双胶结料再生层施工技术研究

2023-01-10王昭佩

交通世界 2022年18期

王昭佩

（石家庄市京昆高速公路京石运营中心，河北石家庄 050000）

0 引言

20 纪80 年代起，我国大规模修建高速公路，因沥青路面设计寿命在15 年左右，九十年代后期便有大量的高速公路陆续进入大、中修期，目前我国每年进行翻修的沥青路面约占15%[1]。每年产生220万t以上的旧沥青混合料，若循环利用这些废料，可节省3亿元左右的材料费用，因此针对旧沥青再生技术的研究也逐渐成熟[2-3]。

高等级公路中，沥青混凝土路面的应用较为广泛，根据现行技术规范的要求，沥青路面的使用年限要达到10～15a[4]。然而，一些沥青路面使用3～5 年后便出现大量的病害问题，如裂缝、坑槽、破损等，对公路的使用性能造成一定影响。为解决这一问题，可以采用再生的方法，在消除病害的基础上，保证公路使用寿命。借此就双胶结料再生层施工技术展开探讨。

1 工程概况

某公路工程中的一条路段，全长4.5km，该路段的路基宽度为25.5m，按双向四车道布设，路面采用的是沥青混凝土路面。在不断使用中，路面出现一些病害问题，包括裂缝、坑槽、局部破损等，经过研究后，决定用双胶结料进行路面再生施工。对15cm 的面层全幅铣刨，并对破损的基层加以修补，加铺橡胶改性沥青和再生混合料。下面重点对双胶结料再生层施工技术及施工要点展开分析。

2 双胶结料再生层施工技术

2.1 施工准备

在双胶结料再生层施工前，要做好相关的准备工作，为后续摊铺、碾压等工序的顺利开展提供有利条件。

2.1.1 旧料回收

（1）铣刨路面，将面层的旧料回收，在这一过程中，要防止废料、杂物等混入，使铣刨料保持原样，以免影响再生混合料的性能。

（2）对不同路段的旧料铣刨回收，在正式上料前，可以用装载机将料堆中的旧料充分混合，这样除了能够进一步增加铣刨料的级配之外，还能使旧料的含水量保持稳定。需要注意的是，旧料回收后，堆放的时间不宜过长，尤其是料仓内的旧料。

2.1.2 基层处理

（1）将下承层表面粒径较大的碎石全部整平，并在双胶结料再生层摊铺前，撒布橡胶碎石封层，确保作业面洁净，防止受到污染[5]。

（2）将基层表面的杂物全部清理干净，若是存在黏土块，则可用水冲洗，晾干后，撒布橡胶沥青碎石封层。

（3）大面积施工前，要先选取长度为200m 左右的路段作为试验段，验证所选施工工艺的可行性，并为后续铺筑和碾压密实提供可靠依据。

2.2 具体施工技术

2.2.1 双胶结再生料拌和

（1）采用沥青拌和站拌制双胶结再生料，要求拌和站相关设备的产能与摊铺机的作业效率相匹配。为再生料拌和添加专用水箱和水管，拌和时使用饮用水，当无法确认水质是否达标时，要进行相应的试验检测。

（2）要确保拌和时间适当，以5～8s 为宜，拌和均匀后喷洒乳化沥青，总的拌和时间控制在45s 以内，拌制出的再生料要均匀，无结块现象[6]。材料的用量应逐盘打印，并对拌和楼的计量定期校核，不得使用不带自动记录材料用量的设备。

（3）当乳化沥青存放较长的时间后会出现分层现象，对此，可在生产前将沥青储罐的搅拌装置开启，使沥青循环搅动，确保材料均匀度，消除分层问题。拌制过程中，要确认拌和水的用量，但环境温度较高时，可在设计用水量的基础上增加0.5%[7]。

2.2.2 双胶结再生料运输

（1）再生料拌和站与摊铺作业现场之间的距离不宜过远，以50km 以内为宜，超出过多，可能会因为运输距离过远，使得乳化沥青提前破乳，要确保再生料拌和至碾压结束的时间在6～8h以内。

（2）再生料拌和设备向运输车辆装料时，车身要前后移动，避免再生料出现离析。双胶结再生混合料选用自卸式车辆运输，每台车的实际运料量要略多于拌和设备的产能，同时，要保证摊铺机前有3～5 辆运料车等待卸料，避免停工待料的情况发生。

