旧沥青路面材料冷再生在路面工程中的应用

庹峻玮 杜松

摘要：公路建设需要消耗大量的沥青、碎石、水泥、砂等筑路材料，路面使用一定的年限后将进行养护和大修、改建，原先用于铺筑路面的大量材料将变成废料，当这些废料挖出后全部弃入自然界时，将占地堆弃、产生污染和材料资源浪费等环境问题，旧沥青路面就地冷再生技术的应用为解决这一问题提供了一种新途径。

关键词：旧沥青冷再生；工艺原理；路面工程

引言

近些年来，随着我国社会经济的快速发展，路面荷载不断加重，在长时间行车与自然环境的双重作用下，路面病害日益频繁，路面工程的维护、改造和修复成为道路部门的重要工作。传统的养护方法是挖除旧有的结构层和沥青路面后，重新建设基层和面层，施工周期长，建设成本高，影响人员和车辆通行等弊端十分明显，对此，旧沥青路面冷再生材料作为一种高效、科学的方式，可以有效解决此问题，提高路面工程养护、修复和改造的水平。

一、沥青路面冷再生技术概述

1、旧沥青路面冷再生技术的施工原理

冷再生技术即应用一次性粉碎的方式，在原路面上对旧路面的基层、面层进行反挖、铣刨和破碎，然后再结合具体的工程施工要求及配比设计，对再生剂、水、水泥、新骨料等进行添加，并按照一定的厚度应用冷再生机对其进行拌合、摊铺、碾压成型，使其符合道路的施工规范，从而最大程度降低新型道路的铺设成本。

2、旧沥青路面冷再生技术的优势

首先，应用旧沥青路面冷再生技术，能够有效节约道路施工成本。其既能够减少材料资源的应用，也能够减少旧材料的挖掘、运输和废置成本。其次，减少环境污染。冷再生技术的应用有效避免了旧路施工材料的废弃，能够减少新型道路施工材料的开采和应用，具有环保优势。第三，提高施工效率。应用冷再生技术能够简化施工程序，实现铣刨、破碎、拌和、添加、摊铺和碾压的一体化。第四，有效避免沥青路面施工过程中，对周边居民和环境的干扰问题。

二、旧沥青冷再生路面材料在路面工程中的应用

1、试验确定配合比

现场铣刨拌合几段未加入集料和水泥的旧路面，实验室分别均衡取料进行筛分试验。试验结果应满足：最大粒径不能超过40mm，粒径为4.75mm的通过率不小于40%，粒径为0.6mm的通过率不小于10%，粒径为0.075mm的通过率宜在3%～20%之间。如果旧料级配不能满足上述要求时，应加入一定规格、数量的新集料进行调配。对符合级配要求的混合料进行五个不同水泥剂量的击实试验，确定混合料的最大干密度、最佳含水量等数据，通过无侧限抗压强度试验确定满足设计强度要求所需的水泥剂量。

2、试验段施工

试验路段长度宜为100m～200m。试验段施工应包括以下内容：1）计算每平方米水泥用量，并确定水泥摆放的纵、横向间距；2）冷再生机的工作参数：铣刨、破碎的深度；行进的速度；刀具的转速等；3）再生机每行进1米的用水量及供水车的数量；4）压实工艺主要参数：机械组合；压路机的规格、碾压遍数、碾压速度；碾压时含水量的允许偏差；5）优化后的施工组织方案及工艺等。在以上內容中，尤其是确定铣刨、破碎的深度往往被忽视。通过现场施工中的量测得出，再生后的底基层厚度大于铣刨、破碎的深度。以铣刨、破碎深度20cm为例，实际量测的碾压成型后的冷再生底基层厚度为23cm。其原因是铣刨、破碎时加入了一定量的水泥。所以，试验段施工后必须总结出冷再生底基层厚度与铣刨、破碎的深度的比值。否则，将使再生混合料中的水泥剂量偏小。

