沫沥青，且程薄膜状，其张力将包裹住气泡[2]。

1.2泡沫沥青冷再生技术特点

泡沫沥青冷再生技术，使用专用设备处理原来的路面表面，如填入水泥、泡沫沥青等混合料，并让新混合料同原来路面材料混合在一起，并应用压路机进行压实。第一，冷再生技术是一次性作业，不会损坏路基。二，可节省维修费用。可对路面原材料充分利用，减少养护所需材料，既节约了养护成本，也能防止污染旧沥青路面材料。第三，用专业再生机械设备为冷再生技术施工，并用计算机控制这部分设备，能有效控制路面铣刨的速度与深度，和各类添加剂的用量，从而最大程度保证施工效果与质量。第三，施工高效、简单。应用机械设备施工可有效维修旧路面，防止道路维修对交通形成的干扰，切实提升了最终的维修效率。

2工程概况

米黄路位于延庆城区北部，起点位于延庆米家堡村，迎接国道，终点位于黄柏寺，连接旧小路，道路等级为二级公路，设计速度。本次米黄路大修工程起点位于国道，桩号，终点至旧小路，桩号，大修长度公里。主要工作内容包括病害处理、铣刨旧路、加铺面层、附属工程等。

3泡沫沥青混合料的技术性能及设计方法

3.1技术性能

3.1.1温度稳定性

泡沫沥青与常规HMA相比，混合料温度的稳定敏感性低，且比热拌沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性强。

3.1.2抗车辙性能

在我国，很少对相关抗车辙性能进行研究，如，澳大利亚交通部用材料对泡沫沥青混合料实施了两种试验方法，即压实试验、压实后试验。通过一定的试验，发现最终的结果差异性很大，前者未，车辙深超过，接着再经1万次轮碾试验，且确保车辙深低于1mm。

3.1.3水稳定性

泡沫沥青混合料强度和含水量存在着紧密联系，由于此类混合料会使用少量的沥青，且有很高的空隙率。想要使混合料水温性提升，需要使用大量的沥青，这样会增加一定的混合料密度，并且沥青会被细粒料包裹，提升它的水稳性，此外，也可加水泥当填料，进而实现材料水稳性的改善[3]。

3.2设计方法

混合料=泡沫沥青+路面材料。一般会使用马歇尔法设计混合料，下面为详细步骤。

（1）调查、评估翻新路面，包括路基强度、排水情况、结构层厚度、旧路纵断面等。

（2）检测可回收再利用材料，有混合料级配、材料含水量、沥青含量等。

（3）确定泡沫沥青混凝土各材料用量比，若材料塑性指数超出12，则应加入1%-2%的熟石灰，若要提高沥青粘附性，需加入1%-2%水泥。

（4）确定泡沫沥青膨胀率、半缩期，通过改变冷水用量，以期对沥青膨胀率与半缩期进行合理调整，从而选择最适宜的耗水量。

（5）制备泡沫沥青混合料试样，明确最佳沥青含量。通常，拌和设计需要最少拌和五种不同量的沥青混合料，适当养护试件后，需开展评定试验，试件经适当养护后，应实施评定试验。对不同泡沫沥青含量的试件进行了间接拉伸试验，获得了试件的间接拉伸强度，最佳沥青用量为最大间接抗拉强度。

（6）泡沫沥青混凝土工程性能的有效评价。确定最佳沥青用量后，按比例制作试件，通过回弹模量试验、稳定性试验、流动值试验和疲劳试验来评价其性质。

4泡沫沥青冷再生混合料配合比

根据国际级配范围，筛选现场取样的沥青铣刨材料，并加入相应的水泥、矿粉和机制砂，如下表1。

4.1泡沫瀝青冷再生路段所需施工机械

WR2500S冷再生机、摊铺机、水泥稀浆拌和车、单和双钢轮振动压路机、胶轮压路机等均配备为1台，两台热沥青保湿温罐车，洒水车1-2台（针对水源距离确定，1台应具可洒水）。

4.2养护施工方案

4.2.1封闭交通

要提前封闭施工路段的交通，并设置一定的交通标志，确保文明与安全施工。

4.2.2机制砂与矿粉的混合

在拌和站，需要按照一定的设计比例拌和矿粉与机制砂。并向现场运输拌和好的混合料，为改善再生混合料级配，需将厚的撒布用洒布机均匀撒铺，泡沫沥青的冷再生应用泡沫沥青再生材料，保证筛孔符合设计要求。

4.2.3施工现场、就地冷再生机组的准备

旧路面要保证清扫干净，确保无积水、杂草、尘土以及其他垃圾杂物等，然后全面严格检查再生施工中的全部机械设备，如洒水车、再生机、水泥稀浆车、压路机、沥青保温罐车等。沥青罐车达现场后，检查沥青温度不低于170℃。根据配合比设计设置再生器沥青用量及发泡水量，施工前在再生器上用试验喷嘴进行发泡试验，检查发泡效果，检查水泥浆车及再生器内安装的水或稳定剂是否满足再生段的施工要求。将全部同再生机连接的管路进行连接，为保证能够打开全部的阀门，开始施工前将系统中的全部空气排净。为确保全面程序都能正常运行，全部及稳定剂添加量有关数据由再生机操作员向计算机内进行输入[4]。

