厂拌冷再生混合料施工技术要点分析

刘祥龙

摘 要：改革开放40多年来，我国经济社会迅速发展，公路作为地区连接的重要枢纽工程，在我国经济发展中占据着至关重要的位置。据不完全统计，我国90%以上的高等级公路均采用沥青路面结构，沥青作为路面施工的主要材料，在我国公路建设规模持续扩大的过程中，需求量也越来越高。同时，伴随社会经济的高速发展，早期修建的大量公路工程逐步进入大中修阶段，将产生大量废旧沥青混合料，此时，选用厂拌冷再生施工技术，可充分利用废旧沥青材料，降低成本，提高施工效果。

关键词：厂拌冷再生;工程概况;施工工艺

0 引言

公路网的逐步完善，为人们带来了极大的交通便利，并推进了区域经济发展，产生了巨大了社会效益与经济效益。在其快速发展的背后，大量早期修建的公路工程已步入大中修阶段，如何做好公路养护工作成为了当前急需解决的问题。冷再生技术是目前路面维修施工最常见的一种技术，该技术的应用可节约资源，实现废旧材料再生利用，可大大降低施工成本。作为一次性粉碎施工法，冷再生技术能够将旧沥青路面就地翻挖、铣刨、破碎，再掺入一定数量的再生剂、水泥和骨料，旧沥青混凝土路面粉碎料，经冷再生设备拌和并加入适量的水后，按设定的厚度，经整平摊铺、反复碾压和后期养护，使其达到设计路基结构层技术要求的一种施工工艺。

1 工程概况

某公路工程通车运营时间较长，随着交通量的逐年增长，部分路面尤其是第二、第三主车道路面病害较严重，路面结构性和功能出现较大程度损坏，道路通行能力受到较大限制。为了改善和提升公路行驶服务质量，提高路网通行能力，更好地服务于经济社会的发展，对该公路进行维修改造。该文选定K3426+700—K3432+310为试验段，共5.61 km，本着节能、经济的方针，对路面病害进行处治。

2 路况病害原因分析

经过多年的通车运营，在重载交通流的反复作用下，原路面出现了车辙、龟裂老化、密集裂缝等病害，病害位置主要集中在第二、第三主行车道。路面病害原因如下：

（1）路面结构不合理。受建设环境与设计等因素的影响，本项目的沥青面层偏薄，属于典型的“强基薄面”，导致沥青面层抵抗基层反射裂缝的能力减弱，加速反射裂缝发展至面层表面;另外，其下面层采用6 cm AC-25Ⅰ，结构层厚度与材料公称粒径不匹配，易产生离析。

（2）使用年限影响。该路段竣工通车已超过10年，沥青面层材料在行车荷载的反复作用下已接近疲劳极限，材料逐渐老化，抵抗裂缝的能力逐年降低。随着使用年限的增加，路面整体性能不断衰退，导致路面病害逐渐发展并恶化。

（3）水损害问题。该路段所在地区年降雨量大，雨季时间长，年平均降雨量为1 720 mm;且因“强基薄面”的路面结构，反射裂缝较多，在行车荷载及动水压力反复作用下路面出现各种病害。

3 配合比设计

（1）级配组成设计。为了满足乳化沥青冷再生基层的级配要求，更好提高再生混合料性能，需要掺加新骨料对旧沥青混合料级配进行调整。经过试配，确定再生混合料的掺配比例为10 mm～30 mm：5 mm～10 mm：0 mm～5 mm：10 mm～30 mm：矿粉=20：35：34：8：3，同时，为了提高冷再生混合料的早期强度及路用性能，在旧沥青混合料冷再生过程中外掺2%的水泥。

