相 磊，張佳偉

(河南長安交通科技發(fā)展有限公司，河南 鄭州 450000)

0 引言

目前，我國公路建設已逐步從“建養(yǎng)并重”轉變?yōu)榱恕耙责B(yǎng)為主”，公路養(yǎng)護任務艱巨。每年公路維修養(yǎng)護會產(chǎn)生大量廢舊瀝青材料，且呈逐年遞增的趨勢。若舊瀝青材料棄之不用，不僅會造成資源浪費，還會增加養(yǎng)護成本。為此，冷再生技術得到了廣泛應用。冷再生可充分利用路面廢舊瀝青材料，減少環(huán)境污染，降低養(yǎng)護成本，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。為此，本文針對干線公路養(yǎng)護中瀝青路面冷再生技術進行了分析與探討。

1 工程概況

某公路工程屬于南北交通干道，地理位置十分關鍵，本次養(yǎng)護工程的全長為5.817 km，起止終點為K27+000～K32+817。近年來，隨著當?shù)亟?jīng)濟的快速發(fā)展，沿線交通量與日倍增，作為重要干線公路，發(fā)揮著至關重要的作用。但經(jīng)路面調查發(fā)現(xiàn)，本路段出現(xiàn)了許多病害問題，其中局部路段病害極為嚴重，對于汽車通行而言，嚴重影響了行車安全性。

2 路況調查及設計方案

2.1 路況調查

本路段屬于干線公路，承擔著重要的交通任務，是兩地區(qū)的主要聯(lián)絡線。根據(jù)交通量調查數(shù)據(jù)分析可知，在本路段車輛類型主要為小型客車，但大客車、中型、大型貨車所占比例也不容忽視，已經(jīng)達到了40%左右，日交通量較大，根據(jù)交通等級劃分標準，可將本路段交通量劃分為重交通。

在路面破損狀況檢測中，通過分析可知，路面的損壞狀況指數(shù)(PCI)為76.2，路面行駛質量指數(shù)(RQI)為89.1，路面質量指數(shù)(PQI)為80.2。路面強度系數(shù)(SSI)為0.584，路面強度指數(shù)(PSSI)為56.91。因此，在路面結構強度評價中，路面強度較差，評價等級為“中”。為了進一步了解路面的實際情況，決定進行鉆芯取樣，通過分析，很多檢測點未取出完整的芯樣，針對輕微病害處，基本上都出現(xiàn)了基層松散問題。而對于病害較為嚴重的位置，基本上都有面層裂縫貫穿情況，且基層松散，無法成形。

2.2 設計方案

第一步，先銑刨原路面，銑刨掉瀝青混合料層，厚度為12 cm。

第二步，加鋪乳化瀝青冷再生下面層，厚度為8 cm，并鋪設AC-16熱拌瀝青混合料，厚度為4 cm。經(jīng)劈裂強度和馬歇爾穩(wěn)定度試驗，保證各項技術指標滿足規(guī)定要求。

3 冷再生施工技術原理

一般來講，瀝青路面通車運營幾年后，便會出現(xiàn)瀝青老化、松散、坑槽等病害，路面的使用性能逐漸衰減，通過養(yǎng)護維修，可恢復路面的路用性能，延長道路的使用壽命。相比傳統(tǒng)瀝青路面養(yǎng)護維修技術，冷再生技術的應用，有利于充分利用舊路廢棄瀝青材料，節(jié)約成本，保護環(huán)境，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。

隨著綠色公路理念的提出，瀝青路面再生利用工藝備受人們的青睞。在冷再生工藝中，可分為就地冷再生和廠拌冷再生。本文重點分析就地冷再生技術，該技術是指將一定量的新骨料摻加到現(xiàn)有舊鋪層材料內，并根據(jù)配合比設計，摻加適量的添加劑、水等材料，在常溫作用下，連續(xù)地進行材料銑刨、破碎、拌和、攤鋪、碾壓等一系列工序。冷再生技術可處理絕大多數(shù)的路面破壞類型，可以改善路面的行駛質量，恢復路面的使用性能。同時，冷再生技術可全部就地利用舊瀝青材料，提高基層強度。有關研究顯示，相比傳統(tǒng)施工技術，就地冷再生技術可節(jié)約成本20%～50%，且對交通影響小，具有良好的施工效果。

4 瀝青路面冷再生技術要點

4.1 RAP的性能分析

在路面維修養(yǎng)護施工中會產(chǎn)生大量廢舊瀝青混合料，即RAP，若棄之不用，不利于環(huán)保，且會造成資源浪費，增加養(yǎng)護成本。再生瀝青混合料中，RAP摻量較小情況下，RAP自身性能可忽略不計。但RAP摻量較高的情況下，須考慮RAP的含水率、舊瀝青老化程度、舊集料性能等指標，為保證再生混合料質量，對廢舊瀝青混合料RAP性能進行評價分析十分必要。

