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摘要

結(jié)合安慶市S344安新路路面修復(fù)工程，進(jìn)行泡沫瀝青再生混合料配合比設(shè)計(jì)，闡述了泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)的施工工藝。同時(shí)通過檢測(cè)不同運(yùn)營時(shí)期冷再生下面層芯樣劈裂強(qiáng)度，跟蹤觀測(cè)冷再生路面長期力學(xué)性能。試驗(yàn)結(jié)果與工程實(shí)踐表明，提出的配合比參數(shù)以及現(xiàn)場施工工藝合理可行，可為類似泡沫瀝青冷再生工程項(xiàng)目提供參考瀝青網(wǎng)sinoasphalt.com。

0 引言

瀝青路面冷再生技術(shù)作為一種高效環(huán)保技術(shù)，對(duì)原路面進(jìn)行病害整體處置、材料再生利用，可以有效緩解道路病害，提高路面結(jié)構(gòu)整體性[1]。我國于 20 世紀(jì) 90 年代引進(jìn)了就地冷再生技術(shù)，對(duì)一些舊路進(jìn)行改造，并于 2008 年，編制出版了 《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG F41—2008） [2]。經(jīng)過十余年的發(fā)展實(shí)踐，2019年，交通運(yùn)輸部發(fā)布了最新版 《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 5521—2019） [3]，進(jìn)一步完善了瀝青路面再生工藝體系分類、路面設(shè)計(jì)和配合比設(shè)計(jì)方法等。本文依托安徽省安慶市某二級(jí)公路路面修復(fù)工程，對(duì)老路面層進(jìn)行高性能泡沫瀝青就地冷再生處理，提出相關(guān)的配合比參數(shù)以及現(xiàn)場施工工藝，可為同類工程提供參考。

1 工程概況

S344 安新路原路面結(jié)構(gòu)為：3cm 細(xì)粒式瀝青碎石+4cm中粒式瀝青碎石+20cm水泥穩(wěn)定碎石+30cm級(jí)配碎石。2014年中修養(yǎng)護(hù)時(shí)為原道路加鋪4cm 細(xì)粒式瀝青混凝土罩面。

該路線運(yùn)行多年以來，出現(xiàn)了龜裂、縱橫裂縫、塊狀裂縫等多種路面病害。本項(xiàng)目采用結(jié)構(gòu)性修復(fù)處治，對(duì)原路面瀝青面層進(jìn)行100%利用，采用高性能泡沫瀝青就地冷再生作為道路下面層使用。

2 泡沫瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

2.1 原材料

2.1.1 發(fā)泡用瀝青

采用金陵石化 70號(hào)普通道路石油瀝青，指標(biāo)符合技術(shù)要求。

2.1.2 水泥

采用P·O42.5緩凝硅酸鹽水泥，其強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間等相關(guān)技術(shù)指標(biāo)符合 《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E30—2005） 的要求。

2.1.3 新集料

新集料由安慶地區(qū)石料加工廠提供，集料表面潔凈、干燥、沒有雜質(zhì)，且經(jīng)過試驗(yàn)檢測(cè)，各項(xiàng)參數(shù)均符合國家相關(guān)規(guī)范要求。

2.1.4 RAP

現(xiàn)場采用泡沫瀝青就地冷再生機(jī)按切削深度 10cm，銑刨速度 4m/min 進(jìn)行銑刨取樣，室內(nèi)銑刨料篩分試驗(yàn)分別按銑刨料直接風(fēng)干篩分得到的級(jí)配以及經(jīng)過抽提工序后的級(jí)配進(jìn)行篩分，得到兩種不同級(jí)配如表1所示。

舊混合料中最大粒徑偏小，均小于26.5，粗骨料含量較少，這與老路路面細(xì)粒式和中粒式瀝青碎石的路面結(jié)構(gòu)相符。因此配合比設(shè)計(jì)需通過添加粗集料對(duì)混合料級(jí)配進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

2.2 泡沫瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)

泡沫瀝青冷再生配合比以抽提后篩分級(jí)配為基礎(chǔ)，摻配不同比例的新集料組成合成級(jí)配[4]。本項(xiàng)目冷再生層作為下面層，采用粗粒式瀝青混合料，混合料的最終配比為：銑刨料 （RAP）∶碎石∶水泥=93.5∶5∶1.5，如圖1所示。

2.2.1 發(fā)泡參數(shù)的確定

對(duì)于泡沫瀝青而言，用膨脹率和半衰期指標(biāo)來評(píng)價(jià)其發(fā)泡效果。一般情況下膨脹率和半衰期變化是負(fù)相關(guān)的，半衰期越長，膨脹率越大，泡沫瀝青性質(zhì)越佳[5]。

