文/圖

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)每年產(chǎn)生的廢舊瀝青路面材料達(dá)到數(shù)千萬噸，這個(gè)數(shù)字還在以每年約15%的速度增長(zhǎng)，僅北京地區(qū)就每年產(chǎn)生廢舊瀝青路面材料100萬噸至150萬噸。為了貫徹建設(shè)“人文北京、科技北京、綠色北京”交通行動(dòng)計(jì)劃，“在推進(jìn)交通技術(shù)創(chuàng)新的總要求下，創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)交通基礎(chǔ)設(shè)施低造價(jià)、高性能，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保材料的利用”的發(fā)展政策，北京在“十二五”時(shí)期完成了大量的乳化瀝青冷再生技術(shù)推廣應(yīng)用工作，共鋪筑乳化瀝青冷再生混合料12.4萬噸。

乳化瀝青冷再生關(guān)鍵技術(shù)研究的落腳點(diǎn)即為實(shí)體工程鋪筑，工程應(yīng)用的核心是通過質(zhì)量控制及管理將前述研究成果順利地應(yīng)用到工程中去，從而達(dá)到保證乳化瀝青冷再生層質(zhì)量的目的。項(xiàng)目以理論指導(dǎo)實(shí)踐為原則，開展乳化瀝青冷再生產(chǎn)業(yè)化推廣及應(yīng)用，再根據(jù)工程應(yīng)用結(jié)果總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并反饋室內(nèi)設(shè)計(jì)研究，以實(shí)現(xiàn)理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐完善理論的良性循環(huán)，保證乳化瀝青冷再生技術(shù)得到大規(guī)模推廣應(yīng)用。

在北京市的乳化瀝青冷再生技術(shù)推廣應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)施過程中，提出了RAP質(zhì)量管理及控制要求；對(duì)乳化瀝青冷再生施工工藝進(jìn)行總結(jié)研究，包括施工準(zhǔn)備、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生及開放交通。提出了三階段壓實(shí)度控制方法及指標(biāo)，分別對(duì)乳化瀝青冷再生層施工結(jié)束、上覆層鋪筑之前及上覆層鋪筑之后的壓實(shí)度進(jìn)行控制。提出了不同等級(jí)的公路及城市道路用乳化瀝青冷再生混合料技術(shù)要求，基于該技術(shù)要求和乳化劑優(yōu)選及復(fù)配技術(shù)的研究成果，生產(chǎn)開發(fā)了不同應(yīng)用條件的乳化瀝青及乳化瀝青冷再生混合料。經(jīng)實(shí)體工程檢驗(yàn)，項(xiàng)目所生產(chǎn)開發(fā)的乳化瀝青及乳化瀝青冷再生混合料具有良好的適用性。

表1 北京地區(qū)部分乳化瀝青冷再生工程統(tǒng)計(jì)

表2 乳化瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)結(jié)果

項(xiàng)目建立了乳化瀝青生產(chǎn)線1條，乳化瀝青冷再生混合料生產(chǎn)線2條，實(shí)現(xiàn)乳化瀝青及混合料生產(chǎn)的自主化，并進(jìn)行推廣應(yīng)用，累計(jì)使用乳化瀝青冷再生混合料12.4萬噸，為北京市公路及城市道路養(yǎng)護(hù)維修做出巨大貢獻(xiàn)。從工程應(yīng)用效果來看，含有乳化瀝青冷再生層的新建路面及大中修路面使用性能良好，路面平整密實(shí)，未發(fā)現(xiàn)裂縫，可在北京乃至全國(guó)進(jìn)一步推廣普及乳化瀝青冷再生技術(shù)。

京沈高速公路輔路大修工程應(yīng)用乳化瀝青冷再生施工

京沈高速公路輔路乳化瀝青冷再生大修工程通車

京沈高速：輔路大修重復(fù)利用舊料達(dá)90%

京沈高速公路輔路大修路段為五環(huán)至四環(huán)之間的左輔路和右輔路，各長(zhǎng)7.2公里，其中大約3公里路段的道路面層使用了乳化瀝青冷再生技術(shù)。此次大修工程為乳化瀝青冷再生技術(shù)在城市道路大修工程中的首次應(yīng)用。該技術(shù)使道路銑刨下來的舊料重復(fù)利用率達(dá)90%，同時(shí)縮短了封閉交通時(shí)間，攤鋪后即可放行。在大修工程中瀝青路面下面層采用廠拌冷再生技術(shù)，應(yīng)用乳化瀝青冷再生技術(shù)的路段為四方橋至東馬各莊橋。

