泡沫沥青冷再生在养护工程中的应用

王国斌

（甘肃省武威市武威公路应急保障与路网监测中心，甘肃武威 733000）

0.引言

公路工程作为基础设施，在我国社会经济发展方面具有重要作用，但是由于公路需要长期运营，不免会出现一些病害问题，影响正常的交通运输。因此，进行公路工程养护工作非常关键，在修复工程中，采取泡沫沥青冷再生技术能够促进施工效率，经济环保，减少封闭路段时间。本文对泡沫沥青冷再生技术的应用进行了分析，提出了加强施工质量管理的相关方法，为促进公路工程养护提供帮助。

1.泡沫沥青冷再生技术

1.1 冷再生技术原理

冷再生技术，是指在使用原有的旧路基材料的基础上，对于在部分道路工程中加入了相应的新骨材和细集料颗粒，并按照既定的配比加入了相应的混凝土、粉煤灰、乳化沥青和泡沫沥青等再生物，同时加入相应的混凝土加以拌和后，在自然条件下完成新材料的铣刨、筛选、加入、拌和均匀、沥青料摊铺和碾压等的作业技术过程。

1.2 泡沫沥青冷再生技术

主要是指在高温沥青中加入一定量的冷水，使热沥青与水进行热交换，在水受热时使沥青冷却，表面活化，得到沥青泡沫。随着沥青的不断喷出，形成一层薄膜，气泡在表面张力的作用下被包裹起来，沥青膜的张力和蒸气压会在短时间内达到稳定。沥青与骨料接触后，泡沫会铺展在细骨料表面，在冷骨料和湿骨料之间具有良好的覆盖能力，可形成多种填缝料，经搅拌碾压后形成一定强度，提高附着力，在稳定混合物中起重要作用。

1.3 冷泡沫沥青再生技术的意义

泡沫沥青冷加工技术可以保证资源的高效利用，避免旧路垃圾造成的污染，有效降低建设成本，具有通车优势。施工期间无须中断交通，这一优势在于建设一些重要的交通干线具有很大优势。冷再生技术通过对原有路面结构进行创新和修补，实现对路面的养护，在施工过程中需要注意，旧路在施工期间需要保持稳定和恒定状态。与传统施工技术相比，冷再生技术的优势在于：

（1）低污染，高环保。传统的道路建筑技术会运用着大量的砂石和沥青建筑材料，而这种材料的获取途径往往会耗费巨大的人力和物资，同时也给大自然造成了威胁。而冷再生技术则是在原来道路的基础上加以更新，在一定程度上降低了建筑材料的使用率，间接性地节省了人力和物资和施工成本，同时又维护了大自然。

（2）干扰少，影响小。由于冷再生技术是基于对现有道路的改造，在施工过程中只需要关闭一条车道，因此不会对交通造成明显干扰。另外，冷再生设备施工过程中，垃圾堆积量少，可以缩短垃圾清运时间，从而减少交通拥堵期。

（3）高质量和高性能。经过对比几个项目后可以得出的结论，冷再生技术相比于常规路面施工技术更能够增强路面的硬度和稳定性。同时建成后的新路面更具有良好行车舒适度，为驾驶员和旅客增加了舒适性，同时在冷再生技术的帮助下，新建公路的小断面、裂缝等现象也逐渐减少。

2.泡沫沥青冷再生技术的实际应用管理

2.1 前期准备工作

2.1.1 路面调查分析

在调查路面原始数据时，应重点关注道路施工阶段的设计验证、竣工数据和后期维护数据，因此掌握这些数据条件可以很好地了解路面结构。原有路面，投资道路投资，使用时也方便后续维护，可为后续的泡沫沥青冷再生设计提供真实的参考数据。充分利用冷再生技术并使其发挥作用。

2.1.2 路面技术情况评定

对原路面技术的具体评价应充分考虑以下几个方面。首先，要通过对现有路面技术的准确合理评价，更好地了解现有路面状况指数PCI和路面强度指数PSSI。通过在旧路面改造前制定目标方法，既要保证道路上的所有问题都能得到解决，又要采取有效措施对道路原材料进行检测。可以通过切割取样来了解原始摊铺中沥青的用量和比例。