本 文 在 3 種 不 同 瀝 青 試 驗(yàn) 溫 度 （ 155℃ 、 160℃ 、165 ℃） 情況下進(jìn)行室內(nèi)發(fā)泡試驗(yàn)。通過每組試驗(yàn)的膨脹率與半衰期來最終確定最佳發(fā)泡溫度與發(fā)泡用水量，最終確定的瀝青發(fā)泡條件如表2所示。

2.2.2 最佳含水率、最大干密度的確定

混合料在拌制以及碾壓的時(shí)候都需要摻入適量的水，提高施工和易性，保證混合料能夠達(dá)到要求的壓實(shí)度。最佳含水率以及最大干密度的確定方法有重型擊實(shí)法和振動(dòng)成型法兩種，為檢驗(yàn)這兩種方法在冷再生設(shè)計(jì)和施工過程中的適用性，通過室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，其結(jié)果如表 3所示。

通過兩種方法所得最大干密度和最佳含水量的對(duì)比分析可知，冷再生混合料振動(dòng)成型法最大干密度較重型擊實(shí)法大，存在約 1.02~1.04 的系數(shù)關(guān)系，即 ρ 振≈1.03ρ 重；冷再生混合料振動(dòng)成型法最佳含水量較重型擊實(shí)法小約 0.3%。因此，為進(jìn)一步指導(dǎo)現(xiàn)場施工，提高現(xiàn)場壓實(shí)控制標(biāo)準(zhǔn)，采用振動(dòng)擊實(shí)試驗(yàn)確定冷再生混合料的最佳含水量為5.6%，最大干密度為 2.153g/cm3。

2.2.3 泡沫瀝青最佳用量的確定

采用 4 種不同瀝青用量 （1.5%、2.0%、2.5%、3.0%）制作馬歇爾試件，養(yǎng)生后進(jìn)行劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)。以兩組試件劈裂強(qiáng)度的平均值計(jì)算干濕劈裂強(qiáng)度比，以此為指標(biāo)確定其最佳瀝青用量。經(jīng)綜合比選確認(rèn)，當(dāng)瀝青用量為2.5%時(shí)，再生混合料的干濕劈裂強(qiáng)度、干濕劈裂強(qiáng)度比取得最大值，且滿足技術(shù)指標(biāo)要求。

依據(jù)以上試驗(yàn)確定的泡沫瀝青用量設(shè)計(jì)值，重新拌和泡沫瀝青冷再生混合料，并對(duì)其進(jìn)行性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

由表 4可知，該配合比下的再生料符合技術(shù)指標(biāo)要求，且再生料具有較好的水損害能力和高溫穩(wěn)定性。

3 泡沫瀝青冷再生現(xiàn)場施工工藝

3.1 施工機(jī)械

高性能泡沫瀝青冷再生主要施工機(jī)械設(shè)備包括 3800CR高性能泡沫瀝青冷再生機(jī)、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、瀝青加熱罐車、撒布車等設(shè)備。

3.2 集料、水泥撒布

水泥以及集料采用撒布車撒布，水泥、集料撒布量按配合比現(xiàn)場標(biāo)定。

3.3 再生機(jī)作業(yè)

再生機(jī)工作速度控制在 4m/min。安排經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員在再生機(jī)后連續(xù)觀測(cè)拌和材料是否均勻，一旦發(fā)現(xiàn)瀝青出現(xiàn)條狀或結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，應(yīng)立即停止施工。

3.4 攤鋪碾壓

現(xiàn)場虛鋪系數(shù)設(shè)定為 1.2，攤鋪機(jī)與再生機(jī)速度同步，攤鋪施工時(shí)應(yīng)注意控制好橫坡和厚度，現(xiàn)場采用平衡梁控制攤鋪平整度和厚度。

碾壓過程中，初壓采用雙鋼輪壓路機(jī)碾壓1~3遍，復(fù)壓采用單鋼輪壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)3~5遍；終壓采用輪胎壓路機(jī)靜壓4~6遍。

3.5 開放交通

在開放交通條件下進(jìn)行養(yǎng)生，再生層在完成壓實(shí)至少1d 后開放交通。為避免車輪對(duì)表層的破壞，在再生層上均勻噴灑慢裂乳化瀝青。

4 施工質(zhì)量檢測(cè)及長期性能評(píng)價(jià)

