泡沫沥青就地再生施工技术研究
泡沫沥青就地再生施工技术研究
摘要：为了克服传统沥青路面材料和施工技术的缺陷，本文结合某具体工程实例，利用泡沫沥青的冷再生技术，采用路拌法施工方法，研究其施工过程中的关键技术。通过铺筑试验段，进行该试验段的试验、检测分析与评价，指出施工实施过程中的问题及其解决方案，最终试验段的检测各项指标均满足规范要求，该试验段的工程方案可用于大规模的施工。
关键词：泡沫沥青；就地冷再生；施工技术
1.项目概况
项目位于河南境内的某省道二级公路大修工程，全长15.094公里，基宽12m，路面9m，土路肩宽2×1.5m。计划泡沫沥青冷再生路段2公里，设计的路面结构为18cm水泥稳定砂砾底基层+18cm水泥稳定碎石基层+14cm泡沫沥青再生层+4厘米沥青混凝土磨耗层，本项目采用的是就地冷再生技术。
2.泡沫沥青冷再生材料配合比设计
泡沫沥青冷拌混合料是由热沥青、冷水、冷集料、水泥等材料在常温条件下拌合而成的以沥青胶浆为黏结剂的复合材料。泡沫沥青冷拌技术主要包括：沥青发泡性能、集料级配、水泥剂量、拌合用水量、配合比设计方法、混合料的物理指标和力学性能试验等。通过相关试验和检验，泡沫沥青混合料的集料通过率如表1所示。
表1泡沫沥青混合料集料通过率
其中含水率：3.3%，干密度：2.078，掺配比例：RAP料︰石屑︰碎石︰水泥=78.5%︰10%︰10%︰1.5%，泡沬沥青用量：2.4%。
3.泡沫沥青冷再生施工
3.1就地冷再生施工流程
在泡沫沥青稳定再生层施工前，需用对铣刨旧料进行取样，筛分试验，以确定掺拌新料的比例。就地冷再生施工流程见图1所示。取样禁止选在铣刨调速段和结束段，应在预定深度匀速铣刨至少2米以上在匀速范围内取料坑中间整个断面取料，并挖到材料底部，一般不少于100kg。对准备施工的路段，如果整个路段结构层均匀，开挖1个取料坑，如有结构层发生变化，可在结构层变化路段增加取料坑。取料坑选择在具有代表性的主车道或行车道位置。
图1 就地冷再生施工流程
对级配不良的铣刨旧料，应通过掺加部分新料以改善其级配，对新加料应取所定料场中有代表性的样品严格按照相关规范和规程进行下列试验。集料包括粗集料和细集料。粗细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有颗粒级配，质量稳定。细集料包括机制砂、石屑。
3.2机械设备选用
①WR2500S就地再生机，配备两台罐车，一台是水罐车给再生机提供水；一台是沥青罐车给再生机提供制作泡沫沥青的沥青材料。②配备2台22t以上的单刚轮振动压路机及1台双钢轮压路机，单刚轮振动压路机可以进行强弱振动选择，双钢轮负责初压。③配备一台26T胶轮压路机。胶轮压路机主要是对泡沫沥青再生层表面进行揉搓，尽量让表面密实，减少水对再生层的不利影响。④平地机一台，控制横坡、平整度。
3.3水泥的摊铺
计算出的每袋水泥的纵横间距，在原路面上做好安放标记。将水泥当日直接送到摊铺路段，卸在做标记的地点，并检查有无遗漏和多余。运水泥的车应有防雨设备。用刮板将水泥均匀摊开，使每袋水泥的摊铺面积相等。水泥摊铺完后，表面应没有空白位置，也没有水泥过分集中的地点。
3.4旧沥青路面再生
根据路面损坏状况和再生深度调整冷再生机行进速度，一般为6m/min～12m/min，保证铣刨后料的级配波动范围不大。网裂严重地段应采用较慢速度。根据道路两侧设置的水平控制桩，应设专人定时核查再生深度是否准确。施工中再生深度的检查以相邻已经再生或原路面为标准，用钢钎刺入土中，测量其刺入深度，看其深度是否合格。在再生机每次下刀的两侧进行检查，其他路段30~50m检查一次。再生机后安排4～5人处理边线和清理混合料中的杂质以及每刀起始位置的余料，以防止影响纵向接缝、横向接缝、平整度和再生材料的密实性。每次再生的长度以保证后续作业能正常进行为宜，使再生的长度尽可能长些，以减少横向接缝。一个工作面长度一般为100m～150m。
3.5再生路面碾压
根据碾压方案，使各部分碾压到的次数尽量相同，路面的两侧应多压2~3遍。整形之前，首先压实轮迹间松散的材料。在再生机后紧跟一台胶轮压路机进行初压；静压后用单钢轮压轮机以高幅低频进行压实，压实遍数保证再生层底部2/3厚度范围内的压实度达到规定要求，压路机的工作速度不超过3km/h。在初压完成后，立即用平地机整形。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在平曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平。必要时，再返回刮一遍。在整形过程中，严禁任何车辆通行，并保持无明显的粗细集料离析现象。整形后，当混合料的含水量为最佳含水量（+1%~+2%）时，立即用单刚轮振动压路机以低幅振动模式进行压实。直线和不设超高的平曲线段，由路肩向路中心碾时，应重叠1/2轮宽，压完路面全宽时即为一遍。一般需碾压4~6遍。压路机的碾压速度，头两遍采用1.5~1.7km/h，以后采用2.0~2.5km/h。单钢轮压实完成以后，胶轮压路机进行收面，保证再生层表面的密实性，减少水害的发生。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车，保证再生层表面不受破坏。碾压过程中，再生层的表面始终保持湿润，如水分蒸发过快，及时补撒少量的水，但严禁大量洒水碾压。碾压过程中，如有“弹簧”、松散、起皮等现象，及时翻开重新拌和或用其他方法处理，使其达到质量要求。
3.6接缝和调头处的处理
纵向接缝的处理：道路全幅施工，减少重叠量，提高施工效率；最小重叠宽度为100mm；在纵向接缝上，根据已建再生层的完成时间，改变水的喷入量。横向接缝的处理：施工中应尽量减少停机现象；应严格检查机械，特别水管排气，气体必须在液体到达喷洒杆前排除；注意检查沥青和水的喷入量，避免在横向的过量或不足；在停机处，再生机再次施工时，必须将整个再生机后退至再生过的材料1.5m的距离。
4.结论
试验段铺设完工施工7天后进行了现场取芯。根据相关试验和检测结果，冷再生结构层各项技术指标均满足设计和规范要求，为项目正式施工提供了可靠的工序控制依据。
参考文献
[1] JTGF41-2008.公路沥青路面再生技术规范[S]
[2] DB41/T964-2014.公路沥青路面泡沫沥青冷再生技术规范[S]