厂拌泡沫沥青再生混合料设备及工程应用

王士崇，谢照雷，耿照巍

（1.河南省光大路桥工程有限公司，河南 濮阳 457000；2.河南天平工程质量检测有限公司，河南 濮阳 457000）

0 引言

我国许多干线公路基多采用的是具有半刚性性质的水泥稳定碎石基层，然而重载交通成为影响半刚性基层病害产生的一个突出原因。泡沫沥青再生很好地解决上述传问题，连续式厂拌泡沫沥青再生是一项节约、环保的路面维修技术，被称为“绿色”施工技术[1]。通过设备的研发为该技术的成果转化提供了有力支持，对原水稳搅拌设备的拌和终端添加二次拌和及沥青发泡机组，实现在常温下对路面铣刨回收材料进行资源再生，形成的一种半柔性混合料技术。

1 续式厂拌泡沫沥青（再生）混合料设备优点

（1）应用范围广。泡沫沥青的应用拓展了混合料的应用空间，适用于各等级道路基层以及低等级道路的面层。

（2）产能大，采用600 型水稳拌合设备，实际应用产量达到400~550t/h，原则上可达到连续式水稳拌合站产能上限。

（3）采用的是振动搅拌加二次拌合的工艺拌和更均匀。

（4）为了满足实际需要，及时控制调整级配，采用多个料仓供料，集料级配设计更加灵活，生产配比更加规范。

（5）价格优，成本低。目前国内市场同类产品的均价约为750 万元，研发的设备价格则为400 万元左右。

（6）设备的模块化使得该技术易推广。

2 工程实践应用

2021 年10 月，濮阳市G106 修复养护工程（K515+187—K529+267）段和（K556+488—K571+041）段，经过多方专家论证，采用连续式厂拌泡沫沥青再生技术对对上基层进行施工。

结构性修复方案：现状行车道范围铣刨56cm 深的路面结构。水泥稳定碎石基层上面铺装12cm 厚泡沫沥青再生半柔性混合料基层以及沥青面层[2]。

本次泡沫沥青再生施工路基宽度27m，采用半幅施工半幅保通模式，首先施工上行半幅，半幅施工再生作业宽度为11.5m，然后施工下行半幅，施工宽度为12m，两次再生搭接50cm，保证再生纵向接缝在道路中间，从而保证上下行横坡。半幅施工搭接如图1 所示。

图1 半幅施工搭接

2.1 原材料试验及混合料组成设计与技术要求

2.1.1 沥青路面铣铇料（RAP 材料）

铣铇料检测内容及质量要求如表1 所示。

表1 RAP 材料检测内容及质量要求

2.1.2 沥青

采用山东高速建设材料有限公司（东海牌）70＃沥青，沥青性能应满足《公路沥青路面再生技术规范》（JTG/T 5521—2019）中表5.3.1 的要求。

2.1.3 碎石

采用安阳中联生产的碎石，碎石相关技术指标如表2 所示。

表2 碎石技术指标要求

2.1.4 石屑

采用安阳中联生产的石屑，技术指标如表3 所示。

表3 石屑技术指标要求

2.1.5 水泥

采用（湖波牌）P·S·B32.5 型矿渣硅酸盐水泥。水泥的技术指标如表4 所示。

表4 水泥技术指标

2.1.6 水

拌和用水采用饮用水即可。

2.1.7 混合料级配

合成级配如表5 所示。

表5 厂拌泡沫沥青再生混合料工程设计级配范围

根据配合比设计结果，再生施工主要参数设定如表6 所示。

表6 冷再生施工主要参数

3 施工工艺

3.1 再生混合料的拌和

拌和设备利用德通振动600 型水稳拌和站进行机械改装，通过增加二次拌和设备并对二次拌和设备加长，延长了泡沫沥青再生混合料的拌和时间，保证了混合料的均匀性。

为了控制加水系统与沥青发泡系统的计量精度，采用恒压控制，通过计算管路管径大小、压力、流量等控制流量，保证了混合料拌和效果。

3.2 运输

成品料拌和后直接通过自卸车覆盖运输，到现场后及时完成摊铺。

3.3 摊铺

摊铺前应完成下部结构层的清扫，保证清洁无污染；摊铺前应检查液压系统的参数设置，及时加以调整；摊铺速度应根据混合料实际产量、运输能力情况、摊铺作业进度等条件及时调整，保证现场摊铺匀速、连续不间断。

3.4 碾压

为了保证碾压质量，严格控制复压速度及遍数与碾压速度。采用的碾压方案如表7 所示。

表7 施工碾压方案

3.5 养生

碾压结束以后，进行现场检测合格后即可进行自然养生。

3.6 同步质量检测

泡沫沥青性能指标如下：泡沫沥青用量2.7%，水泥用量1.8%，膨胀率为11.5 倍，半衰期为9.6s，发泡温度为159℃。马歇尔稳定度如表8 所示，干湿劈裂强度比如表9 所示，无侧限抗压强度如表10 所示，动稳定度如表11 所示。

表8 马歇尔稳定度

表9 干湿劈裂强度比

表10 无侧限抗压强度

表11 动稳定度

4 结语

河南省光大路桥工程有限公司近年来一直在对泡沫沥青应用方面进行研发，研制的泡沫沥青（再生）混合料连续式厂拌设备克服了进口厂拌设备（造价高、产能低、集配不易调整等）的弊端，并开发了连续式厂拌泡沫沥青再生工艺技术及设备。

研发的厂拌设备将沥青发泡模块、二次拌和设备模块与现有的水稳拌和站设备封装，协同工作，拓展了水稳拌和设备的使用功能，增加了道路路面铣刨料的资源再生的途径，该设备在濮阳G106 修复养护工程项目进行成功应用，为厂拌泡沫沥青再生技术推广提供有效途径，为实现建立健全我国的“十四五”建设绿色循环发展经济体系提供技术支持。