浅析厂拌泡沫沥青冷再生技术的施工工艺及质量控制

刘刚

摘 要：以我市世界银行贷款广德县厂拌泡沫沥青冷再生技术大修养护工程（广德县S201（S215广德县广宜路K6+650-K17+550）路面大中修）为例，对泡沫沥青厂拌冷再生基层的施工工艺流程、各施工阶段的施工步骤及注意事项进行了研究，并根据施工经验归纳总结了该施工工艺的控制要点，为泡沫沥青厂拌冷再生技术的推广及应用提供借鉴。

关键词：泡沫沥青;厂拌冷再生;施工工艺

0 引言

厂拌泡沫沥青冷再生技术以其机械化程度高，施工质量易于控制以及其显著的经济效益，成为一项极具潜力的再生技术，逐渐在我国得到了广泛的应用。本文结合我市世界银行贷款广德县厂拌泡沫沥青冷再生技术大修养护工程（广德县S201（S215广德县广宜路K6+650-K17+550）路面大中修），对泡沫沥青厂拌冷再生技术的施工工艺进行初步的研究。

1 工程概况

项目起点K6+650-K7+650及终点：K16+650～K17+650 PCI评定等级为“差”，其他路段评定均为“中”及“次”。路面弯沉及结构强度评定结论：老路弯沉较好，老路路面面层弯沉值能够达到泡沫冷再生的技術要求。由取芯结果看出，设计路段内沉陷严重病害路段，水稳层已松散，路况良好路段，水稳基层基本完整。路面平整度是评定路面使用质量、施工质量及现有路面破坏程度的重要指标之一。它直接关系到行车安全性、舒适性以及营运经济性，并影响着路面使用年限，路面平整度状况一般以“中”和“良”为主。本项目在设计期间对基础资料进行了细致检测，检测结果表明采取厂拌泡沫沥青冷再生基层技术方案是合理的。

2 厂拌泡沫沥青冷再生技术的施工工艺

2.1 再生层施工配合比设计

2.1.1 原材料分析

采用道路石油70#沥青，通过发泡试验确定沥青的发泡条件为：沥青温度160℃，发泡用水量2.5%，在此发泡条件下得到的沥青膨胀率和半衰期分别为16倍和10.7 s，满足规范要求。所用集料包括RAP料（0 mm～26.5 mm）、新集料（粗集料0 mm～31.5 mm）和水泥。

2.1.2 施工配合比的确定

根据原材料筛分结果确定添加石屑的比例，使合成级配满足工程设计级配的要求，最终确定的生产配合比为：80%（RAP料）+20%（粗集料）+1.5%（水泥）。

2.1.3 最佳拌和用水量和沥青用量

在工地现场取料，按照混合料施工配合比进行室内击实试验，确定混合料的最大干密度为2.034，与之对应的含水量为7.3%。按照规范要求，经劈裂强度试验确定混合料的沥青用量为2.5%。

2.2 泡沫沥青混合料的拌和

在泡沫沥青再生混合料的拌和生产过程中，集料由装载机装入料仓，沥青罐车和水泥灌分别与厂拌设备KMA220相连接，设备能够按照设定比例，自动控制材料进入的数量。当水泥、RAP料、粗集料和拌和用水进入拌和锅时，拌锅上方的喷洒系统开始喷入泡沫沥青，同时双卧轴拌和设备开始强制拌和，生产的泡沫沥青混合料由卡车运输至工地进行摊铺压实，泡沫沥青冷再生混合料宜随拌随用，若因生产或其它原因需要短时间贮存时，贮存时间不宜超过6 h。

拌和生产中的注意事项：

2.2.1 拌和用水量的保证

拌和用水是泡沫沥青再生层压实特性和最终强度形成的重要影响因素。由于施工期间（试验段施工时间2019年7月）气温较高，每日最高气温高达35℃以上。在强烈的阳光暴晒下，运输的过程中再生混合料的水分散失很快。如果混合料过于干涩，规定的压实度就难以达到。

为此，采取了2个对应措施：首先在厂拌再生机KMA220的拌和过程中，实际加水量在设计拌和用水量的基础上增加0.3%～0.6%进行控制，中午12：00之前取低值，12：00之后取高值;其次，要求泡沫沥青混合料运输卡车从装料开始到摊铺压实结束的时间，不得超过4 h，且运输过程中再生料表面必须有湿布覆盖，以防止水分过度散失。