1)含水量。公路施工屬于露天作業(yè)，RAP回收及存放均暴露在空氣中，受雨水及空氣濕度等因素影響，RAP含水率有一定變化。為保證再生混合料級配及施工質量，在配合比設計前，須考慮RAP含水率問題，并按照公路工程集料試驗規(guī)范要求進行RAP含水率檢測。在廢舊瀝青混合料含水率檢測中，平均含水率為2.01%，可滿足含水率小于等于3%要求。

2)舊瀝青老化程度。經(jīng)研究表明，瀝青老化的主要原因在于大氣環(huán)境下瀝青材料內輕質油分氧化揮發(fā)，即便路面投入使用后，瀝青老化問題仍在加劇。瀝青老化的成因還包括溫度變化、壓實度、空隙率等。瀝青老化之后，瀝青的性能指標會逐步劣化，主要體現(xiàn)在針入度、延度下降，及黏度、軟化點增高，進而影響瀝青混合料的耐久性，出現(xiàn)路面裂縫、松散等病害。經(jīng)試驗分析，相較于新瀝青，回收舊瀝青的軟化點、黏度、延度及針入度都產(chǎn)生了極大的改變，表明舊瀝青存在嚴重老化現(xiàn)象，瀝青老化后，又脆又硬，在行車荷載和自然因素的反復作用下，瀝青老化速度加快，路面開裂、松散等病害頻繁。再生利用舊瀝青材料可以實現(xiàn)材料再利用，減少資源浪費，降低養(yǎng)護成本。

3)舊集料性能。在行車荷載與自然環(huán)境的作用下，瀝青路面混合料內部集料粒徑、級配等均會發(fā)生一定變化。研究表明，長期車輛碾壓作用下，隨著通車運營時間的不斷增加，路面混合料集料粒徑變小細化，級配也會隨之改變。造成集料細化的原因很多，常見有集料自身力學性能改變、交通量大、使用時間長等。在廢舊瀝青混合料再生利用時，應了解其自身性能，尤其是舊集料的級配、壓碎值等。在離心抽提舊瀝青混合料過程中，先將集料表面的瀝青去除，獲取純凈的集料，隨后作相關物理力學試驗。經(jīng)檢測，舊集料的各項技術指標均在規(guī)定范圍內，說明在通車運行過程中瀝青混合料雖細化，但對其自身的物理力學性能影響不大，可用于瀝青混合料再生施工，具有可行性。

4.2 目標配合比設計

結合上述RAP性能分析情況，在本工程設計級配范圍確定前，可先了解乳化瀝青的再生條件，并確定乳化瀝青的準確用量。最終確定乳化瀝青冷再生混合料目標配合比設計，即舊料(0～10 cm)：舊料(10～25 mm)：石灰?guī)r(10～20 mm)：水泥：礦粉：乳化瀝青=57:20:20:1.5:1.5:3.7。

4.3 拌和施工

就地冷再生拌和施工中，須經(jīng)過專用料倉將回收料運送到高位，拌和時，還須確定目標配合比，準確計量各個礦料供料的速度，待穩(wěn)定之后，方可進行試拌。要求按照篩分結果及時調整生產(chǎn)配合比內的礦料級配，保證合成級配盡可能與目標級配一致，在允許范圍內合理控制誤差。按照目標配合比所計算的瀝青用量最佳值進行成型馬歇爾試件的制作，最終確定生產(chǎn)最佳瀝青用量。與此同時，還要控制好拌和時間、拌和溫度，保證無離析，確保拌和施工和易性滿足施工規(guī)定。

4.4 混合料運輸

混合料運輸環(huán)節(jié)，材料若被污染了，很容易影響混合料的路用性能，因此，在材料運輸前，先要清理干凈運料車的車廂內壁，確保潔凈、無雜物。此外，還要將隔離液均勻涂抹到車輛內壁和底部，但不得存在多余液體，通過涂抹隔離劑，可避免材料與內壁粘連。在裝料時，通過3次裝料，可避免混合料離析。