針對(duì)京沈高速公路輔路需快速開放交通的技術(shù)問題，此次大修乳化瀝青選用項(xiàng)目開發(fā)的RH-2型乳化瀝青。根據(jù)含有再生層的大中修道路路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果，路面結(jié)構(gòu)為：10厘米乳化瀝青冷再生混凝土+5厘米中粒式熱拌瀝青混凝土AC-16+4厘米細(xì)粒式橡膠瀝青混凝土ARAC-13，總計(jì)使用廠拌乳化瀝青冷再生混合料1.5萬噸，以實(shí)現(xiàn)原路面回收的瀝青路面材料再生利用，達(dá)到低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的目的。

在對(duì)所送材料進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)之后，首先參照乳化瀝青冷再生要求確定了工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍，在礦料級(jí)配設(shè)計(jì)、土工擊實(shí)試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)等相關(guān)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到了最佳乳化瀝青用量，經(jīng)過配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，證明所設(shè)計(jì)的乳化瀝青冷再生混合料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。

通過目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，確定了乳化瀝青冷再生混合料的礦料組成、乳化瀝青用量及施工控制密度。

試驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的乳化瀝青冷再生混合料均能滿足現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于空隙率、劈裂試驗(yàn)、馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)的指標(biāo)要求，從而保證了乳化瀝青冷再生混合料具有良好的路用性能。

表3 合成級(jí)配控制范圍

表4 白馬路東延試驗(yàn)段乳化瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)結(jié)果

表5 芯樣壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果

表6 白馬路東延新建工程目標(biāo)乳化瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)結(jié)果

白馬路東延：大面積成功應(yīng)用

2012年6月，北京市順義區(qū)白馬路東延工程乳化瀝青冷再生試驗(yàn)路段順利完工，該試驗(yàn)路段是北京市第一個(gè)大面積應(yīng)用廠拌乳化瀝青冷再生混合料的新建道路工程。

2012年6月鋪筑的白馬路東延工程乳化瀝青冷再生試驗(yàn)路段總長(zhǎng)1.3公里。由于白馬路東延道路工程是北京現(xiàn)代汽車第三工廠配套建設(shè)項(xiàng)目，所以該試驗(yàn)段是被設(shè)計(jì)為具有貨運(yùn)功能的道路工程。為了確保此路能達(dá)到設(shè)計(jì)使用要求，同時(shí)增加拆除路面瀝青混凝土舊料的利用率，經(jīng)相關(guān)部門與技術(shù)單位反復(fù)論證，最終決定該試驗(yàn)路段路面下面層采用乳化瀝青冷再生混凝土。

針對(duì)白馬路東延工程運(yùn)輸距離較長(zhǎng)的技術(shù)問題，乳化瀝青選用該項(xiàng)目開發(fā)的RH-1型乳化瀝青。根據(jù)含有再生層的新建路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算結(jié)果，選取路面結(jié)構(gòu)為：10厘米乳化瀝青冷再生混凝土+4厘米細(xì)粒式熱再生瀝青混凝土AC-13，該試驗(yàn)路段總長(zhǎng)1.3公里的路面下面層全部使用乳化瀝青冷再生混合料，共計(jì)6800多噸。冷再生混合料中未添加新集料，實(shí)現(xiàn)了銑刨回收舊料的100%再生利用，極大提高了路面回收舊料的利用比例，充分發(fā)揮了舊料的利用價(jià)值。

該項(xiàng)目共計(jì)使用乳化瀝青200多噸，該試驗(yàn)路段乳化瀝青冷再生混合料配比設(shè)計(jì)要求此次冷再生混合料全部采用銑刨回收舊料，除了添加1.5%的水泥作為填料，不添加任何新骨料，乳化瀝青含量為RAP料干重的3.5%。廠拌乳化瀝青冷再生技術(shù)采用常溫施工，較常規(guī)熱拌瀝青混合料施工具有巨大的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。

