泡沫瀝青冷再生在某高速病害處治中的應(yīng)用

泡沫瀝青冷再生在某高速病害處治中的應(yīng)用隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在過(guò)去十幾年間，國(guó)內(nèi)的公路建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速。截至2005年底，中國(guó)高速公路的總里程己經(jīng)達(dá)到4萬(wàn)多公里，躍居世界第二位，其中瀝青路面占90％以上；但是，除一些路面已進(jìn)入大修階段外，由于其他各方面的原因（包括資金不足，技術(shù)比較落后等），目前我國(guó)已建成的瀝青路面中，不少瀝青路面已發(fā)生嚴(yán)重的早期病害，因此，在今后若干年內(nèi)，公路的修復(fù)必將成為重點(diǎn)，如何進(jìn)行修復(fù)，以及選用何種技術(shù)從環(huán)境、費(fèi)用、節(jié)能等方面恢復(fù)路面的使用性能，使之達(dá)到最佳，將成為公路行業(yè)必須面臨解決的問(wèn)題。泡沫瀝青冷再生作為對(duì)舊有路面修復(fù)的一種技術(shù)，充分利用回收路面材料，節(jié)約占地、瀝青、石料和能源，從環(huán)境、節(jié)能、費(fèi)用方面看是一種綠色環(huán)保經(jīng)濟(jì)的修復(fù)技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。近年來(lái)，泡沫瀝青冷再生技術(shù)在國(guó)內(nèi)外日漸興起，并作為一種經(jīng)濟(jì)有效的維修工藝為現(xiàn)代化道路養(yǎng)護(hù)帶來(lái)新的思路。泡沫瀝青冷深翻技術(shù)是一種利用面層和部分基層材料破碎拌和，生成良好而均勻的現(xiàn)場(chǎng)再生基層技術(shù)。下面就以重慶市某高速病害處治工程為例，介紹泡沫瀝青現(xiàn)場(chǎng)冷深翻再生在該試驗(yàn)路上的應(yīng)用。1路況調(diào)查與大修方案確定1．1舊路損壞情況調(diào)查該試驗(yàn)路全長(zhǎng)5536m（K20+050～K25+586），對(duì)該段進(jìn)行了摩擦系數(shù)、平整度、彎沉、基層芯樣強(qiáng)度和瀝青層厚度等病害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，路段均存在嚴(yán)重的網(wǎng)裂、沉降、松散、唧漿、滲水等綜合性病害于一體，如圖一、二所示，全線左右幅路面都出現(xiàn)不同程度的病害，但病害主要集中在主車道。鉆芯檢測(cè)表明，由于路基排水不良或開(kāi)裂后水進(jìn)入路基，同時(shí)在汽車和水雙重作用下產(chǎn)生的水損害等綜合因素造成基層強(qiáng)度的損失，這些路段部分彎沉值已超過(guò)設(shè)計(jì)的數(shù)倍，基層強(qiáng)度已嚴(yán)重受到影響。因此，要保證道路能維持正常的使用性能，必須對(duì)原路段進(jìn)行結(jié)構(gòu)性補(bǔ)強(qiáng)。圖一網(wǎng)裂沉陷圖二唧漿圖三滲水1．2大修方案確定根據(jù)舊路狀況和高等級(jí)公路使用性能的要求，僅僅靠局部維修的方法已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的交通需求，而傳統(tǒng)的大修，將面層、基層全部挖除重新做基層面層,這樣做造價(jià)高、工期長(zhǎng)、污染環(huán)境且需長(zhǎng)時(shí)間中斷交通,故決定采用泡沫瀝青冷再生替代傳統(tǒng)方法。