旧沥青路面就地冷再生施工工艺

旧沥青路面就地冷再生施工工艺

【摘要】论文探讨了沥青冷再生的设备配置及其施工工艺。提出了配套的就地冷再生设备的构成,给出了沥青冷再生混合料的配合比设计要求,以及乳化沥青冷再生混合料配合比的设计流程,并进行了具体的配合比设计的试验验证。对乳化沥青冷再生基层的施工工艺及质量控制进行了分析,给出了乳化沥青冷再生混合料试验控制要求和现场检测项目。

【关键词】沥青路面；就地冷再生；乳化沥青；机械组合；破碎；施工工艺

０．概论

沥青路面就地冷再生是目前国际上道路维修改造的主要方法之一。将旧沥青路面材料（包括沥青面层材料和部分基层材），经铣刨加工后进行重复利用，并根据再生后结构层的结构特征，适当加入部分新骨料或细集料，按比例加入一定量的外掺剂（如水泥、石灰、粉煤灰、泡沫沥青或乳化沥青）和适量的水，在自然环境下连续完成材料的铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型，重新形成结构层的一种工艺方法。它施工简单,节约成本,能提高旧路面等级, 保护环境和资源、对交通影响小,被人称为“绿色”施工技术。我国路面早期损坏现象严重,而且大部分是由基层损坏引起,热再生往往无法从根本上解决路面基层损坏的问题。因此,沥青路面冷再生技术在我国的普遍应用具有重要的现实意义。

1.准确应用旧沥青路面就地冷再生技术

旧沥青路面就地冷再生技术在道路中的应用，应遵循先测、后看、再调查的程序。

1.1对旧沥青路面进行弯沉值检测、评定

弯沉值是一个评价路面整体强度的指标，弯沉值的大小及均匀性能够反映出旧路面剩余承载能力及整体强度的状况。目前我们对道路进行了冷再生设计、施工，要求弯沉值基本均匀，且实测弯沉值代表值小于70（0.01mm），可选择就地冷再生技术的改造方案。

1.2根据旧沥青路面实测弯沉值结果

对于弯沉值的突变点、可疑点，应到现场做进一步核实。查看道路的病害情况：根据道路病害的大小、严重程度，分段、分幅进行归类划分，对于沥青路面实测弯沉值小于70（0.01mm）且沥青面层层脱落、老化、松散、车辙、龟裂面积小、网裂形状大，以及坑槽深度在20cm以内的表层病害，均可直接采用冷再生机处理；若坑槽较深、路面沉陷、弹簧、翻浆等病害严重，需对路面下基层进行挖除处理，然后上基层进行冷再生处理；对于实测弯沉值大于70（0.01mm）地段，不宜采用冷再生方案。

另外，经验告诉我们：旧沥青路面结构层小于50cm，表层20cm以内含有大量5cm以上粒径碎石或砂砾结构，不宜采用冷再生施工方案。

1.3冷再生方案确定后

翻阅旧沥青路面档案记录，了解旧沥青路面所处的地质、土质类型，旧路结构类型。根据道路弯沉值变化情况进行布点、钻芯取样，调查路面的实际修筑结构厚；并实测道路纵横坡度，为冷再生路面设计提供依据。

2.沥青路面就地冷再生设计

2.1冷再生混合料设计要求

原路面5cm厚黑色碎石+15cm厚水泥石灰土碎石，参加普通32.5水泥后形成的冷再生混合料，7d无侧限抗压强度为1.75MPa。

2.2冷再生混合料配合比设计

2.2.1原材料

主要包括原路面旧混合料材料、再生剂P032.5普通水泥以及工程用水等。水泥技术指标如表1。

2.2.2冷再生混合料击实试验

在击实再生混合料的试验进行前，拟定了不同剂量的水泥掺加量，从水泥剂量为4.0%开始每隔0.5%作为一组，就5.0%的水泥剂量配比还设计了延时3h的试验。

2.2.3冷再生混合料抗压强度试验。冷再生混合料抗压强度试验结果

试验表明，水泥剂量小于 4.0%时，冷再生混合料的抗压强度不能满足设计要求；水泥剂量为4.5%、5.0%时，冷再生混合料的抗压强度满足设计要求，但从施工水平考虑，该路段施工时生产配比采用5.0%的水泥剂量。

