2010年第2期 (总第192期) 黑龙江交通科技 HEILONGJIANG JlAOTONG KEJ No.2,2010 (Sum No.192) 沥青路面现场冷再生技术的应用研究 郑 丽 (秦皇岛市公路管理处) 摘要:沥青路面现场冷再生技术在国外的研究与应用已有较长的历史,作为一项在旧路改、扩建工程中的 新技术已相当成熟并被普遍采用。而在我国该技术只处在摸索阶段,尚未形成完整的设计方法、施工工艺及 相应的质量控制标准。为使该技术在工程中得到推广应用,对沥青路面现场冷再生技术的设计、施工工艺、 质量控制进行了初步研究。 关键词:道路工程;沥青路面;现场冷再生技术;施工工艺 中图分类号:U416.217 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2010)02—0051—01 沥青路面冷再生技术是将旧沥青路面材料,包括面层和 部分基层材料经破碎加工后进行重复利用,根据再生后结构 层的结构特征适当加入新骨料或细集料,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等) 和适量的水,在自然环境温度下连续完成材料的铣刨、破碎、 添加、拌和、摊铺及压实成型,重新形成具有所需承载能力结 构层的一种工艺方法。 冷再生技术按路面的结构性质分为沥青路面再生和水 泥路面再生;按再生形成路面结构的不同层次分为再生面 层、再生基层和再生底基层;按再生工艺分为热再生和冷再 生;按拌和地点分为现场再生和厂拌再生。沥青路面冷再生 技术不仅能够充分利用旧路面的废弃材料,而且也解决废弃 材料对空间的占用和对环境造成的污染,同时该技术还具有 简化施工工艺、缩短工期、适用范围广等特点,可产生直接的 经济效益和社会效益。 1沥青路面现场冷再生的反应机理 沥青混凝土路面是由级配矿料和沥青组成的具有一定 密实度的板体结构,由沥青将矿料粘结成整体。沥青路面自 (2)根据计算的冷再生结构层厚度、旧路沥青面层厚度 及基层材料的性质,对材料进行土质分析以确定外掺剂的种 类。 (3)将旧路充分破碎的混合料进行筛分,以确定其级配 是否符合规定的中级配要求或推荐级配要求。 (4)通过室内试验确定冷再生材料的级配及外掺剂的 剂量。 (5)根据冷再生结构层的强度要求,选择最佳的外掺剂 及剂量作为铺筑试验段的依据。 2.2沥青路面现场冷再生施工工艺 (1)清洁路面,保持需要铣刨范围内路面的整洁。 (2)铣刨,对于铣刨后粒径大于40 mm的旧路材料需拣 除或人工破碎。 (3)加水,边铣刨边加水,调整旧料含水使达到最佳含 水量%左右,初平并将旧路混合料闷12 h以上。 (4)添加剂摊铺,按最大干容重Q0、压实厚度和外掺剂 的剂量要求,计算每平方米冷再生混合料需要的外掺剂数 量。 交付使用后,经受各种自然因素及行车荷载的重复作用,逐 (5)拌和,用再生机边拌和边洒水,边拌和均匀,可适当 渐脆硬老化、疲劳开裂,直至路面破坏。对旧沥青路面材料 增加拌和及洒水遍数。 进行抽提试验,经化学分析表明:沥青中油份减少,而沥青质 (6)初平,拌和完成后再生机迅速按路拱横坡初平。 及胶质增多,导致沥青结合料脆硬性增强。其路用性能表现 (7)排压,用30 t以上的振动碾挂重振先排压一遍,一 为:沥青针入度减小,软化点升高,延度降低;而矿料成分除 去一回为一遍,重叠1/2轮宽。 受长期荷载作用变碎、变细以外,没有其他变化。 (8)找平,用再生机的平地机功能按设计高程及横坡进 经铣刨破碎的沥青混凝土路面材料,如果具有合适的级 行初平、中平、细平,直至高程、横坡满足设计要求。 配,当掺人外加剂加水均匀拌和后,发生一系列物理化学反 (9)碾压成型,对于水泥类稳定粒料从加水到压实完毕 应,经碾压成型养生后可形成与水泥土、二灰稳定碎石及水 不能超过水泥的终凝时间,有关资料表明,延迟2 h可使强 泥稳定碎石等半刚性基层性质类似的基层材料。冷再生碎 度降低10%~25%,因此不准间歇或第二天再补压。 石料与施工中常用的矿料不尽相同,冷再生料中除含有沥青 (1O)养生,养生质量与冷再生结构层强度的形成有密 碎屑外,矿料外壳还有部分沥青膜,因此其在结构层中受力 切关系,养生不好会导致路面强度的降低。 情况与碎石也不尽相同,如何界定该结构层的力学特性,通 3结论 过对采用相同级配的水泥稳定碎石(5%水泥)、冷再生基层 (1)沥青路面现场冷再生技术具有简化施工工序、节省 混合料(5%水泥)及与旧沥青路面油石比相同的沥青混合 原材料、缩短工期、保护环境等优点,具有一定的经济效益和 料的抗压回弹变形试验可以得出结论:冷再生基层混合料的 社会效益。 回弹变形比水泥稳定碎石和沥青混合料的回弹变形都大。 (2)根据研究情况,旧路冷再生形成的半刚性结构层适 2沥青路面现场冷再生技术的施工工艺 用于高等级公路的底基层或低等级公路的基层。 2.1 沥青路面现场冷再生施工前的准备工作 (3)冷再生混合料的回弹变形大,说明由沥青路面形成 (1)对旧路状况进行调查,包括三项内容。 的冷再生结构层在获得所需强度的同时,也提高了弹性,这 ①进行弯沉检测,了解现有承载力情况,计算旧路 有利于防止反射裂缝和荷载裂缝的产生和发展。 值。 (4)大量室内试验表明:随着添加剂的剂量增加,冷再 ②进行交通量及轴载调查,计算设计年限内的累计标准 生混合料的强度、抗压回弹模量及劈裂强度等设计参数也随 之增加。根据试验结果推荐了冷再生基层的级配范围。 当量轴载次数,以提出厚度及强度要求。 ③进行钻芯取样,确定旧路沥青面层厚度、基层材料性 (5)通过试验路段的铺筑过程,得出适合于冷再生材料 质及厚度等参数,供冷再生结构层设计之用。 的施工工艺。 收稿日期:2009—12—29 ・51・