泡沫瀝青冷再生包括：工廠冷再生、現(xiàn)場(chǎng)冷再生、就地冷在生、冷深翻再生，結(jié)合該試驗(yàn)路周邊環(huán)境以及重慶地區(qū)的情況，不可能進(jìn)行工廠和現(xiàn)場(chǎng)冷在生；如果直接在舊路面進(jìn)行就地冷再生，這樣就會(huì)改變路面原有的坡度，這與該工程實(shí)施的初衷是相違背的，同時(shí)，基層損害嚴(yán)重的地方，再生深度達(dá)不到，這就會(huì)為以后的病害的產(chǎn)生種下隱患，因此綜合各方面因素，確定該試驗(yàn)路采用的冷再生方式為冷深翻再生。通過(guò)力學(xué)驗(yàn)算，確定冷深翻再生的再生厚度，最終確定該試驗(yàn)段采用的大修處治方案：超車道和緊急停車帶由于路面只是出現(xiàn)剝落、麻面、脫粒和輕微的破損，該路段結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度沒(méi)有受到很大影響，因此對(duì)超車道和緊急停車帶只銑刨4cm瀝青混凝土面層，再加鋪4cm改性AC－13抗滑磨耗層；但主車道由于路面損壞較為嚴(yán)重，具體實(shí)施方案是：先銑刨寬4.2m主車道12cm的瀝青混凝土面層，然后在進(jìn)行18cm的泡沫瀝青冷深翻再生半柔性基層，最后加鋪5cmAC-16中粒式瀝青混凝土、4cm改性AC－13抗滑磨耗層。2泡沫瀝青混合料設(shè)計(jì)2．1試驗(yàn)采用材料及指標(biāo)該試驗(yàn)路原來(lái)的路面結(jié)構(gòu)：4cm抗滑磨耗層（AC-13）,5cm中粒式瀝青混凝土（AC-16）,6cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25），20cm石灰粉煤灰碎石基層，28cm石灰煤渣碎石底基層，總共63cm；根據(jù)冷深翻再生的施工方案，要再生18cm的基層，按松鋪系數(shù)1.4來(lái)算，那么泡沫瀝青冷再生料的松鋪厚度為25.2cm左右，冷再機(jī)的再生厚度為15～16cm，先洗刨掉12cm的瀝青混凝土面層，除去剩下的3cm的瀝青面層，石灰粉煤灰碎石基層再生厚度至少為12～13cm（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆芯的芯樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分的瀝青面層不足15cm）。下面層與基層回收料及水泥篩分結(jié)果如表1所示：表1回收料篩分結(jié)果錘任堡粒徑跟料源如31.5丸26.5顫19蛋16夫13.2距9.5真4.75膝2.36伸1.18俱0.6我0.3浙0.15皮0.08艦下面層群100.疏0痛100.故0勸98.9怠備97.1夠模94.2簡(jiǎn)蜘80.9窮瘡41.6瀉清16.6工躍9.0懲5.2炊2.3不1.3幣0.9斥基層揚(yáng)100.狡0禁97.4棗贏89.2團(tuán)議83.4廚想77.0判蓮65.0溫蔥40.1偏糟25.2息懲18.6恩銹14.2吸且10.1場(chǎng)耍7.9處6.6譯水泥僵100.幻0嘉100.亮0困100.經(jīng)0框100.嘆0變100.密0貼100.擇0暮100.梅0罷100.蓋0貍100.惹0仗100.參0景99.9普式99.6護(hù)折71.5悠根據(jù)試驗(yàn)路實(shí)際情況，按再生料全是基層回收料和面層與基層回收料按20：80的比例混合2種進(jìn)行泡沫瀝青混合料設(shè)計(jì)，確定最佳含水量、泡沫瀝青用量、水泥用量。級(jí)配合成篩分表如表2所示：2．2最佳含水量、泡沫瀝青用量和水泥用量的確定撫采典從療表申2陶可以看出蹦，不管是怎全部是基扔層回收料態(tài)，還是面游層和基層摸按比例混澇合的回收列料，其級(jí)革配合成曲指線基本上眼都能滿架足咐AC-2慌5下的級(jí)配要逃求。假如撈要鋪撒細(xì)蠟料，舞工序復(fù)雜弟，其效果弊也不是很掉理想，為雷了最大限勺度的利用逗回收料，騰決定，不態(tài)添加細(xì)料秋，直接進(jìn)伏行泡沫瀝托青配合比列設(shè)計(jì)。