高速公路路面大修工程中乳化沥青就地冷再生技术应用

徐亚

摘要：随着在高速公路运营年限的延长，沥青路面会出现早起病害。冷再生技术是近年来在公路路面维修中常使用的技术，与传统的维修技术相比，具有环境污染小、成本低、能够幅度利用旧料等应用优势，本文对冷再生技术在高速公路路面大修中的应用进行了研究，对就地冷再生技术的发展提供一定的参考。

Abstract： With the extension of expressway operation， asphalt pavement will appear early disease. In recent years， cold recycling technology is often used in highway pavement maintenance. Compared with the traditional maintenance technology， it has the advantages of small environmental pollution， low cost， and the ability to use old materials in a large extent. This paper studies the application of cold recycling technology in highway pavement overhaul， and provides some reference for the development of local cold recycling technology.

关键词：就地冷再生;沥青;高速公路

0  引言

乳化沥青就地冷再生技术是一种借助专门的就地冷再生机组设备来铣刨旧沥青路面，对旧料进行充分利用，掺入乳化沥青作为再生剂，根据实际情况适当添加水泥、新料等的一项技术。根据目前长期观测性能，乳化沥青就地冷再生技术混合料作为半刚性基层沥青路面的中下面层，具有良好的效果，能够有效地延缓反射裂缝，延长道路的使用性能。本文通过宁宿徐高速公路中乳化沥青就地冷再生技术的实际应用，对就地冷再生技术的发展提供一定的参考。

1  高速公路工程概况

宁宿徐高速公路近90%路段在“十三五”期间都将接近或超过设计使用年限，根据公司《宁宿徐高速公路沥青路面性能评估及“十三五”养护规划研究》计划安排。为切实提高路面的使用性能，保障高速公路的安全畅通，加强道路的预防性养护，对S49新扬高速的K66+500--K123+000和S96宿迁支线K6+367--K7+500双向路段实施路面大修工程，主要采取SMA罩面和就地热再生两种方式。根据设计文件要求，路面大修应用超过2.9单车道·公里乳化沥青就地冷再生技术。

2  乳化沥青就地冷再生技术施工工艺

2.1 工艺简介

乳化沥青就地冷再生是按照一定的比例将定量的乳化沥青作为再生剂，并选择水泥或是石灰等材料作为活性添加剂来进行搭配使用，借助就地冷再生的设备对旧沥青路面进行铣刨处理，再完成再生、拌和、摊铺、压实成型这一系列连续的作业过程，需要指出的是，这些作业流程都是在自然环境温度下完成的。

2.2 技术特点

①能够100%回收利用原路面旧沥青混合料，减少了石料资源的消耗以及施工材料的运输费用，降低了道路养护维修的成本，具有较高的经济成本效益;

②如果在对旧沥青混合料进行再生时所选择的再生剂是乳化沥青的话，那么作业时不需要加熱，减少了燃料的消耗和有害气体的排放，改善了施工环境，环保节能的优点突出;

③水泥的掺加提高了冷再生混合料的强度，特别是早期强度，使得再生路面能够在短时间内开放交通;

④采用流水线施工方式，铣刨-再生-提升-摊铺-压实四个环节一次性完成，施工效率较高，缩短了道路养护维修的工期，对道路交通的影响较小;

⑤施工工艺易于控制，能够保证工程质量，施工条件限制较少，延长了可施工季节。

2.3 施工前准备与材料用量

乳化沥青就地冷再生利用旧面层沥青混合料进行再生，再生混合料作为中下面层。根据本次宁宿徐高速公路实际状况，选择首次再生的车道，以车道两侧标线作为冷再生施工的边界。根据再生机每次铣刨宽度为3.8m，标好再生的两条边线。先借助森林灭火鼓风机来吹干净原路面上的浮尘，也可以采用人工清扫的方式，保证旧路表面层是干净整洁，没有任何杂物或是灰尘的，然后再通过水泥撒布车来对水泥进行撒布，在这个过程当中要确保施工区域环境不会受到飞扬的水泥的污染。洒布过程当中为确保施工边线不会被覆盖住需要在两边都空出来10cm左右。根据水泥用量2.2%，乳化沥青用量3.3%计算，每平方需要添加水泥4.4kg，乳化沥青6.6kg。

2.4 就地冷再生摊铺过程

就地冷再生的摊铺过程当中需要使用到再生机、水车等CIR 900系统设备，且确保所输入的每一项再生相关数据都是正确的，乳化沥青冷再生混合料直接由皮带运至摊铺机料斗。

①冷再生机推动乳化沥青车在原路面上进行。

②需结合路面损坏情况与再生速度来调整冷再生机的速度，通常以4m/mim～8m/min最为适宜，这样能够确保铣刨之后料的级配不会出现较大范围的波动。如果某一地段的网裂情况较为严重的话则需要将再生机组的行进速度进行下调，同时，铣刨转子转速需要适当提升。