表7 合成級(jí)配控制范圍

表8 白馬路東延新建工程乳化瀝青合成級(jí)配控制范圍

首先，參照乳化瀝青冷再生要求確定了工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍，在礦料級(jí)配設(shè)計(jì)、劈裂強(qiáng)度及馬歇爾試驗(yàn)等相關(guān)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到了最佳乳化瀝青用量，經(jīng)過配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，證明所設(shè)計(jì)的乳化瀝青冷再生混合料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足規(guī)范的要求。

施工結(jié)束后，自然養(yǎng)生一周，再進(jìn)行取芯檢測(cè)，各路段均取出完整芯樣，達(dá)到了鋪筑上面層的要求。

2013年6月，白馬路東延新建工程正式啟動(dòng)，路線全長(zhǎng)13.095公里，其中順義境內(nèi)10.975公里，終點(diǎn)段位于平谷境內(nèi)2.12公里。按一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)速為80公里，路基寬度為30米和24.5米，雙向四車道，加硬路肩。

道路在下穿大秦鐵路段為便于非機(jī)動(dòng)車道及小型車通行，主路兩側(cè)設(shè)置輔路，按三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)速為40公里，路面寬度為6米，單向一車道加非機(jī)動(dòng)車道，外側(cè)設(shè)置2米人行步道，橋下凈空3.75米。全線共設(shè)有冉家河橋、金雞河橋、丈子溝橋、東一干渠橋，以及無名河橋5座橋梁。白馬路新建工程使用乳化瀝青冷再生混合料7000多噸，80%使用廢舊瀝青路面材料。

表9 乳化瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)結(jié)果

表10 合成級(jí)配控制范圍

華西路：生態(tài)再生

北京市平谷區(qū)是全國(guó)生態(tài)示范區(qū)，華西路是一條旅游、觀光車輛的快速通道，主線工程起點(diǎn)位于平谷區(qū)小峪子村西側(cè)，緊鄰密三路與胡熊路交叉口，終點(diǎn)位于西峪水庫前，與平關(guān)路相交，道路全長(zhǎng)8.58公里。道路設(shè)計(jì)等級(jí)為二級(jí)公路，設(shè)計(jì)時(shí)速為60公里。道路橫斷面采用一幅路形式，路面寬9米。

平谷華西路是長(zhǎng)壽命瀝青路面工程的一部分，主要發(fā)揮乳化瀝青冷再生混合料的柔性作用，改善路面受力狀態(tài)，延緩反射裂縫。根據(jù)長(zhǎng)壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)計(jì)算分析結(jié)果，路面結(jié)構(gòu)為：加強(qiáng)土基+15厘米乳化瀝青冷再生混凝土層+10厘米ATB-25（50#瀝青）+8厘米AC-20（高模量）+5厘米SBS改性瀝青AC-13。針對(duì)平谷華西路工程運(yùn)輸距離較長(zhǎng)的技術(shù)問題，此次大修工程乳化瀝青選用RH-1型乳化瀝青，乳化瀝青冷再生混合料用量9000噸，其中礦料60%為廢舊瀝青路面材料，40%為廢石，以實(shí)現(xiàn)原路面回收的瀝青路面材料再生利用，達(dá)到低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的目的。

在平谷華西路工程中，為了充分利用現(xiàn)場(chǎng)銑刨的廢舊瀝青路面材料，設(shè)計(jì)采用乳化瀝青冷再生混合料。在對(duì)所送材料進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)之后，首先參照乳化瀝青冷再生要求確定了工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍，在礦料級(jí)配設(shè)計(jì)、土工擊實(shí)試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)等相關(guān)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到了最佳乳化瀝青用量，經(jīng)過配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，證明所設(shè)計(jì)的乳化瀝青冷再生混合料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足規(guī)范的要求。

通過目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，確定了乳化瀝青冷再生混合料的礦料組成、乳化瀝青用量及施工控制密度。試驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的乳化瀝青冷再生混合料均能滿足現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于空隙率、劈裂試驗(yàn)、馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)指標(biāo)要求，從而保證了乳化瀝青冷再生混合料具有良好的路用性能。