公路工程施工中的沥青路面冷再生技术

涂四根、何路平

（江西省公路交通工程有限公司，江西南昌 330000）

0 引言

在绿色交通背景下，路面再生技术应运而生，通过对废旧沥青路面材料进行二次利用，能够达到节约材料、降低成本的目标，因此该技术现已在国内外公路工程中广泛应用。我国部分公路建设年限久远，随着交通车流量不断增加，公路受到不同程度的损坏，产生如裂缝、沉降等病害，以往维修施工时，多采用素土回填法，不但成本较高、工期较长，还会因废料堆放污染环境。随着施工工艺的不断优化，冷再生施工技术投入使用，能够有效利用废旧沥青路面材料进行回填节约大量资源，与建筑行业的节能发展要求相契合。

1 工程概况

某公路工程全长5.4km，采用沥青路面结构，路面结构层为15cm 沥青混凝土面层+20cm 水稳基层+30cm灰土底基层，设计行车速度为60km/h，正式通车运行15 年后，路面在外界环境与长期行车荷载的作用下，出现多处坑槽、裂缝、沉陷等病害。对此，通过沥青路面冷再生技术进行施工，采用一次性破碎的方式，对沥青路面就地挖掘、碾碎，再加入适量的再生剂、水泥等，依靠冷再生设备使旧沥青路面得到重新利用，混合完毕铺设到路面上，经反复碾压、按时养护，确保满足使用要求。再生路面结构为9cm 沥青混凝土面层+15cm 沥青厂拌冷再生上基层+20cm 水泥就地再生下基层+30cm 灰土底基层。冷再生施工方案如图1 所示。

图1 冷再生施工方案图

2 沥青路面冷再生技术应用要点

2.1 测量放样

首先，全面清理原路面，禁止杂物掺入混合料，以免基层质量受到影响。其次，进行放样工作，准确测量高程和平面，掌握原设计中高程与下层高程的差距，对比差值并画线，以便后续工作的开展；最后，按照高程值开工，严格控制路面摊铺厚度与高程，根据公路改造方案，精准计算混合料的使用量、待维修路段混合料的摊铺厚度，放出与之相对的施工宽度边线控制线、路面中线、边缘控制线。该项目根据施工需求，选用徐工XLZ2103S 路面冷再生机，参数配置如表1 所示[1]。

表1 冷再生机技术参数

2.2 旧路面预处理

该项目中的旧路面年久失修，存在明显沉陷、网裂、坑槽等病害，因此需要进行铣刨处理。首先，应按照事先设定的再生深度均匀铣刨路面，并将铣刨的沥青路面材料整齐放置；其次，由专人清理旧路面上的垃圾、杂物，保证路面的清洁性，以免杂物混入混合料内；再次，针对旧路段翻浆等影响路基稳定的病害，可用挖掘机将较为松散的结构挖除，再填筑与原本基础材料性能相同的材料；最后，采用分层施工法，用夯实机压实，确保旧路段与周围路段水平高度相同，以维护路面整体结构的平整性。对于局部深度不足5cm的坑槽，可用10% 剂量石灰土夯实；对于深度超过5cm 的坑槽，可用10%剂量石灰土掺加一定比例的石料填平、夯实，以保证冷再生基层强度，增强结构稳定性，使材料厚度均衡，以免高低不平。正式施工前，先选取长度200m 的路段进行试铺，确定混合料的最佳配比、摊铺厚度、再生混合料级配等，再采用平地机整平再生层，为后续摊铺和碾压打好基础。

2.3 原材料选择

根据公路沥青路面再生技术规定，该项目采用马歇尔法对泡沫沥青冷再生混合料配合比进行设计。在设计过程中，选用中粒式再生混合料，利用标准击实成型试件进行劈裂强度试验，原材料选择如下。

第一，泡沫沥青。在泡沫沥青发泡时，选用普通70#-A 道路石油沥青，将沥青温度加热到160～170℃，并选择发泡用水量的2%进行发泡。道路石油沥青参数如下，密度为1.015g·cm-3，软化点为47.0℃，15℃延度＞100cm，60℃动力黏度为201Pa·s。

第二，集料。将回收的铣刨料破碎、筛分处理，分成0～10mm 和10～20mm 两种规格，取样后烘干水分备用。新集料选用10～25mm 的碎石，对破碎筛分完毕的两档RAP 料进行筛分试验。集料筛分结果如表2所示。

表2 集料筛分结果

第三，水泥。选用P·O42.5 道路用普通硅酸盐缓凝水泥，根据《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007）要求进行检测，检测结果如表3 所示。

表3 水泥检测结果

2.4 撒布水泥与泡沫沥青

首先，该项目在撒布水泥之前，先用白灰画出撒布边界线，再根据水泥剂量准确计算各区域的撒布量，此后利用智能撒布机施工，一边撒布一边检查水泥分布情况，以避免遗漏、过撒现象。

其次，对冷再生层充分养护后，加铺封层，提高保护表面层、防水等效果。

再次，根据沥青路面的交通等级，综合分析道路设计年限、环境、气候等因素，制订最佳的冷再生结构设计方案。

最后，在再生拌和期间按照设计剂量喷洒乳化沥青，并加入适量骨料，使混合料级配得以改善，路面平整度得到保证。施工时，再生机以6～8m/min 的速度行驶，将再生混合料的含水量控制在6.0%左右，对于受损或者龟裂明显的路段，可适当减速行驶，加快铣刨转子速度[2]。