③安排专员跟随再生机，及时检查再生深度、含水量、水泥含量进行动态检查，与再生机操作员进行密切配合以有效、及时的调整。

④如果需要多刀作业的话，应时刻注意搭接宽度，保证搭接宽度。

⑤摊铺过程当中应及时检查混合料的级配、再生深度、水泥的用量、含水量和水泥摊铺的均匀程度，一旦发现有问题那么就需要马上暂停作业，并采取有效措施来解决问题，确定无误之后方可继续作业。

⑥每一段再生摊铺作业完成以后，应检查铣刨刀架、刀头，发现损坏立即更换。

2.5 碾压工艺

碾压作业可划分成初压、复压与终压三个阶段，须结合现场冷再生的实际情况来调整每一个碾压段落的长度，一般以40m左右较为适宜。下面是本工程的碾压方案：

①如果再生混合料是由摊铺机摊铺好的话，那么在混合料表面破乳以前就需要马上用钢轮振动压路机进行碾压，这样做能够避免增加乳化沥青的粘度，钢轮压力机的粘轮问题也会得到有效解决;

②初压作业过程当中，以双钢轮静压过一遍以后，再采用单钢轮压路机进行2遍的静退振碾压，前后振动碾压2遍，如表面的水分很快就被蒸发掉了的话，那么就需要注意水分的补充，但须适量;

③复压作业时主要是以胶轮压路机两台来进行碾压，一般要结合混合料的性能、压路机的类型等多方面因素来决定碾压的次数，本工程采用6～8遍。

④根据施工技术规程，复压后无轮迹或者压实度满足，无须终压。本项目采取增加复压遍数以消除轮迹。

⑤碾壓摊铺的再生料之后，两个小时之内禁止车辆通行，确保养生要充足，以免行驶的车辆会导致路面出现松散，具体需要多长时间来进行养生需要根据现场来定。

为避免压路机轮被冷再生料所粘结，在采用压路机进行碾压的过程当中可喷少量的水雾。碾压过程当中除非不得已，否则不能出现掉头或是刹车的情况，并禁止在相同断面上停留，碾压位置应该是阶梯状的。初压的碾压速度以2～3km/h为宜，复压则控制在3～6km/h之内，终压的碾压速度一般是2.5～5km/h。

2.6 养生

冷再生下面层须养生一段时间之后，确保能够进一步蒸发或是挥发混合料当中的水分，从而增强路面强度之后才能开始对罩面层进行铺筑。如果气候条件比较好的话，那么3到7天的养生期即可，养生期间禁止有车辆通行。养生结束以后，钻芯取样芯样成型完整时，加铺封层和罩面层。

2.7 施工工艺流程（图1）

3  乳化沥青就地冷再生技术具体应用

3.1 设计方案

冷再生段落内，采用行车道铣刨2.5cmECA+1cm 原上面层，冷再生原上中面层（铣刨8cm，摊铺9cm厚），然后加铺4cmSMA-13，超车道铣刨2.5cmECA后，加铺4cmSMA-13，应急车道加铺4～2cm 的SMA-13罩面的养护方案。伸缩缝外侧30m 内，行车道及应急车道4～0cm 渐变铣刨，重铺4cmSMA-13。

3.2 原材料要求

结合配合比设计的结论来看，此次工程生产的冷再生混合料当中不适宜有新集料加入。所以，乳化沥青、RAP以及水泥、水即为此次工程冷再生混合料的主要原材料。各原材料都需要达到规范技术标准。

3.3 配合比设计

配合比设计须基于RAP级配，将各比例的新集料掺配组合在一起形成合成级配，该级配须达到工程设计级配的标准，级配曲线应平顺，本项目采用中粒式级配，不掺配新料。特殊情况下允许个别筛孔超出级配范围。水泥含量不得超过2.5%，推荐为1.5～2.2%，本项目用2.2%，筛分结果不计入矿料级配中。

4  乳化沥青就地冷再生技术的应用展望

对于能否使用乳化沥青就地冷再生需要考虑原路面的实际情况，判断其是否具有乳化沥青就地冷再生的技术应用能力。就地冷再生技术是主要利用旧料，旧料是根据旧路面的结构形式、修建时间和面层厚度等特点进行筛分，从而确定其通过率，计算其5mm粒料的占的比重。当冷再生技术利用旧料超40%以上，冷再生技术的应用效果良好，具有较强的路用性能。

5  结束语

冷再生技术具有节约资源、缩短施工周期、减少环境污染等特点，随着技术进一步的推广，冷再生技术是一种比较常见的路面维修技术，在养护高速公路路面当中十分重要，可确保高速公路的正常运营，将其经济社会价值给有效发挥出来。

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