2.2 原材料的质量保证

建筑物的品质直接决定着建筑工程的品质。在工程建设过程中，有关的监理机关都必须做好监理检查，以保证施工材料质量达到有关标准和规范，以保证工程项目的顺利进行。比如在施工现场监督管理和原材料质检工作，都要求有关的人员做好原材料检查，出现问题时要进行改进，以防止在施工过程中发生的工程质量安全管理问题。

为了全面提高工程质量，需要选择最适合的施工材料。在选择水泥等材料时，要满足基本设计要求，检查原材料质量，确保建设工程施工的各种原材料符合国家有关建筑标准，并按规定妥善规范设计图纸，以避免结构材料与规划不匹配的情况[1]。

2.3 冷再生技术应用条件

在进行施工之前，需要对旧沥青路面进行铣磨后，并配合使用再生剂，作为沥青路面的底层或基层，有效提高路面性能。该技术的应用损伤小、维护方便，对整层沥青路面更有效。在此期间，应保证弯沉值小于0.3mm。如果偏差值较大，需要对具体施工环境进行分析，综合分析基层的损伤情况。经过实验和计算选择适合本工程的施工措施。进行冷再生技术进行沥青路面施工期间，还要注意对温度的控制，要保证温度在10℃以上，温度太低的话，则回收材料很难完全碾压。另外，如果施工期间出现极端恶劣天气时，需要停工等待，做好防护措施，免得雨水进入养护路段区间，使得水渗入进去，影响道路的质量[2]。

2.4 泡沫沥青配合比设计

2.4.1 原材料试验

在泡沫沥青稳定再生层施工以前，应进行原路面的采样。选择WR2500S就地冷再生机进行原路面的铣刨，选择具有代表性的样品，此方法取样能够对结构层和路面材料全面体现，且通过取样品的实验测试更加全面细致。另外，采用样品数据进行混合物的比例等信息，有助于再生技术材料的选择，提高施工质量。

2.4.2 矿料级配设计

对路面原配料进行数据分析后进行再生路面的材料配合比实验，并对原配比和新配比的级配进行合成，将它们统一绘制成级配曲线，从而保证所用再生沥青的级配在工程要求范围内。设计的合成级配最好控制在中值的位置。如果多次重复实验结果都不能满足要求时，应更换新加料设计。

2.4.3 待稳定材料

待稳定物料应当符合下列规定：发泡混凝土稳定性重生层中单体粒子的最大粒度不应高于31.5mm。而发泡混凝土稳定性再生层的最大粒度组成也应当在以上所列等级范畴内。待稳定材料的塑性指数不应高于10，对于塑性指数超出10的待稳定性建筑材料，应掺入石灰，或掺入混凝土与石灰的混合活性填料。

2.5 撒布水泥、集料

泡沫沥青冷再生施工过程中，需要严格按照实验配合比进行各种材料的添加和搅拌，在再生机前和施工段绘制一个正方形，并手动铺开水泥和碎石以弥补不均匀的区域。另外，在手工作业过程中，施工人员需要对水泥的用量进行严格控制，通常情况下，混合料的级配和强度需要将误差控制在1%～2%。

2.6 铣刨、拌和、摊铺

将泡沫沥青混凝土与连续方程拌和机拌和。在连续方程拌和机上安装有计数设备，以保证正确测定新旧材料，石屑，沥青和混凝土。确保按照工程设计条件合理设定了各项技术参数后，进行生产。在制造发泡沥青冷再生混凝土时，应当严格控制沥青温度，但沥青温度不能小于所设定的沥青发泡原理度。在现场浇筑时检验发泡效果，并检验不同机械设备的运行状态，是否有沥青喷头、管道堵塞的情况发生，发现问题及时处理，保障施工安全。铣刨机把原路面粉碎并加入混凝土和砾石，然后经过传送带运到再生机内。计算机控制系统根据设计要求进行发泡沥青料的喷洒，均匀撒在需要修补的旧路面材料上，最后一次拌和好的搅拌料需要通过收弹斗进行收集，运输到下一次摊铺位置，再次摊铺，整个过程按照施工顺序依次进行。再生沥青在喷洒过程中要重点调节喷洒车及喷洒装置的转速、调节喷洒量，以保证喷洒的平稳性和精准性。建议在正式浇筑前先做好试喷洒工作，在1m2面积内的玻璃板上进行试喷洒，试喷洒结束后，待喷洒物料的状态稳定后进行整体质量称重，再利用称重结构和实际施工设计方案中的整体质量相对比较，当二者发现不同问题后，即再次进行试喷洒，以分析质量差异问题，确定喷涂正确的量和速率。喷漆后对路面边缘和花白区域进行人工重涂喷涂再生沥青后，用机器在喷涂面漆上过筛的细土，在1h～2h内完成，把每平方米厚度的路面长度由0.3mm调整到0.6mm。建成后应压实，最好压实2遍，在路面开始恢复运营以前要先将道路表面产生的细沙进行清除[3]。