2.3混合料设计步骤:

（1）原材料试验符合要求后一般按照4%~7%每间隔0.5%作不同剂量冷再生配制混合材料。

（2）确定混合材料的最佳含水量和最佳干密度，作不同水泥剂量击实试验。

（3）按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。

（4）按最佳含水量和计算得干密度制备试件，一组试件数量一般做9~13个。

（5）试件在规定温度下养生6d，浸水24h后，按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》进行侧限抗压强度试验。

（6）工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多1.0%.

（7）施工过程中水泥剂量一般控制在4%~6%之间。

3.就地冷再生施工工艺

3.1机械组合与配置要求

冷再生机1台

平地机1台

洒水车3台（带自吸及洒水功能）

水泥运送车1台（带有覆盖物，以防水泥遭雨。载重能力为25t。）

单钢轮振动压路机1台（YZ20JC）

胶轮压路机1台

3.2材料要求

3.2.1破碎材料

利用破碎的沥青混凝土面层及上基层获得的混合料作为冷再生结构的骨料及填充料，要求大于5mm的骨料含量应在40~75%之间，否则应采取增加骨料或填充料的措施。

3.2.2稳定剂

（1）水泥：采用强度等级32.5级的路用普通硅酸盐水泥，初凝时间4小时以上和终凝时间较长（宜在6小时以上）的水泥。

（2）石灰：确保有效钙、氧化镁的含量。

（3）乳化沥青：知道其类型，还要有其残留量数据。

3.2.3水

不含杂质或有害物质的纯净水或饮用水。

3.3工艺流程与要求

3.3.1下承层准备

再生施工之前应对旧路进行检查与整修，旧路的施工宽度范围内不可有坚硬物(比如旧路缘石等)。若原路有翻浆、沉陷等病害，必须提前予以处理，使各项指标符合要求。否则应予以整修、翻修或补强等。安全保障措施有力。

3.3.2撒布添加剂和需要的骨料

据所确定的水泥用量及路面再生厚度，撒布石灰方格，以保证水泥及需要添加的骨料（或水泥，或白灰加水泥）用量的准确性。在施工中水泥用量考虑到施工现场的各项损耗，在确定水泥（白灰）用量时按组成设计加0.5%控制。撒布水泥应薄厚均匀，且撒布长度一般保持再生机前100米左右。

3.3.3原路面铣刨、拌和、加水

（1）冷再生机铣刨使旧路路面及基层破碎后混合料均匀。速度应根据旧路结构状况及混合料破碎后配合比确定，建议速度为8-10米/分钟。

（2）拌和长度。再生机机械拌合幅宽为2.48米，控制破碎沥青混凝土最大粒径不大于30mm。由于碾压工作必须在水泥的初凝之前完成，单幅拌合长度宜控制在200m以内。

（3）该机配备微机控制的自加水系统，洒水车为其随时加水。需配备足够的水车（建议3台）。加水时以保证含水量略高，比最佳含水量高1-2%。

3.3.4整平碾压

（1）拌合两幅后进行稳压，采用振动压路机关闭振动稳压一遍后，使用平地机找中平、细平至设计高程，横坡、平整度符合规范要求。

（2）实施碾压前应检测含水量，必要时补水，使其符合最佳含水量，在碾压过程中如冷再生表面风干应喷洒补水。

（3）碾压分三阶段进行，第一阶段使用振动压路机，碾压原则先轻后重，自路边向路中依次碾压，碾压速度应控制在1.5~1.7Km/h并注意错轴宽度并不漏压。第一阶段碾压一遍后挂低振幅碾压2~3遍。第二阶段使用大振幅压路机，然后使用胶轮压路机碾压，碾压至密实度K≥97%（重型击实）。