沥青路面冷再生技术在高速公路施工中的应用探讨

王新田

江西省交通建设工程质量监督管理局 江西 南昌 330096

随着现代化步伐的不断加快，我国高速公路的建设规模也在不断扩大，高速公路工程本身就是一项大型的建设项目，无论是公路建设环节，还是公路后期的维护工作都会使用到大量的沥青材料，原先落后的施工技术不仅会造成大量资源的流失，而且由于一些工程部门对沥青废料的处理不得当，导致对建设区域周边环境造成了较大程度的污染。当前为了能够避免不必要的沥青资源的损耗，维护我国稳定的生态环境，沥青路面再生技术的使用是至关重要的通过沥青路面再生技术的应用，能够很好地实现对废弃物的循环利用效果，从而为我国节约了大量的建筑材料和材料成本，所以当前的高速公路建设部门务必要注重沥青路面再生技术的合理化应用。

1 沥青路面再生技术的原理及国内外应用情况

沥青路面材料主要是由胶质、沥青以及油分所构成的混合物，而在沥青路面的再生过程中，主要就是对油分、胶质和沥青这三种材料进行重新的混合，以达到再生效果。当前在高速公路的建设阶段沥青路面旧料的产生主要是因为沥青路面的长时间使用，导致材料出现老化、黏度降低而引起的。为了能够实现沥青旧料的再生，就需要结合这一情况在旧料中添加新的沥青或者黏性较弱油料的再生剂，将这些成分进行重新的调配和混合，以达到对沥青旧料的再生效果。沥青路面的再生技术其原理与石油调和沥青材料的原理相同。不过，因为在相应成分重新调配的阶段中含有砂石的干扰，所以与石油调配沥青这一工作相比具有一定的缺陷。

1.1 国外沥青再生技术的应用

从国外使用沥青路面再生技术的应用现状来看，沥青再生技术的使用已经非常广泛。根据对美国沥青再生技术的使用调查可以看出，美国沥青再生技术与其他国家相比较为成熟，全国大部分的沥青旧料都实现了循环再用。根据对日本沥青再生技术的使用调查可以看出，沥青旧料的循环再生效果已经趋于领先地位。以及芬兰的高速公路的建设已经普遍使用了沥青再生技术。

1.2 国内沥青再生技术的应用

根据调查显示，我国以前对沥青再生技术的应用并不广泛。从20世纪七八十年代开始我国在高速公路的建设阶段使用了沥青再生技术。但是由于一些高速公路建设部门对沥青资源的循环再生没有一个清晰的认知，以及环境保护观念低下的问题，不仅导致沥青材料的过度浪费，而且对我国自然生态环境也造成了严重的污染。现如今，随着现代化步伐的不断加快，人民群众对生态环境的保护工作予以高度重视。我国高速公路工程部门响应国家可持续的发展号召，对沥青再生技术的使用予以了较高的关注。

为了能够加快我国可持续发展的步伐，在20世纪90年代我国对就地热再生技术的使用予以了高度的关注，并引进了日本、芬兰先进的地热再生设备。另外，我国西安筑路机械有限公司和德州工程机械有限公司加大了对冷再生技术的研究力度，并且在黑龙江、吉林等地区使用中取得了很好的反响。

2 高速公路沥青路面冷再生技术优势与类型

2.1 冷再生技术优势

以下是对高速公路的建设阶段沥青路面冷再生技术的应用所产生的积极影响：

(1)与原先传统的公路施工技术相比，可以避免不必要的成本损耗。其中，沥青路面后期的维护保养工作所产生的成本花费占比较大的就是人工费用和材料的购买费用，通过冷再生技术的应用能够对沥青的旧料进行循环再生，能够避免不必要的材料成本的消耗。

(2)与原先传统的公路施工技术相比，沥青冷再生技术可以有效提高高速公路的建设速度。在以往的高速公路沥青路面维护保养工作过程中涉及了多方面的材料运输、更换等环节，会耗费大量的施工时间。而通过冷再生技术的应用可以有效简化沥青路面的维护保养流程，通过直接对现有沥青旧料的循环再生，就可以及时进行下一个环节的施工操作。并且冷再生设备能够在较短的时间内实现铣刨、添加、拌和、摊铺等操作的高速完成，从而进一步提高高速公路的建设速度，在保证高速公路安全性和稳定性的前提下避免不必要的人力成本的损耗。与此同时，冷再生技术在降低环境污染程度方面也具有极高的优势，对现有材料的直接循环利用可以降低粉尘含量。

