泡沫沥青厂拌冷再生基层施工工法

泡沫沥青厂拌冷再生基层施工工法

ZJGSGF2013B01

参与人员：

杭州路达公路工程公司

1 前言

沥青混合料的再生技术是以原沥青类道路表面的铣刨回收料，按设计要求渗入一定比例的粘结料及外加剂，经拌和、摊铺、碾压、养生后用作基层或面层的一种生产工艺。其中，泡沫沥青厂拌冷再生技术具有机械化程度高，施工质量易于控制、施工期短、环境污染小等优点，近年来在我国得到广泛应用。泡沫沥青厂拌冷再生结构主要用于沥青路面的基层，属于“半柔性基层”范畴，它可预防反射裂缝，从而延长沥青面层的使用寿命；铣刨后旧料回收利用，可以避免污染环境，符合我国目前提倡的建设节约型、可持续发展的时代主流。泡沫沥青厂拌冷再生基层施工工法经过多个实际工程应用，取得了良好的经济效益和社会效益。

2 工法特点

2.1 与就地冷再生相比，能更加有效的控制材料的质量与路用性能。本工法通过厂拌冷再生技术，如控制泡沫沥青的的最佳发泡条件（即发泡温度及发泡用水量）、活性填料的选择与使用、掺配不同材料等来进一步提高再生混合料的使用质量和路用性能。

2.2 较好的储存功能。通过厂拌冷再生处理的混合料可以在一定时间内储存备用，

克服了就地冷再生中的生产和摊铺相互依赖的缺陷。

2.3 泡沫沥青再生混合料中以旧路材料为主，有效的解决了铣刨料的再生利用，同时可以避免污染环境；

2.4 通过厂拌冷再生处理，有效地解决了最佳的发泡效果以及铣刨料的破碎程度，保证了冷再生混合料的路用性能；

2.5 它主要用于道路路面的基层。可以有效预防“半刚性基层”中可能出现的反射裂缝，延长了沥青面层的使用寿命；

2.6 路面标高可以不抬高或抬高较少，减少了挡墙、边沟、绿化带等附属设施的加高费用；

2.7 在面层结构设计中可以减薄沥青面层厚度，从而有效地节约投资，降低工程造价；

3 适用范围

3.1 本工法适用于应用泡沫沥青冷再生技术的各等级路面大中修工程；

3.2 当前泡沫沥青混合料常作为冷再生基层应用，属于沥青处置柔性基层的范畴；

3.3 泡沫沥青冷再生工艺适用于土基稳定性良好，基层强度尚可，面层出现大面积病害的路段。如果路表实测回弹弯沉过低，需要在施工前对该部分路段进行预处理；

3.4 泡沫沥青冷再生的施工工期应避开连续的雨天时间段；

3.5 无法在现场采用就地冷再生技术（如交通繁忙路段或交通要道），必须在道路以外加以处理的情况。

4 工艺原理

如图4-1所示，泡沫沥青厂拌冷再生技术是指将旧沥青混凝土面层挖除或铣刨，再运送至料场堆放存贮。根据材料的情况破碎或过筛后，通过固定的厂拌施工设备，根据需要添加新料进行搅拌并喷入泡沫沥青，生产泡沫沥青再生混合料，然后运送至道路施工现场，摊铺压实成型，最终成为一个路面结构层次的施工工艺。

厂拌泡沫沥青冷再生施工的主要工艺包括：①旧路材料的铣刨与集中；②铣刨料破碎、筛分和贮存；③泡沫沥青再生混合料的生产和运输：④泡沫沥青再生混合料的摊铺和压实。

厂拌泡沫沥青冷再生施工主要施工设备包括：旧路铣刨机、厂拌冷再生机械、装载

机，水泥料仓(20～50吨)，沥青罐车(不低于20吨)、摊铺机，双钢轮振动压路机(带强弱振动调整)，单钢轮振动压路机(带强弱振动调整)，胶轮压路机，水车(带有喷洒装置)等。