2.5 再生路面施工

第一，再生层整形。半幅路段拌和后，先用50t 振动压路机稳压2～3 遍，再用平地机初步整平，根据设计纵断高程、横坡度，每间隔10m 为一断面，设置3 个测点，检测高程，并按照1.05～1.10 的松铺系数定位基准点，若高程不足，可用富裕路段材料补充，高出的位置用平地机整平。通过旧路整形达到“调坡”“调拱”的目标，使平整度与设计要求相符合。在整形过程中，坚持“宁刮勿补”的原则，若找补的厚度不足，在找补前要先将低洼处压稳，并将表层5cm 耙松后再找补，以确保碾压成型一致，避免松散、离析情况。

第二，碾压工艺。该项目选用钢轮振动压路机，在再生机作业完毕后进行路面初压，其间应确保高频低幅碾压，还要合理控制碾压次数，使深层底部70%厚度范围内的压实度满足标准，碾压速度为2.5km/h左右。初压结束后，利用平地机整形，针对局部低洼处，采用新拌和料找平。在路面整形期间，应严格禁止路段车辆通行，以免材料离析。整形结束后，应在最佳含水量状态下利用光轮压路机再次碾压，设备行驶速度应保持在1.5～2.5km/h 之间。终压阶段利用26t 胶轮压路机碾压5 次，以确保再生层平整、密实。

第三，养护工艺。为提升再生混合料质量，达到预期公路施工效果，应重视养护工作的开展。前期施工完成后，应及时将草袋、土工布覆盖在路面上，洒水养护，养护时间应超过7d，直至路面强度满足要求，道路才可通行。养护期间必须加强交通管制，并由专人负责沥青再生混合料的含水量检测，严格按照规定进行洒水养护，确保路面始终处于适宜的湿润状态[3]。

2.6 应用效果检验

为检验冷再生技术的应用效果，该工程选取5 个具有代表性的路段，对再生基层施工质量和承载力进行测试，再生基层检测结果如表4 所示。根据表中数据可知，旧路面冷再生施工质量良好，成型后的水泥稳定基层具有较强的承载力，符合设计要求。旧路面铣刨料与水泥混合后，在水分作用下发生凝絮反应，充分碾压后形成稳固的骨架结构，可增强结构层的承载力；再生基层芯样的抗压强度满足设计要求，可确保车辆的安全通行。

表4 再生基层检测结果

2.7 质量保障措施

在公路工程施工中应用沥青路面冷再生技术，不但要求再生材料满足施工工艺要求，还要把握原材料配比，优化含水量、沥青温度及最佳稳定剂用量等参数，使施工后的路面基层、基底层均符合要求，具体如下：

第一，含水量。在沥青路面冷再生施工中，应密切关注含水量问题，若该项指标较小，矿料间的间隔便会缩小，无法使沥青均匀分散；若含水量过高，容易出现再生混合料过度潮湿的情况，会增加沥青裹覆难度。在碾压环节，若路面含水量超过标准值，会增加后期压实难度。因此，应使含水量始终处于合理范围，以免影响施工顺利开展。对此，可开展重型击实试验，并将土的含水量与干密度绘制成曲线图，在压实过程中，土的干密度会随含水量增加而增加，达到某一数值后二者开始呈反比关系，由此可得出路基填土干密度对应的最佳含水量。

第二，沥青温度。在施工期间应密切关注沥青发泡效果，一般情况下，沥青用于面层，在冷再生基层作业中需要补加沥青，并合理控制温度，使沥青充分包裹常温石料，进而提高路面结构的稳定性。若沥青温度不足，便很难充分覆盖石料；若温度高于标准值，泡沫沥青便会膨胀破裂，也难以确保石料被有效包裹，从而影响施工质量。因此，应加强沥青温度控制，可将温拌技术与再生技术相结合，实现优势互补，此举不但可提高路面材料质量，还可实现较低温度下的拌和与压实，达到路面材料循环利用、节能减排的双重目标。

第三，最佳稳定剂用量。根据国家颁布的公路路面基层施工细则可知，合理的水泥用量与最佳含水率可保证路基强度稳定、可靠。水泥剂量与7d 抗压强度为正比关系，剂量为5%时，可满足规定要求；若剂量高于11%，便会超出二级与二级以下路面要求，且水泥剂量过高，虽然会提高无侧限抗压强度，但容易使基层产生温缩裂缝，使抗疲劳性能受损。对此，在沥青路面冷再生施工中，为提高工程的经济性，水泥剂量满足无侧限抗压强度要求即可[4]。

3 结语

综上所述，当前国内交通运输需求量不断增加，给公路路面带来了较大压力，容易出现车辙、坑槽、裂缝等病害，影响正常运行。对此，可将冷再生技术应用到旧路面改造、修补与养护工作中，通过测量放样、旧路面预处理、原材料选择、撒布水泥与乳化沥青、再生路面整形、碾压与养护等技术，有效促进公路沥青路面质量的提升，降低病害发生率，延长公路使用寿命，保护驾驶人员的生命安全，促进交通运输行业的稳定发展。