4.2.4铣刨、拌和沫沥青混合料

用维特根再生机对于原路面的铣刨和搅拌，应在现场进行冷再生。施工前，蓄热室的沥青管理层应加热至适合本工程的温度。再生机上连接沥青管和水泥管路，并合理设定各项工作参数，如沥青用量、铣刨深度、原路面密度进行设定，当这些工作完成以后，需要检验沥青发泡。

设定维特根水泥稀浆搅拌机的参数有：水泥用量、最佳外加水量、工作深度、路面密度、洒布工作宽度。每间隔约50m就对再生深度检查一次，假若发生误差，则要进行及时的调整[5]。

4.2.5處理泡沫沥青混合料横、纵接缝

对于横向接缝，下段施工时应重新拌制约1m，纵缝应需实施搭接拌制，并将宽度合理科学的控制在200cm，搭接时水泥、沥青应封闭。

4.2.6泡沫沥青混合料压实、成型

根据再生层的压实度和厚度要求，配备足够合格的钢轮压路机与轮胎压路机，这样可有效保证压实后的再生层充分满足压实度与平整度要求。

施工路段需分别配置胶轮压路机、单钢和双钢轮振动压路机各一台，为充分保证每道工序能够紧密衔接，则要在就地冷再生施工中有效应用流水作业法，搅拌与碾压结束之间的延迟时间要尽量的去缩短，混合料的最佳含水量需要比初压时混合料的含水量高1%左右。需要确保碾压中再生层表面一直是湿润的，若水分快速蒸发，则需要进行及时洒水。初压时需使用单钢轮振动压路机实施碾压，且确保碾压速度在，通常碾压方式会先静压再振动碾压，压路机要由外向路中心位置碾压。若边缘存在着支档，则碾压要紧贴着支档进行，以免向外面移动。第一步，先实施两次静压，然后使用平地机将其整平，纵向应平顺适宜，路拱、超高需要与设计要求进相一致，完成初压后立刻进行复压，且应用单钢轮振动压路机实施复压，碾压速度应保证合理控制在，然后再开展三次高频低幅的压实工作，直至无明显车轮痕迹停止即可。路面的压实需要应用轮胎压路机，并将碾压速度有效控制在2-4km/h，然后反复进行5次压实，直至无显著的轮迹为止[6]。

在横向接缝碾压中，第一步要应用双轮双震压路机进行横压，并使其在压实后的混凝土层上，并保证新层压入的宽度是15cm，并确保每压一次就像新混合料靠近15-20cm，直至全部完成新铺路面为止，接着改为纵向碾压，以防止刚刚完成或正在碾压的路段上，由于压路机转动、突然制动和停车而对碾压质量造成影响[7]。

4.2.7养生

养生过程中要封闭交通，并可实施自然养生，通常不用使用特殊措施。

5结语

作为一类新型的沥青混合料冷拌技术，对沥青路面的车辙与裂缝等病害中进行应用，有良好的效果，不但对传统公路养护价高、浪费资源、污染环境等问题得到良好解决，又能对旧材料进行充分有效利用。且其具有无污染、节能环保等优点，此外其还是一种具有很高经济效益的路面修复技术，为此，在道路维修养护中可以被广泛应用，且其效果十分显著。我们需要对其进一步探索和研究，使其更好的为公路事业发展服务。

参考文献

[1]张任军.泡沫沥青冷再生混合料试验研究[J].湖南交通科技，2018，44（3）：80-83.

[2]王建.就地冷再生技术在城市道路改造工程中的应用[J].建材与装饰，2017（16）：269-270.

[3]唐泽斌.泡沫沥青就地冷再生大中修工程中的应用[J].黑龙江交通科技，2017，40（1）：38-39.

[4]姜春光.沥青混凝土路面冷再生技术在市政道路工程中的应用[J].科技视界，2015（29）：112+193.

[5]邹伟.冷再生技术在高速公路路面大修中的应用研究[J].工程技术研究，2019，4（16）：80-81.

[6]杨建伟.沥青路面冷再生技术在道路工程施工中的实际应用[J].江西建材，2016（07）：186-187+189.

[7]张海波.泡沫沥青冷再生技术在路基施工中的应用[J].建筑技术开发，2016，43（01）：126-127.

收稿日期：2019-08-22

作者简介：张明耀（1984—），男，内蒙古呼和浩特人，本科，工程师，研究方向：土木工程。

Research on the Application of cold Recycling Technology of Foamed Asphalt in road Maintenance

ZHANG  Mingyao

（Beijing Huatong Highway Bridge Supervision Consulting Co.， Ltd.， Beijing  102100）

Abstract： At present， the rapid development of China's social economy has promoted the vigorous prosperity of China's transportation industry to a certain extent. The construction of municipal roads has affected the development and construction of the city to a certain extent. Against the background of increasing operating hours of municipal roads， Due to various factors， pavement collapse and cracking will occur on municipal roads， which will seriously affect the normal operation of the road to a certain extent. Therefore， strengthening road maintenance is critical. Studies have shown that the cold recycling technology of asphalt pavement base can help to improve the compressive strength and stability of municipal roads. Foam asphalt cold recycling technology of asphalt pavement plays a key role in the maintenance and maintenance of municipal roads. This article takes the beige road overhaul project as an example to analyze in detail the application of cold recycling technology of foamed asphalt in road maintenance and repair， aiming to escort the improvement of the project quality and people's safe travel.

Keywords： foamed asphalt; cold recycling technology; road maintenance and repair; application