4.5 攤鋪施工

攤鋪混合料時，不宜在雨天施工，若氣溫在10℃以下，同樣不宜施工?；旌狭蠑備伿┕で?，冷再生施工無需加熱熨平板，只需要均勻噴灑防粘材料。在整個攤鋪環(huán)節(jié)，須嚴格按照施工原則，保證攤鋪連續(xù)、均勻施工，在施工過程中不允許隨意更換行駛速度，同時，為了保證材料質量，應保證螺旋布料器轉動速度一致，攤鋪速度可控制在2～4 m/min，若出現(xiàn)混合料離析問題，須及時尋求原因，并根據(jù)原因及病害實際情況，采取科學、有效的措施進行處理。在冷再生混合料攤鋪時，松鋪系數(shù)為1.3，施工時，詳細檢查攤鋪厚度等技術指標，若與設計不符，須及時進行調整，保證攤鋪質量。攤鋪工藝也直接影響瀝青路面的平整度，主要包括基準線控制、攤鋪機速度以及攤鋪機操作?；鶞示€控制不當主要是水準點沉降、施工放樣精度不足、鋼絲繩張拉力不當、水準點設置不合理等造成。攤鋪機速度過快時，將會使鋪面更加粗糙，進而影響最終路面的平整度。

4.6 碾壓施工

在冷再生施工中，碾壓質量是保障工程質量最重要的因素。因此，必須合理控制碾壓質量。碾壓施工可分3個階段完成：初壓時，可采用雙鋼輪壓路機，碾壓速度控制在1.5～3.0 km/h，碾壓遍數(shù)為2～3遍；復壓時，可采用雙鋼輪壓路機和膠輪壓路機，采取“高頻低幅”的作業(yè)方式，碾壓速度控制在2～4 km/h，碾壓遍數(shù)為3～5遍；終壓時，為了消除明顯輪跡，碾壓時可根據(jù)實際情況，確定碾壓遍數(shù)，直至輪跡消除。在整個碾壓施工階段，壓路機不允許調頭、轉向、停留。

4.7 養(yǎng)護施工

冷再生瀝青混合料施工中，鋪設前，須做好上層結構養(yǎng)護施工，一般來講，養(yǎng)護周期須控制在7 d以上，養(yǎng)生結束時，應保證滿足再生層取出的芯樣具有完整性；再生層含水率符合規(guī)定要求，在2%以內。

在養(yǎng)護施工中，須先封閉交通，可采取自然養(yǎng)護法，無需其他養(yǎng)護。若條件不符合，無法封閉交通，則需要在碾壓施工結束后1 d以上，才能開放交通，同時，做好車速、車型控制，嚴禁重載車輛通行，車速控制在40 km/h以內。在施工完成路段，嚴禁車輛急轉彎、急剎車及掉頭。同時，可適當噴灑慢裂型乳化瀝青，保證養(yǎng)護質量。

5 瀝青路面冷再生現(xiàn)場檢測和質量評定分析

施工結束后，需要對乳化瀝青冷再生施工材料及質量情況進行詳細檢測，真實了解路面施工的質量情況，查看是否存有破乳情況，鋪筑施工質量是否符合規(guī)定。在RAP混合軋制過程中，可通過3 m直尺對其接頭等位置進行詳細檢查，查看是否滿足緊、平、直等需求。軋制之后，還須檢測路面的壓實度和總濕度，可采用150 mm或以上的充砂筒量測。除此之外，還要檢測地基厚度及基層各項技術指標。待養(yǎng)護施工后，須通過鉆芯取樣法，檢查是否能夠取出完整的芯樣，是否滿足施工要求。經(jīng)試驗檢測，具體檢測結果如下。

1)經(jīng)檢測，路面壓實度實測值為96.7%，相比規(guī)定要求(≥94%)，可滿足施工需要。

2)經(jīng)試驗檢測，平整度最大間隙實測值為3.7 mm，相比規(guī)定要求(≤5 mm)，可滿足施工需要。

3)通過試驗可知，15℃芯樣劈裂強度實測值為0.68 MPa，相比規(guī)定要求(≥0.45 MPa)，可滿足施工需要。

4)在路面芯樣整體性方面，經(jīng)鉆芯取樣結果可知，實測值為95%，相比規(guī)定要求(≥90%)，可滿足施工需要。

根據(jù)上述分析可見，冷再生施工后，路面的各項技術指標均可達到施工需要，表明冷再生用于路面維修養(yǎng)護施工具有良好的應用效果。

6 結語

近年來，我國公路交通量日益倍增，車輛荷載持續(xù)加重，公路網(wǎng)逐步完善，公路養(yǎng)護任務越來越重，在公路維修養(yǎng)護中，會產(chǎn)生大量廢舊瀝青料，若棄之不用，將會造成嚴重的資源浪費。冷再生技術的出現(xiàn)，可充分利用廢舊瀝青材料，實現(xiàn)材料再生利用，不僅可以節(jié)約資源，還可以改善路面的使用性能，延長道路使用壽命。