從剪現(xiàn)場(chǎng)取回茄的回收料嘆，烘干，威按回收料長(zhǎng)用量藍(lán)的拘7害％史、夕8員％極、投9哲％蛛、挑1沖0衛(wèi)％稈、須1段1井％怪、頸1榮2剃％加水，籮水泥用量諒為竿1.5精%案、肢2.堆0扇％應(yīng)、國(guó)2.鑄5之％分別進(jìn)王行擊實(shí)實(shí)跳驗(yàn)，確定石最大干密話度和最佳趟含水量及襲最大干密域度和水泥達(dá)用量的關(guān)放系。試驗(yàn)熄最終確定兵最佳含水脹量棄為乒7扁%鋪，水泥用喉量開(kāi)為著2騰%昨。撥2晝．些3艷泡沫瀝青技發(fā)泡用水院量及泡沫尊瀝青用量聞的確定鋤泡沫瀝青口的生產(chǎn)其咽關(guān)鍵在于初控制使用燈準(zhǔn)確的用耗水量及獲拳得最佳的纖膨脹率。男其兩個(gè)控萌制參數(shù)膨質(zhì)脹率和半蜜衰期受以吳下幾個(gè)因計(jì)素影響：香1遍.開(kāi)泡沫產(chǎn)生弱的數(shù)萄量見(jiàn);2葬.腳泡沫中水息的用貝量虎;3謎.章形成泡沫休時(shí)瀝青的領(lǐng)溫度。冒根據(jù)室內(nèi)慈實(shí)驗(yàn)結(jié)果炊，并考慮濫經(jīng)濟(jì)性，遲該試驗(yàn)路頂采用的泡嗽沫瀝青配卻合比各工消藝參數(shù)如踢下：水泥踐含量榜為找2.0摟%緊，泡沫瀝煎青含量終為愿3.借0姨％認(rèn)±0.起5雜％，可以狠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施實(shí)際情況甲進(jìn)行調(diào)整蓬，泡沫瀝餐青發(fā)泡用躬水潛為順2.0構(gòu)%堵，發(fā)泡溫守度大唯于袍15吳0阿度，泡沫趟瀝青施工乖用水量藥為笛3.0%辱(鳥(niǎo)根據(jù)施工夢(mèng)現(xiàn)場(chǎng)舊料舞的實(shí)際含短水量適當(dāng)漠的調(diào)乎整畢)奔。紗3冤冷深翻再蜓生的施工寫(xiě)工藝宣恨綠根據(jù)實(shí)驗(yàn)鏡室冷再生熔混合料設(shè)去計(jì)所確定歐泡沫瀝青督發(fā)泡需要廳的各參數(shù)慘（包括加溪水量、瀝悅青溫度）馬及最佳瀝管青用量、問(wèn)含水量、炒水泥用量象等，按以升下施工工扛藝進(jìn)行冷亭深翻再生佩。健3蔥．津1烏冷深翻再劑生施工前現(xiàn)準(zhǔn)備卵①趕瀝青罐車井到達(dá)施工素現(xiàn)場(chǎng)后要留檢測(cè)瀝青友的溫度，笑用于發(fā)泡蝕瀝青的溫炭度不得低痕于實(shí)驗(yàn)室蝦最佳發(fā)泡爬效果所確尺定造的撤15密0蕉℃樂(lè)，否則不島得用于該訊試驗(yàn)路。尊②掉保障冷再獄生機(jī)械具賺有充足的員燃料及提牲供拌和用買水的機(jī)械翅，同時(shí)對(duì)顏再生機(jī)的筑瀝青用量宗及瀝青的賭發(fā)泡特性同進(jìn)行標(biāo)定唱和驗(yàn)證，蠅每一個(gè)生涉產(chǎn)班組的布開(kāi)始和結(jié)辜束都要通增過(guò)測(cè)量瀝泉青罐中瀝去青的高度扛來(lái)檢驗(yàn)瀝隊(duì)青用量。超發(fā)泡特性機(jī)利用再生見(jiàn)機(jī)上的試再驗(yàn)噴嘴進(jìn)渾行發(fā)泡試善驗(yàn)，檢驗(yàn)心發(fā)泡效果友。鳳3套．?dāng)?糊水泥撒鋪車及方法廈由實(shí)驗(yàn)室疼確定冷再莖生的水泥殲用量代為貢2鵲％，根據(jù)塔再生層厚盟度、混合塘料設(shè)計(jì)密唱度來(lái)計(jì)算的一袋水泥宮能撒鋪的麻面積，在濟(jì)施工前首村先按要求泳用量在劃何出的框格嚷內(nèi)均勻撒褲布水泥，儲(chǔ)用鋁合金第模具人工奧摸平。如綁圖三所示墊：圖三挺3活．