2.7 碾压整形

按照对再造层的厚度和密实程度需求，政府应当提供相应总量和吨位的钢轮振动压路机、轮胎压路机等，并保证挤压后的再造层达到密实程度和平顺度需求。施工线路配套机具包括：16t双钢轮振动压路机一台，22t单钢轮振动压路机一台，26t胶轮震动轧机一台。应选用流水作业法进行就地冷再生的施工方法，将各工位间严密相连，将施工与完成碾压工作之间的延迟时间进行了减少。初碾压时，混合物料的含水率应该比最高含水率多1%。在碾压施工中，应该一直保证再生层表面上湿润，如果水份挥发得太快时就应该按照实际施工状况进行洒水作业。采用单钢轮振动压路机完成初压碾磨，碾磨速率一般要掌握在1.5km/h～3km/h，通常状况下先静水压力，然后再采用震动碾磨。压路机一般要由外围向路中央碾磨。在道路边沿有支挡时宜紧靠支挡碾压，以降低向外的推移速度。前2遍静水压力时，采用平地机进行平整度处理，能够满足修复的施工需求，初压完成后应立即开始复压，通常情况下，可选择单钢轮振动压路机进行二次碾压，碾压速率需控制在3km/h～5km/h，以高频度或低幅的作业状态，进行3次压实，直到不会明显看到轮轨。终压时选择轮胎压路机压实，碾压速率需保持在2km/h～4km/h，并进行五遍压实，碾压至无明显轮迹。

碾压时先用双轮双震压路机侧压横缝，碾压时将压路机放在拌合料的压实层上，新铺层宽度约15cm。然后轧制转移到纵向轧制。绝对不要让压路机在刚刚滚动或正在滚动的路段上转弯、用力刹车和停车[4]。

2.8 后期养护

横向接缝的位置需要进行约1m的复拌，纵向接缝的搭接宽度应以20cm为宜。养生通常需要超过7d以上。在此期间，应该使用湿草帘或塑料布遮蔽和养护。养护期间应有效做好定期浇水和及时养护，养护工作完成后，用养生布覆盖路面，避免阳光直射。对于没有进行覆盖的稳定土层进行洒水养护，最好进行一定时间的路段封闭，如果需要通车，应限速在30km/h以下[5]。

3.质量检测

进行工程质量检测过程中，需要严格按照工程检验标准执行，检测人员应进行简单工程取样，并在要求环境下进行检测，环境温度应以18℃～20℃为宜。满足各项检测条件后对采集的样品进行高温冻融处理以及低温冻融处理，重复进行10次测试，对所得数据结果进行记录。冷再生技术的材料中具备较强耐寒性和抗水性，在一些极端天气环境中的应用尤为广泛。养护期结束后应进行质检，检查再生层的厚度和密度，对施工的平整度进行测试。密封性测试方法可以选择岩芯钻探法。按照标准要求的频率采集岩芯样品以检查压实度，一般情况下，压实度必须达到98%或更高才能获得认证。

4.结论

在道路大规模养护维修过程中发现，采用泡沫混凝土冷再生技术可以降低工程成本，促进工程施工质量的提升，具有较强的经济优势，节约成本，产生的施工垃圾较少。在进行泡沫沥青冷再生技术施工之前，必须做好施工准备。在进行公路工程的养护施工期间，需要对施工人员和管理人员进行关键施工技术的培训，明确施工安全和施工质量的重要性，做好施工技术操作，减少由于外界环境变化带来的工程质量问题，确保泡沫沥青冷再生技术施工过程的质量安全。本文通过分析对泡沫沥青冷再生技术的应用措施和施工管理注意事项的分析，希望能够对公路施工养护工作的高效开展提供有益参考，促进我国公路工程养护工作的质量提升和工作效率的提升，促进经济建设。