4．1厂拌泡沫沥青再生混合料的生产工艺原理

由于沥青泡沫的衰减速度很快，在生产泡沫沥青再生混合料时，需要在很短的时间内与冷集料拌和，因此，泡沫沥青再生混合料的拌和设各应集材料传送、沥青发泡、混合料拌和等施工操作为一体。图4-3是泡沫沥青混合料厂拌设备构成示意图，它包括水箱、集料仓、水泥添加系统、双卧轴强制拌和锅、喷洒系统（用于自动喷洒水、泡沫沥青或乳化沥青）、操作室和输料皮带等组成部分。

在厂拌设备中，一般有两个集料仓，一个用于添加铣刨料，设有筛网筛除超粒径的团粒；另外一个用于添加新骨料。通过集料仓的开口比例来控制铣刨料与新抖的比例，通过称重后与水泥等填料混和，然后输送至双卧轴强制搅拌锅内。

在强制拌和锅上方装有沥青喷嘴和水喷嘴，可以同时喷洒泡沫沥青和水，喷入量可根据集料的质量，通过电脑进行控制。

沥青罐车通过软管与图4-3所示的厂拌设各相接，提供生产泡沫沥青所需的热沥青，储水箱用于向设备提供拌和用水和发泡用水，同时可以通过水车等向储水箱补充水。通过厂拌设备上的试验喷嘴可检验现场沥青发泡效果。另外，还需对拌制出的泡沫沥青混合料进行目测检查，包括料的湿度以及沥青分布是否均匀等，以保证混合料性能符合设计要求。

图4-3 泡沫沥青混合料厂拌冷再生设备示意图

铣刨机和厂拌再生设备是进行厂拌冷再生施工的关键设备，前者通过对旧路面的铣刨，保证生产级配合适的铣刨料，后者实现了沥青发泡和混合料生产的关键工艺。因此必须加强对操作人员的培训和技术交底，保证设各正常、高效的工作。在施工过程中，应对铣刨机和厂拌再生设备进行日常检测和维护。

4．2 厂拌泡沫沥青再生混合料冷再生基层的压实工艺原理

厂拌泡沫沥青再生基层的压实度对其路用性能有着重要影响。如果再生层的压实度不足，不仅影响再生混合料的强度，较大的透水性还将成为再生层发生水损害的隐患。此外，在车辆荷载的作用下，再生层的压密变形较大从而导致路表车辙的出现。因此，在泡沫沥青再生基层的施工过程中，必须按照规定严格压实过程，以保证再生层的结构强度和稳定性。

水泥螺旋添加系统

卸料皮带 双轴强制卧式搅拌锅

集料配料

皮带 4500

L 的水箱

178 H P 的 柴油发动机 水、泡沫沥青

喷洒系统 料斗 可以

摆动的

驾驶室

厂拌泡沫沥青再生基层的压实一般分成三个阶段：初压，复压和终压。初压的目的是使得混合料就位、稳定。工程实践表明如果不采取静压而直接振动压实，会造成再生层材料的推挤变形和表面裂缝问题。复压的目的是对混合料进行进一步的压实，使得混合料的骨架充分形成，达到规定的压实度。其后，进行终压，目的在于消除复压阶段留下的轮迹，使得材料表面的纹理更加致密。

图4-4 泡沫沥青厂拌冷再基层的碾压

泡沫沥青再生基层的压实工序为：①采用双钢轮静压，使再生料获得初期的稳定和密实：②采用高幅低频强振数遍，使得再生层底部区域达到获得密实：③采用低幅高频弱振数遍，在不扰动再生层已较密实底部的前提下，达到对再生层顶部的密实：④对再生层表面进行撒水湿润后，用胶轮压路机完成终压，发挥胶轮特有的搓揉作用，并且可以在再生层表面获得比较致密的纹理构造。应该注意的是，在胶轮压路机进行终压前，如果再生层表面干燥，可以采用洒水车对再生层表面进行洒水湿润，但是洒水量应严格控制，达到表面湿润即可。