毛3沉泡沫瀝青依用量及現(xiàn)禿場(chǎng)含水量約的控制昂對(duì)于泡沫預(yù)瀝青混合插料來(lái)講，意很多研究竭人員考慮插了在幻破碎川和壓實(shí)過(guò)趨程中的含悼水量是一屆個(gè)最重要喇的券因素否(素木森障在擔(dān)199田8籃年論述親過(guò)荷)遍，首先擾需要水來(lái)畝軟化破碎鼓集料中的品團(tuán)聚塊，渡有助于瀝紹青擴(kuò)散和聚現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)創(chuàng)。太多的雞水延長(zhǎng)了揉凝固時(shí)間喬，降低了稿壓實(shí)的混尿合料的強(qiáng)御度和密度儀，并且可吧能減弱了閱集料的覆紀(jì)蓋層的作靈用泥(凳木森每在紀(jì)199兆8樹(shù)年已論述毫過(guò)此問(wèn)識(shí)題購(gòu))卸。浮根據(jù)實(shí)驗(yàn)扮室泡沫瀝耍青冷再生暫配合比試悟驗(yàn)得出，貸冷再生混獻(xiàn)合料拌和同壓實(shí)含水蓮量應(yīng)控制鏡在岸4.話0崇％左右，巾泡沫瀝青脆含量膝為禁3.薯0想％左右?？袢欢谑╀h工現(xiàn)場(chǎng)，族拌和用水迅量并不霞是佳4.俘0唱％左右，劃通常情況干是少辦于稅4.0晶%直，這就得錦應(yīng)根據(jù)該青路實(shí)際的炊施工情況扣來(lái)定，由禽于冷再生龜機(jī)施工過(guò)堆程中其銑幟刨鼓需要隊(duì)澆灑少量斧的水，以閘使銑刨刀弟頭降溫，棒減小磨損拾，以及路顏面材料的奇實(shí)際含水眾量。因此疤，實(shí)際施語(yǔ)工中控制斥冷再生混戚合料拌和侍水量應(yīng)少慰于倍4.樣0秩％，這得膊需要有比產(chǎn)較豐富經(jīng)把驗(yàn)的專業(yè)巡技術(shù)人員箱緊跟在泡依沫瀝青再益生機(jī)后面她，經(jīng)常把喬冷再生料嘴抓在手中醒，看含水匠量是否適斧中，然后獎(jiǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)瞎的實(shí)際情劈況，再來(lái)次調(diào)整冷再距機(jī)拌和用箏水量，一捆般冷再生擦機(jī)添加的艱拌和用水遙量敗為弄2.開(kāi)4興％左右。揀3轟．括4納冷再機(jī)的羨施工控制篇在現(xiàn)場(chǎng)施例工工程中憲，冷再生灶機(jī)的行走劉速度也是袖非常重要眼的，如果竿行走速度嘩太快，局錄部大的塊事?tīng)罨旌狭铣窟€來(lái)不及藥破碎，就于被帶出，鹿影響破碎洗效果，增技加大顆粒驚含量以及哪塊狀物，濟(jì)進(jìn)一步影盆響泡沫瀝囑青冷再生襖的效果，未達(dá)不到冷侍再生的目福的。要隨炊時(shí)檢查泡怠沫瀝青的齒發(fā)泡效果忠，一般，絨生產(chǎn)出的勸冷再生料釘有一定的關(guān)溫度，大豪概絡(luò)在芳3葛0普度左右，市這時(shí)的瀝介青發(fā)泡效僚果比較好武。試驗(yàn)路辨冷深翻再慈生現(xiàn)場(chǎng)如禁圖四所示繭：蕉圖肚四訴隸冷深翻再核生現(xiàn)場(chǎng)攤在同一斷牙面上進(jìn)行祝幾幅再生隙時(shí)，接縫袋也很重要?jiǎng)?wù)，再生施氏工應(yīng)沿著孫車道從路滅的一端做場(chǎng)到另一端螺，而不允胞許中間留批有未拌和纏的材料。叫盡量避免趟施工中產(chǎn)政生過(guò)多的低橫向接縫品，橫向接湯縫要采用召搭接。一弊般爆1危－施2四m腳左右，在竟縱向接縫摸上，每幅搖冷再生重遣疊區(qū)域列在售100m屋m猜～敲200m饞m梢為宜，并素且在重疊且區(qū)域不應(yīng)值有多余的胖瀝青，應(yīng)該關(guān)閉冷再昆生機(jī)重疊紹部分的噴港嘴。在局矩部地方出神現(xiàn)少料的慕地方，應(yīng)殖及時(shí)補(bǔ)料仔。左3有．換5睬碾壓環(huán)節(jié)洞碾壓是冷華再生施工洽的關(guān)鍵環(huán)潤(rùn)節(jié)，對(duì)冷暗再生成型妥及強(qiáng)度起進(jìn)到至關(guān)重打要的作用透。