（3）要确保再生料运输车的车厢洁净，装料前，必须全面清理，去除泥沙及其他杂物。为避免再生料与车厢金属板发生黏结的现象，可在车厢底板与侧板上均匀涂刷油水混合液，需要注意的是，不得使用含杂质的柴油[8]。

（4）当运料车将双胶结再生混合料运至摊铺现场后，要凭运料单收料。卸料前对再生混合料进行质量检验，看料的颜色是否一致，有无明显的质量缺陷，如花白、结团、离析等，质量不合格的再生混合料不得在摊铺作业中使用。需要注意的是，当再生混合料淋雨后，必须作废弃处理。

（5）为确保再生混合料摊铺作业的连续性，必须保证现场等候卸料的运输车数量充足。运料车可在距离摊铺机30cm 左右的位置处停好，避免与摊铺机发生碰撞，并在卸料时挂空挡，由摊铺机推动运料车完成卸料。当再生混合料卸完后，要及时清理残余料，以免时间过长导致硬结。

（6）当摊铺作业现场降雨或是摊铺机发生故障需要停工时，要通知拌和站控制再生混合料的生产与运输，待雨停之后，将未压实的混合料全部铲除，重新摊铺。

2.2.3 双胶结再生料摊铺

（1）本工程中，选用沥青摊铺机对双胶结再生混合料现场摊铺，作业前，无需对熨平板进行预热，摊铺过程中，气温要高于5℃，若是遇到突然降雨的情况，要立即停止摊铺，避免乳液流失[9]。要选择晴朗的天气开展摊铺作业，避免雨天施工对摊铺质量的影响。

（2）摊铺机作业时，要保持缓慢、匀速前进，中途不得停顿，更不可以随意变换摊铺速度，螺旋布料器要始终保持旋转，减少离析现象的产生，摊铺机最佳的作业速度为3.0m/min，最快不宜超过4.0m/min，以免影响摊铺效果[10]。摊铺后，如果再生混合料出现拖痕、裂缝或是离析等情况时，要分析问题形成的原因，采取有效的方法和措施予以处理，保证再生混合料的摊铺质量。需要特别注意的是，摊铺不得忽快忽慢，保证每个工作日从摊铺开始到结束只停机一次。

（3）要保证双胶结再生混合料的最大粒径与摊铺厚度相匹配，若是摊铺厚度达到15cm 以上，则必须采取分层的方法摊铺，以此来确保压实效果。按照试验段的摊铺检测结果，对再生混合料的松铺系数加以确定，并在摊铺时，随时检查摊铺层厚度，同时还要检查横坡与路拱，看是否与设计要求相符，发现摊铺层中存在粒径超大的集料时，可以通过人工的方式及时清除，确保摊铺质量。

2.2.4 双胶结再生混合料碾压

（1）碾压是确保铺筑达到质量要求的重要环节之一，是保证再生层平整度的有效途径，所以要合理选择压路机组合方式，并按照规范标准中给出的步骤碾压，由专人在现场负责指挥，从而保证压实效果。

（2）碾压遍数与压实效果密切相关，要保证碾压遍数符合相关施工规范，避免遍数过多造成再生料推移。可以按照试铺结果，合理确定再生料碾压遍数，最终该工程确定的碾压施工方案具体如下：初压选用双钢轮压路机，碾压方式为静压，碾压遍数以1～2遍；复压选用单钢轮压轮机，碾压方式为振动碾压，以2～3遍为宜；终压选用轮胎压路机和双钢轮压路机，以消除轮迹为目的，其中轮胎压路机碾压2遍，双钢轮压路机碾压1遍[11]。

（3）对再生混合料初压时，要先静压然后再振动碾压，这样能够有效避免乳液流失的情况发生，压路机的速度可以控制在3.0km/h 以内，最低不得低于1.5km/h。碾压时，要测定再生混合料的含水量，若含水量过大，则可适当增加碾压遍数，从边缘向中间位置处碾压；复压以低幅高频模式为主，压路机的速度控制在4.0km/h以内，最低不得低于2.0km/h；终压的主要目的是消除轮迹，所以碾压速度可适当加快，以5.0km/h为宜[12]。