為檢驗(yàn)高性能泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用效果，參照相關(guān)規(guī)范[3]對(duì)再生路段施工質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)以及長期路用性能進(jìn)行檢測(cè)，主要包括壓實(shí)度、現(xiàn)場混合料劈裂強(qiáng)度、不同運(yùn)營時(shí)間冷再生芯樣劈裂強(qiáng)度等。

4.1 現(xiàn)場質(zhì)量控制指標(biāo)

4.1.1 現(xiàn)場壓實(shí)度

現(xiàn)場碾壓結(jié)束后，按頻率要求進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，部分路段檢測(cè)結(jié)果見表5。

以振動(dòng)擊實(shí)法確定的最大干密度為標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場壓實(shí)度仍滿足規(guī)范要求的≥99%，表明現(xiàn)場碾壓方案合理，現(xiàn)場碾壓施工質(zhì)量控制良好。

4.1.2 現(xiàn)場混合料劈裂強(qiáng)度

施工現(xiàn)場前后連續(xù)施工10d，每個(gè)施工日對(duì)現(xiàn)場泡沫瀝青混合料取樣進(jìn)行15℃室內(nèi)劈裂強(qiáng)度檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，現(xiàn)場生產(chǎn)的泡沫瀝青混合料干劈裂強(qiáng)度均大于 0.6MPa，干濕劈裂強(qiáng)度比均大于 80%，均滿足規(guī)范要求。

4.2 混合料長期路用性能監(jiān)測(cè)

為評(píng)價(jià)泡沫瀝青冷再生長期路用性能，對(duì)依托項(xiàng)目冷再生層長期路用性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在現(xiàn)場施工結(jié)束后 7d、30d、100d分別進(jìn)行了跟蹤取芯，對(duì)芯樣進(jìn)行15℃室內(nèi)劈裂強(qiáng)度檢測(cè)，結(jié)果如圖3所示。

可以看出，隨著道路運(yùn)營時(shí)間的增加，泡沫瀝青冷再生層芯樣強(qiáng)度呈逐漸遞增的趨勢(shì)。運(yùn)營 100d后，芯樣干劈裂強(qiáng)度已經(jīng)滿足混合料室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)指標(biāo)0.6MPa的要求。

5.結(jié)語

本文依托安慶市 S344 安新路路面修復(fù)工程，通過高性能泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用，經(jīng)檢測(cè)分析，結(jié)果表明相關(guān)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。并就不同運(yùn)營時(shí)期冷再生下面層芯樣劈裂強(qiáng)度，跟蹤觀測(cè)了冷再生路面長期力學(xué)性能，結(jié)果表明，施工運(yùn)營后 100d內(nèi)，冷再生層芯樣劈裂強(qiáng)度隨道路運(yùn)營時(shí)間的增加呈增長趨勢(shì)，后續(xù)長期力學(xué)性能有待進(jìn)一步跟蹤。

綜上，高性能泡沫就地冷再生技術(shù)可充分利用老路廢料，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)資源的再生利用；有效修復(fù)路面病害，提高行車安全性和穩(wěn)定性；通過加強(qiáng)現(xiàn)場施工的精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化管理，保證泡沫瀝青冷再生層的最終質(zhì)量。高性能泡沫就地冷再生技術(shù)符合社會(huì)發(fā)展的需求，具有廣闊的發(fā)展前景，應(yīng)將室內(nèi)試驗(yàn)與工程實(shí)踐相結(jié)合，進(jìn)一步推廣與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 拾方治，呂偉民，徐斌，等 . 泡沫瀝青冷再生混合料的性能與生產(chǎn)工藝[J]. 中國公路， 2005（13）：93-95.

[2] 交通部公路科學(xué)研究院.公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范：JTG F41—2008[S]. 北京：人民交通出版社，2008.

[3] 交通部公路科學(xué)研究院.公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范：JTG/T 5521—2019[S]. 北京：人民交通出版社股份有限公司，2019.

[4] 李秀君，胡畔，李有為，等 . 泡沫瀝青冷再生混合料銑刨料級(jí)配的研究[J]. 水資源與水工程學(xué)報(bào)，2015（2）：200-203.

[5] 徐金枝 . 泡沫瀝青及泡沫瀝青冷再生混合料技術(shù)性能研究[D]. 西安：長安大學(xué)，2007.

來源：交通世界 2021年第29期

作者：林結(jié)海（安慶市公路管理服務(wù)中心懷寧分中心，安徽 安慶 246000）

作者簡介：林結(jié)海 （1969—），男，安徽懷寧人，高級(jí)工程師，從事公路工程建設(shè)與養(yǎng)護(hù)工作。

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