要達(dá)到直最佳碾壓薦效果必須慘從兩方面滑來(lái)控制：親一是混合畢料含水量譯必須達(dá)到曠最佳壓實(shí)舅含水量要捏求，在碾甚壓過(guò)程中沿，如果水筆分損失比難較快表面姥比較干，葉應(yīng)根據(jù)現(xiàn)扒場(chǎng)情況，肅適當(dāng)?shù)臑⒚纤龠M(jìn)吩行了碾壓茅；如果局繞部水分比肯較多，這個(gè)時(shí)應(yīng)把冷妖再生料翻足出來(lái)，晾喇曬一下，祖再壓，否即則，容易吹出蛛現(xiàn)料“邁彈簧委狀仙”統(tǒng)的層面，斯壓不實(shí)，數(shù)影響基層誠(chéng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度豬；二是碾悼壓設(shè)備的雹噸位和碾嶺壓遍數(shù)要足足夠。攤眼鋪好的再不生混合料蔥應(yīng)立即組墨織進(jìn)行壓申實(shí)，壓路題機(jī)碾壓的場(chǎng)速度不應(yīng)甘過(guò)快，應(yīng)攜控制紀(jì)在霜2刷～門3m/m類i餡n漫。該試驗(yàn)輸路采用的倉(cāng)碾壓方案發(fā)為：初壓?jiǎn)璨砂脕G20春T店單鋼輪壓高路機(jī)穩(wěn)漿壓中1諷遍，不開(kāi)看振動(dòng)；復(fù)冷壓采藥用抽20避T凱的單鋼輪洋重型壓路見(jiàn)機(jī)以高燈幅袍/顧低頻的模怕式碾皇壓倘3喝遍，然后撿再堪用彩18陰T鵝的單鋼輪付重型壓路嫁機(jī)以高勺頻紀(jì)/字低幅的模頃式碾乘壓旱5示遍。同時(shí)艘應(yīng)避免材航料的過(guò)壓娘，如達(dá)到乖材料的最拿大密度后據(jù)仍然繼續(xù)浸碾壓，則辜會(huì)破壞材慣料結(jié)構(gòu)，帆降低冷再壞生基層的析結(jié)構(gòu)強(qiáng)度懲，此時(shí)，粥應(yīng)立即停罪止壓實(shí)，財(cái)并進(jìn)行處阻理。禁止緊壓路機(jī)在艱施工過(guò)程店中急停、儉急轉(zhuǎn)、掉咐頭等，以傭保證冷再綱生基層的炕碾壓平整街度。碾壓亦成型及效歉果如圖四兩所示：染圖賠四數(shù)梅現(xiàn)場(chǎng)冷再偏生基層善4壤泡沫瀝青阻冷再生后俗的成效探冷再生后田，對(duì)該試蝕驗(yàn)路主車叉道進(jìn)行基弦層表面回論彈彎沉的年測(cè)量，取赤樁號(hào)米K23+償920花～滔K24+兵220削段彩冷再生分浸別為一天男、火2幟天芳和收3餡天的回彈禍彎沉如怕表億1梢所示：踐表唱1田通回彈彎沉密測(cè)量表顏更蜂桂時(shí)間織樁號(hào)史冷再耕生縣1寬天編冷再陽(yáng)生肝2五天毅冷再嚼生婆3透天疊左（俊0.01補(bǔ)mm肺）貝右挖（輪0.01觀m泡m謹(jǐn)）粒左（佛0.01背mm川）頃右進(jìn)（讀0.01抓m諷m凈）焰左西（吳0.01誰(shuí)m稿m逼）雨右筒（棒0.01蓮m枝m甜）糞K23+湖920滋64脾36抄36紗24驗(yàn)18臨14傾K23+互940藏40艦50求30印12傍12燦16丈K23+鑒960逢44蕉32惱20燭14產(chǎn)14弦18伯K23+拿980右4散6梢38碗34堤16扇20抗22衰K24+袍000經(jīng)62塞40哲42衡16縫22瞧14責(zé)K24+望020兆62默47斤48千18貝28亡20厚K24+始040逝38嶼40賴12帽12闖12煙10陽(yáng)K24+潑060瞞42濁38峰24揉18自10緩12炕K24+抽080撈56樹(shù)42所2貪8訴30廳22斜20蜓K24+僵100茅56丸39某24桂10崗14粒12役K24+辦120爐40訪48獎(jiǎng)20國(guó)32荒2槐0棉18迫K24+適140元68貨50命20躺20豈16坦22離K24+浪160垮68逝54脆24月24墾1行8孤16工K24+溜180癥5緞9僵60輛4秘4輩45襖20胞20潤(rùn)K24+頸200賭38乏48瞇24千22眠14傻14才K24+磁220轉(zhuǎn)38惡42溉22羊22菊18輝16巡騙墓從上表可雞以看出