（2）乳化沥青冷再生配比设计。第一，确定最佳含水率。按照混合料设计级配，固定乳化沥青用量为4.0%，变化拌和用水量采用击实试验进行分析，确定最大干密度为2.242 g/cm3，对应的最佳含水率为4.2%。第二，确定最佳乳化沥青用量。采用马歇尔法成型试件，控制总含水量为4.2%，试模直径为152.4 mm。采用两次击实的方法成型，试件第一次成型，常温双面击实150次;试件第二次成型，放入60℃鼓风干燥箱中恒温通风养生48 h后，再双面击实75次，冷却到室温，脱模。脱模后进行劈裂强度、浸水劈裂强度等指标的测试。本项目最佳乳化沥青用量确定结合工程经验，按照乳化沥青3.0%，3.5%，4.0%三个用量进行试配，从检测结果可知，乳化沥青含量为3.5%时配合比各项指标满足规范要求。因此选用3.5%作为目标配合比的最佳乳化沥青用量。第三，乳化沥青冷再生目标配合比性能检验。车辙试验的动稳定度测定值大于6 000次/毫米，远超过不小于1 000次/毫米的规范要求，符合规定要求。用劈裂抗拉强度比TSR评价混合料的水稳定性。TSR试验结果为82.8%，大于70%满足规范要求。采用的目标配合比为RAP（10 mm～30 mm）：RAP（5 mm～10 mm）：RAP（0 mm～5 mm）：新矿料10 mm～30 mm：矿粉=20：35：34：8：3，外掺水泥剂量为2.0%，外掺乳化沥青为3.5%，外掺用水量为2.8%。

4 厂拌冷再生混合料施工工艺

（1）旧料破碎、筛分及存储。经观测，铣刨料粒径较大，在厂拌施工前，需二次破碎、筛分再生料，可选用以下3种方式挖除，1）机械开挖。旧路面全厚度破碎处理，在工厂内针对粒径较大的破碎材料进行破碎、筛分处理，从而合理控制粒径。2）现场处理。现场完成再生料破碎、加工处理，随后向工厂运输破碎料并再生利用。3）路面冷铣刨。原路面通过再生铣刨机进行破碎处理，路面挖除深度必须符合设计要求，通过铣刨设备的应用，可提高工作效率，加快施工进度。

RAP料处理之后，可通过装载设备运输至指定位置，防止产生材料离析问题，此外，尽可能快速使用完回收的材料，减短堆放时间。

（2）拌和。按照试验确定的生产配合比，通过拌和楼按比例投放RAP料、乳化沥青、水泥等材料，保证用量准确。在整个拌制过程中，要具有均匀性，五花白、结团等问题。再生冷料拌和之后，需及时运输至现场，不宜存储。

（3）运输。根据混合料生产能力等实际情况，确定运输车用量。运料前，要保证运输车内洁净，避免污染混合料。在装料前，需将将一层润滑剂均匀涂抹到车厢侧板、底板部位，避免混合料与车厢板粘结。装料时，可分三次完成装料处理，顺序为“前-后-中”。运输过程中，车厢需采用帆布等材料全面覆盖，避免混合料蒸发过快，影响混合料质量。卸料时，应与摊铺机之间保持安全距离，避免碰撞。完成之后，需及时清理车厢。

（4）摊铺。摊铺前，本工程无须加热熨平板，仅需均匀涂抹防粘剂，可按照“低频高幅”进行摊铺施工。摊铺速度控制在每分钟2 m～4 m，在整个过程中，严禁随意更变速度、中断、急转弯等。若因路面宽度问题，无法一次性完成摊铺，需进行挡板加设及切边处治，并将粘层油涂抹到接触处。在摊铺施工中，需做好传感器高程控制，在再生混合料内，埋设螺旋布料器，盡可能降低混合料离析产生机率。

（5）压实成型。本工程选择吨位适中的压路机进行厂拌冷再生混合料压实，根据施工要求，合理确定压实遍数，避免在压实过程中出现过压等问题。碾压施工一般分3阶段完成，本工程采用双钢轮压路机组合轮胎压路机的方式进行碾压施工。1）初压时，紧随摊铺机后面，通过双钢轮压路机先进行1遍静压施工，随后进行3～6遍振动压实，碾压速度控制在2.5 km/h～3.5 km/h之间。2）复压时，完成初压后需及时进行复压，可采用轮胎压路机进行多遍不间断揉压，遍数可控制在6～10遍，行驶速度控制在3 km/h～4km/h，直到路面明显轮迹基本消除，路面平整。3）终压时，采用双钢轮压路机进行3～4遍碾压即可，行驶速度控制在4 km/h～5km/h，以此起到收面作用。

5 结束语

综上所述，发展经济，交通先行，随着经济的快速发展，路面服务性能却逐年下降，尤其是重载交通条件下，严重影响了沥青路面的正常使用年限。公路沥青路面破坏类型众多，制定路面维护大中修方案显得极为迫切。为此，在公路大中修工程施工中，采取厂拌冷再生施工技术具有重要意义。

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