(3)与原先传统的公路施工技术相比，冷再生技术可以有效提高高速公路的建设品质，因为冷再生技术能够贴合道路路面的力学特性，通过相匹配的添加剂的混合可以有效提高沥青路面结构的稳固性和安全性，不仅强化了道路路面的性能，而且有效提高了高速公路的建设品质。

(4)与原先传统的公路施工流程相比，冷再生技术可以达到很好的流程简化效果，能够快速实现铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺等多环节操作有序高效的完成。并且冷再生机械设备每天可以完成8000平方米的公路建设，大大提高了高速公路的建设速度。

2.2 冷再生技术类型

在高速公路的建设阶段被广泛应用到的冷再生技术根据所使用的材料不同划分为两种类型：

(1)泡沫沥青冷再生技术。该技术主要是借助专门的设备在建设区域进行冷铣刨，向沥青旧料中添加水泥、水以及泡沫沥青等材料，进行均匀的搅拌、压实和摊铺操作，以达到沥青旧料的再生效果。由于高速公路的路面会因为不同外部环境因素的影响而产生路面开裂、承载强度下降、路面变形的情况，为了能够巩固公路路面结构，可以借助泡沫沥青冷再生技术将洗泡料、水泥使用在基层的建设工作中，提高路面的稳定性。

(2)乳化沥青冷再生技术。在路面面层铣刨操作结束后，通过该技术的应用按比例混合水、乳化沥青、水泥等材料，并进行充分的碾压和摊铺，以达到保障路面结构稳定与安全、预防病害问题产生的效果。乳化沥青冷再生技术在施工方面具有一体化优势，可以在常温状态下达到很好的施工品质。当前在低等级公路中下层、高速公路的上层施工阶段，乳化沥青冷再生技术的使用较为广泛，可以实现更长远的经济收益和生态效益。不过，由于乳化沥青再生技术所使用的材料是普通乳化沥青，与热拌沥青混合料的强度相比较低，导致乳化沥青再生技术无法在高速公路建设环节得到普遍性的应用。而如果将添加了改性材料的改性乳化沥青代替普通乳化沥青，将可以提高各方面耐高温、耐低温、防水性等性能，有效提高高速公路的建设品质。

3 实例探析高速公路沥青路面冷再生技术的应用

3.1 工程概况

这一工程项目是在2004年建设完毕开始使用的。随着现代化步伐的不断加快，该高速公路在长期的使用过程中路面结构出现了不同程度的老化、磨损情况，并且由于一些外界环境因素、气候问题的干扰造成了高速公路路面出现开裂、坑槽、车辙等病害问题，大大降低了高速公路路面结构的承载强度和安全性能。当前为了能够进一步延长该高速公路的使用寿命，工程部门在深入研究后决定采取泡沫沥青冷再生技术进行改善[1]。

3.2 泡沫沥青冷再生设备与再生料配制

施工机械设备的选择：工程部门需要选择最大工作宽度和深度为3.048m、0.5m国内的轮胎式就地再生机械设备，并准备两台罐车：一台罐车主要进行水源的供给，另一台罐车进行泡沫沥青的供给。另外，还设置了双钢轮、单钢轮压路机以及胶轮压路机。

再生料的制作：在泡沫沥青冷再生技术的应用阶段，需要严格按照配合比要求进行冷再生料的制作，其中施工人员需要采用随机抽取的方式进行再生料样品的选择。根据相应的参数标准，合理规划沥青的用量和集料级配。另外，根据高速公路路面的性能指标要求和经济性原则合理进行基质沥青的选择，通过击实试验确定泡沫沥青的含水量。以及利用劈裂试验、最佳油石比试验，设置标准的材料混合比[2]。

3.3 泡沫沥青冷再生施工技术要点

3.3.1 机械设备检查与调试

在泡沫沥青冷再生施工技术的应用过程中，施工人员务必要掌握泡沫沥青就地能再生施工技术的要点内容，其中，在施工任务正式开始之前，施工人员务必要对机械设备的功能进行检测和调试，确保机械设备能够在施工过程中正常发挥作用。其中，需要对就地冷机、罐车等设备的运行情况进行检测，对故障问题及时进行维修，以及在设备的使用过程中将冷再生机整齐排列在同一水平线上，确保系统内部没有残余的空气干扰设备运行，以及确保阀门处于全开状态、再生路段设置有相应的导向标识[3]。