2.2.2 KMA220的生产率调整及装料

虽然KMA220的理论生产能力可以达到150 t/h～220 t/h，但是实际生产中，由于料仓容量和装载机装载速度有限，供料不可能连续不断，因此根据实际生产情况，将KMA220的生产率调整到110 t/h～130 t/h。

2.2.3 其它生产设备的要求

目前采用10吨左右的水泥料罐有些偏小，造成连续生产时需要频繁添加水泥，影响了施工效率。如果有条件应当更换更大容量的散装水泥立式流动罐。另一方面，沥青加热温度要有保证，沥青罐车容量也要足够大，否则频繁更换和等待沥青罐车也会严重影响生产效率。

2.3 装料与运输

由于通常泡沫沥青混合料成品是通过输料皮带运送至卡车的，因此成品料的细集料容易黏附在皮带上，同时料在离开输料皮带时，粗集料惯性大，从而使得粗集料抛出较远，这样造成在卡车的料仓较远端粗集料相对集中，而靠近输料皮带的一端细料相对集中，形成粗细集料离析现象。因此，在实际施工中，将成品料首先输送到地面上，然后再使用装载机进行简单翻拌后，再装载到卡车上。实践证明这一方法可以有效解决材料的离析问题。

2.4 摊铺

摊铺过程中，摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断的摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。在卡车卸料过程中，应有专人指挥协调，保证摊铺机料源供应的连续性，同时观察泡沫沥青混合料的均匀性，避免由于装卸和摊铺造成的明显离析。现场施工时，还应及时将摊铺机前卡车卸料时洒落的材料，特别是已经风干的混合料清除出路面。原则上，不允许将这类材料留在再生层的底部。

2.5 碾压

摊铺完成之后进入压实工序，首先采用双钢轮静压2遍，单钢轮强振2遍，静压1遍，胶轮终压4遍的施工工艺，压实结束后检测再生层的压实度，结果表明采用该压实工艺得到的压实度均在98%以上。

2.6 养生

在封闭交通的情况下进行自然养生，并及时掌握再生层的含水率，当含水率低于2%便可结束养生，养生完成后在铺筑上层沥青层前喷洒黏层。

3 工艺控制要点

综合上述施工过程，泡沫沥青厂拌冷再生基层的施工工艺控制要点如下：

3.1 铣刨速度的控制

铣刨速度控制的是否适当，直接决定了RAP料的级配，选择合适的铣刨速度有助于获得接近目标级配的RAP料，为后续施工奠定良好的基础。

3.2 再生层施工配合比设计

再生层施工配合比设计是泡沫沥青厂拌冷再生技术的关键环节。由于施工配合比的设计是建立在RAP料的基础上，故根据原材料筛分试验结果，结合规范的设计级配要求，确定合理的集料添加比例尤为重要。

3.3 拌和用水量的控制

水在拌和及压实时的作用主要有：促进集料结团的分解;拌和过程中有利于沥青的扩散;在集料体间充当润滑剂。然而，过多的水将会影响压实效果及混合料的强度，过少的水则发挥不了应有的作用。因此，应在试验确定的最佳拌和用水量的基础上，根据施工时的天气等外界影响因素，采取相应的措施，保证混合料中的拌和用水量达到最佳。

3.4 防止材料离析

加强施工管理与控制，防止材料离析，特别是在拌和、装卸料、运输和摊铺的过程中。

4 结束语

本文对泡沫沥青厂拌冷再生基层的施工工艺进行了深入的研究，分别从原路面路况情况、厂拌泡沫沥青冷再生基层原理、再生层施工配合比设计、拌和、运输、摊铺、碾压、养生等方面进行探讨，并根据施工经验对施工工艺的控制要点进行了归纳，希望能对同类工程的施工给予一定的借鉴和指导。

参考文献：

[1]JTG F41-2008，公路沥青路面再生技术规范[S].

[2]浙江省地方标准.DB33/T 715-2018，公路泡沫沥青冷再生路面设计及施工技术规范[S].