3、布摊水泥

稳压后开始布摊水泥。经室内试验确定冷再生掺加新水泥用量。首先计算出水泥用量、每袋水泥布摊面积，考虑冷再生机的最大摊铺宽度，需要注意的是相邻两幅需重叠20-30cm，假设每个格子的尺寸为1.0m×3.75m，用石灰纵横向打出方格。然后每方格放两袋水泥（每袋50kg），人工用铁锨均匀布满方格，确保水泥布撒均匀、一致、等厚。

4、再生拌和

开始该环节的工作流程之前，首先对冷再生料的含水量进行检测，按照实际含水量和最佳含水量之间的差值，对机载含水量做出适当调整，促使冷再生混合料的含水量高于最佳含水量约1%。掺入适量的水泥并拌和均匀，冷再生机保持10-15m/min的行进速度。搅拌时松拌深度的标准是21cm，因此，技术人员实时监测拌合过程，并现场检测经过拌制的混合料的水泥剂量及含水量。其中，水泥剂量应该达到6%，含水量应该始终高于最佳含水量约1%。同时，还要及时进行拌和料无侧限抗压强度试验。

5、整形、找平和碾压

应先运用推土机实施粗平，并实施均匀排压，运用平地机进行中评及细平，使其与设计高程相满足，横坡与平整度与规范要求相符。在碾压施工之前应对含水量进行检测，必要时应进行补水处理，使其与最佳含水量相符。在碾压过程中，若冷再生表面出现风干现象，则应对其进行喷洒补水处理。分三个阶段实施碾压，第一阶段运用振动压路机碾压，完成第一遍碾压之后即可进行2～3遍的挂振碾压。第二阶段碾压应运用三轮压路机进行作业，然后使用胶轮压路机实施第三阶段碾压。应一次将碾压成型，尽可能将加水拌和至碾压完成的延迟时间缩短，禁止时间达到3～4h以上，并对水泥的终凝时间缩短。

6、接缝处理

施工中应尽量减少停机现象，只要再生机停止不论停止时间长短均形成横向接缝应对所形成的横向接缝认真处理，再生机再次施工时，必须严格检查机械并将整个再生机后退至再生过的材料1.5m距离、再生机开始工作时，应让操作员开足马力，快速到达正常的施工速度，禁止再生机的进行速度小于2m/min横向接缝处应多次检测再生机的拌合深度，发现漏拌记好位置，进行补拌。

7、养生

每一段碾压完成并经压实度检查合格后，立即采用土工布覆盖洒水养生。养生期不应少于7天，养生期间应保持土工布吸水呈饱和状态，以防止冷再生底基层表面出现干湿循环、日照暴晒而干缩开裂。并且在养生期间，除洒水车外，应封闭交通；当不能封闭交通时，应限制重车通行，其它车辆车速不应超过30km/h。养生结束后即可进行下道工序施工。

三、旧沥青路面材料冷再生效益分析

1、社会效益

通过采用路面再生技术能够充分地重复利用旧沥青材料，在保证施工质量的前提下，最大限度地减少了资源和能源的使用，不仅减低了项目成本，也有效防止和避免了环境污染，符合建筑节能、建设资源节约型、环境友好型社会的要求，具有良好的社会效益。

2、经济效益

回收沥青路面材料（RAP）得到重复使用，可以节约路面维修的材料成本。以某公路为例，以同样的单价水平和取费标准进行测算，按照冷再生方案预算投资1023.4万元，每公里造价101.01万元，按照挖除新建方案预算投资1561.4万元，每公里造价154.2万元，采用旧沥青冷再生方案可以节约投资538万元，降低造价34%。

另外，通过“沥青冷再生就地拌和列车”与铣刨机、摊铺机械和压路机共同组成沥青路面就地连续冷再生施工机械连动线，可以大大提高工作效率。与传统维修方式相比，采用冷再生方法维修可减少维修费用，而且可提供更好的使用性能。

结语

综上所述，沥青路面就地冷再生技术在我国公路改造施工中得到了广泛的应用，实现了经济效益和社会效益双赢。随着人们对环保、社会效益的高度关注，旧沥青路面就地再生技术越来越受到人们的重视，进一步加强对旧沥青路面就地冷再生技术的研究，对我国公路建设的发展具有重要的意义。

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