3.3.2 试验段施工

(1)泡沫沥青冷再生技术在试验阶段，务必要确保施工现场的气温维持在超过10℃的范围标准内。

(2)为保障泡沫沥青冷再生技术达到很好高的施工效果，施工人员还需要根据能再生机械设备的型号和参数制定更加完善的行进速度与转子速度组合方案，择优选择。

(3)在路面铣刨操作结束后，施工人员需要根据配合比要求进行样品、再生料的混合，并进行摊铺、压实等操作，其中要确保级配指标符合要求。

(4)选择相匹配的稳定剂添加于试验阶段的施工操作中，依据施工流程要求进行碾压操作，在将样品进行含水量、劈裂强度、密度的测试。

(5)将样品的平整度、弯承值和压实程度进行检测。根据检测结果确定再生机的运行速度、材料级配等。

3.3.3 正式施工

(1)封闭交通。你在施工期间需要封闭该路段的交通并在该路段设置具有封闭时间、封闭原因的警示牌。施工全面落实后可以解除封闭。

(2)原路面处理。为了能够避免障碍物、杂质物、杂草对工程施工造成干扰，施工人员就需要预先对施工现场的杂物进行清扫，对井盖等障碍物需要做好标识。按照要求取下井盖进行挖掘，挖掘完成后利用钢板封闭井口。接下来对原路面进行改善，依据冷再生技术的应用要求设置横坡、纵坡，在路肩处设置间隔20cm的泄水沟[4]。

(3)新料准备。该项目在公路建设阶段需要依据就地冷厚度标准合理设置新料的添加含量和厚度，并对于新料的运输和安放需要确定好间隔的堆放距离，避免新料的数量缺失等问题出现[5]。

(4)冷再生。冷再生机的行进速度需要依据路面的受损程度进行确定，一般情况下，需要设置在每分钟10m的标准下。并且针对路面裂缝程度较严重的区域需要降低再生机的行进速度。并在工作两侧设置水平的控制桩，以保证再生深度维持在正常的指标范围内。

(5)冷再生混合料的摊铺。在原有路面上再生机的不断推动作用下，铣刨机会随之向前慢慢移动，车辆的行驶速度是由再生深度、原路面损坏程度等确定的，同时根据实际需要会不断调整铣刨机的行驶速度。常规情况下,为确保铣刨结束以后不会影响路面,车辆行驶速度宜控制在6～12 m / min，如果一些路段中存在网裂等严重病害,则需要适当降低行驶速度，同时应对铣刨转子的旋转速度进行适当提高。当再生机进行行驶时，施工人员需要紧随再生机，对再生深度进行随时检查，同时需要测试混合料的含水率与水泥含量，一旦发现存在不达标情况，一定要及时进行有效调整,直到满足施工要求以后方可继续施工。若在实际施工过程中需要采取多幅施工的方式，为了保证实际的施工效果和质量，则应当对搭接宽度尺寸进行合理确定。此外，实际施工过程中需要及时处理边线，清理掉混合料中的杂质，为保证路面的平整度，所使用的材料均需要在密实度方面达标，并要避免出现纵横向接缝问题。若实际施工过程中出现混合料级配、再生深度不满足要求等问题时，施工单位应当暂停施工，直至问题解决之后才能够恢复施工。

(6)碾压成型。在压路机进行材料的压实处理工作中，需要严格按照试验施工的指标要求确定好碾压参数，通过双钢轮压路机进行初压，利用单钢轮压路机通过幅度高、频率低的方法进行碾压操作。在碾压施工的过程中，压路机的行驶速度需要得到严格的控制，不得超过3km/h，同时需要保持匀速前行。接下来借助平地机保障路面的平整性，之后借助单钢轮压路机通过低频幅的运行方式进行压实处理。此外，碾压施工时需要遵循由慢到快、由两侧到中间的基本施工原则。需要注意的是，压路机应当着重碾压两段以上的接缝，且碾压过程中不得出现掉头、急转弯等现象。碾压施工与摊铺施工之间的时间间距不得超过2h，且碾压过程中不得出现压路机长时间停留在路面的情况。

(7)养护。碾压施工完成之后，需要及时对路面进行质量检测，当确定路面质量满足设计标准之后，即可进行后续的养护阶段。路面养护一般直接使用草帘对路面表层进行覆盖，减少阳光直射，且需要根据当地温度、温差采取相应的措施，如洒水等，养护时间不得低于7d。养护完成，并确定路面质量达标之后即可恢复交通。

4 结语

根据以上本文对沥青冷再生技术在高速公路建设过程中应用后产生的积极影响进行的分析，可以看出该技术能够在原先传统高速公路施工技术的基础上进一步提高沥青路面的建设品质和建设速度，在满足经济性原则的基础上降低高速公路建设对周边环境的污染程度。因此，当前高速公路建设部门必须要掌握沥青冷再生技术的应用要点，严格按照工程要求实现沥青材料的可再生效果。