2.3 技术要点

双胶结再生混合料的工艺较为简单，施工过程中，不需要配备专用的机械设备，混合料拌制时，只要为拌和站增添加水系统即可，用摊铺机摊铺混合料，压路机压实。为提高工程质量，可采取有效的技术措施对如下环节加以控制：

（1）在双胶结再生混合料拌和过程中，可从以下几个方面控制矿料级配：原材料的级配、进料速度、干燥滚筒的转动状况等。对铣刨料及新集料的级配严格控制。混合料拌和前，先取样筛分，定期对滚轴的转速进行标定，使混合料的生产配合比保持在目标配合比的允许偏差范围内，确保混合料的整体质量。

（2）要使铣刨料与细集料保持干燥、洁净。容易堵塞的部位应预先处理，如下料口、提升筒等。当日拌和工作完毕后，要全面清理拌和设备，搅拌缸和提升斗要用清水冲洗干净。混合料拌和时，通过目测的方法检查混合料的均匀性，若是出现异常状况，则应查明原因，采取有效的处理措施。拌和水的加入量可以配合比为依据，根据天气情况适当增减，幅度控制在0.5%以内。

（3）混合料的拌和速度要与施工现场的摊铺速度相匹配，由于双胶结再生混合料无法长时间保存，并且不能隔夜存储，所以各个班次要计算好混合料的产量，与现场保持沟通，避免出料过多造成浪费，或是出料不足影响摊铺进度。当天生产完毕后，复核乳化沥青的用量，并将拌和楼冲洗干净。

（4）混合料运输车的车厢要全面清洁，不得有杂物残留，尤其是泥沙、油污等。为避免混合料与车厢板产生黏结，影响卸料，可在装车前对车厢底板和侧板涂抹防黏剂。需要注意的是，混合料从拌和装车到碾压完毕的时间应控制在8h 以内。拌和站向运输车卸料时，为避免集料离析，运输车要前后移动。运输途中，采用篷布覆盖，以此来达到保温和防止水分蒸发的目的。

（5）双胶结再生混合料正式摊铺前，可先在级配碎石基层表面撒布橡胶沥青碎石封层，以此来增强层间的黏结性。当摊铺机前等候卸料的运输车超过3 辆时，便可开始摊铺作业，运输车与摊铺机之间保持20cm 左右的距离，摊铺机要缓慢、均匀、连续摊铺，中途无特殊原因不得中断，摊铺速度以2.0～4.0km/h 为宜。摊铺机上的螺旋布料器要保持布料高度，从而降低离析产生的概率。当局部出现离析问题时，可以人工处理。

（6）横向接缝采用平接缝的方法处理，处理前需均匀涂刷改性乳化沥青，上面层与下面层之间的横向接缝要错开1.0m 以上。纵向接缝的处理方法与横向接缝基本相同，上下面层错开40cm 左右即可，压实后，检查接缝两侧的高度，看是否一致，若存在高度差，要及时处理。

（7）对双胶结再生混合料碾压时，要对初压、复压及终压三个环节的碾压速度严格控制。压路机缓慢起步后，进入稳定的运行状态才能开启振动功能，当一个路段碾压完毕需要停机前，要先将振动功能关闭。压路机的驱动轮应始终朝着摊铺机，碾压过程中，不得突然变线，折返时要呈阶梯形，不得在同一个断面折返。当混合料出现推移或泌水的现象时，要立即停压，待处理后，再重新启动碾压。刚刚碾压完毕或是正在碾压的路段，压路机不可以调头、刹车或停放。

（8）为使双胶结再生混合料的压实度达到规范标准要求，可以采用现场灌砂法，结合钻芯取样法对压实度进行双指标控制。选取最为适宜的压实工艺与机械设备组合方式，由专人负责现场指挥，确保压路机碾压后，压实度能够达到设计和规范要求，保证再生层的质量。碾压完毕4h后可以开放交通，但要对通行车辆的吨位加以限制，超过2.5t的车辆不可通过，同时，要限制车辆通过时的行驶速度，以40km/h以内为宜，当再生层养生达到24h，且完全干燥后便可摊铺面层。