王 凱

（河南萬里交通科技集團(tuán)股份有限公司，河南 許昌 461000）

0 引言

近年來，伴隨國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長，公路建設(shè)里程越來越長，規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。瀝青路面因其具有平整性良好、行車舒適的噪聲小等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用[1]。在一般情況下，瀝青路面設(shè)計(jì)壽命為8～15年，由于行車荷載和自然因素的反復(fù)作用，路面往往會出現(xiàn)大量早期病害，我國早期修建的公路工程多數(shù)已步入養(yǎng)護(hù)維修期，當(dāng)前，我國公路養(yǎng)護(hù)規(guī)模龐大。為此，如何做好瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修工作成為了關(guān)鍵。作為一種固體廢棄物，舊瀝青混合料如果棄之不用，不僅會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，甚至?xí)速M(fèi)資源?；诖?，就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提高舊料利用率，且具有環(huán)保、節(jié)能和施工便捷等特點(diǎn)，因此，在我國的公路養(yǎng)護(hù)施工中得到了大量使用。

1 工程概況

某公路工程全長86 km，為雙向4 車道，為瀝青混凝土路面。該路段通車運(yùn)營多年，由于交通量不斷增長及瀝青混合料老化、自然因素等多種因素影響，路面出現(xiàn)了不同程度的病害問題，主要包括坑槽、縱橫向裂縫、車轍和沉陷等。此類病害的長期存在及不斷發(fā)展，必將影響行車舒適性及安全?；诼访娌『Ψ治龅幕A(chǔ)上，為了滿足我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，按照“節(jié)能、環(huán)?！钡氖┕ぴ瓌t，決定采用就地冷再生施工工藝進(jìn)行該路段公路大修施工。

2 就地冷再生工藝特點(diǎn)

20 世紀(jì)80 年代后，就地冷再生工藝得以發(fā)展，且技術(shù)逐步完善，這種技術(shù)可以對廢舊瀝青混合料進(jìn)行深度處理，目前在公路路面維修養(yǎng)護(hù)施工中應(yīng)用較廣。其工藝要點(diǎn)在于專用設(shè)備在去除廢舊路面材料后，可直接破碎處理路面，并按照配合比設(shè)計(jì)要求[2]，將水泥、廢棄瀝青、水和骨料等材料均勻攪拌，最終形成一種新的鋪筑材料。相比其他工藝，此工藝操作簡單、施工便捷，且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。通過該工藝施工，其再生特點(diǎn)有3 點(diǎn)。1）可充分利用廢棄材料，最大限度地減少施工成本，且新骨料用量少。2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不高，操作簡單，施工更便捷。3）可適當(dāng)澆筑路面，特殊路段可大幅降低施工成本及工作量。4）無需大量運(yùn)輸廢棄料，且可解決廢棄料堆積問題，能夠做到就地取材。

3 乳化瀝青冷再生混合料路用性能分析

3.1 水穩(wěn)定性試驗(yàn)

該路段春、夏季節(jié)降雨量較大，因此，必須保證路面水穩(wěn)定性良好。在行車荷載及外部環(huán)境的影響下，路面面層極易產(chǎn)生疲勞反應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫、松散等病害。在水流動的過程中，雨水將由裂縫不斷向基層滲入，甚至下滲到路基部位，從而嚴(yán)重破壞路面結(jié)構(gòu)。為此，做好乳化瀝青冷再生混合料的水穩(wěn)定性檢驗(yàn)，提高路面抗水損害能力極為關(guān)鍵。該文選擇了凍融劈裂試驗(yàn)對乳化瀝青冷再生混合料的水穩(wěn)定性進(jìn)行評價[3]。

混合料抗水損壞能力可以通過凍融劈裂試驗(yàn)進(jìn)行測定，根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程要求，可在25℃恒溫水槽內(nèi)放置試件，加載速率為50 mm/min，以此對混合料水損壞前后的劈裂破壞強(qiáng)度比進(jìn)行測定。結(jié)果包括5 點(diǎn)。1）0% PO42.5：凍融前為0.29 MPa，凍融后未0.21 MPa，強(qiáng)度比為72.41%。2）1% PO42.5：凍融前為0.30 MPa，凍融后未0.24 MPa，強(qiáng)度比為80.00%。3）2% PO42.5：凍融前為0.37 MPa，凍融后未0.32 MPa，強(qiáng)度比為86.49%。4）2% PO42.5R：凍融前為0.49 MPa，凍融后未0.45 MPa，強(qiáng)度比為91.84%。5）2% PO52.5R：凍融前為0.54 MPa，凍融后未0.50 MPa，強(qiáng)度比為92.59%。由此可見，相比70%規(guī)范要求，上述情況均能達(dá)到要求，且伴隨水泥用量的不斷增加，混合料凍融前、后的劈裂強(qiáng)度均有所增強(qiáng)，待早強(qiáng)水泥摻加之后，混合料強(qiáng)度比明顯增加[4]，相比之下，選擇2%PO42.5R 最為適宜。

根據(jù)上述分析可知，當(dāng)乳化瀝青冷再生混合料內(nèi)添加一定量的普通水泥或早強(qiáng)水泥后，均可提升混合料的的凍融劈裂強(qiáng)度與強(qiáng)度比，并有效改善水穩(wěn)定性能。

3.2 高溫車轍試驗(yàn)

在瀝青混合料高溫穩(wěn)定性檢測中，一般可以采用高溫車轍試驗(yàn)，路面車轍病害與混合料自身性能密切相關(guān)，此外，還需考慮溫度、時間等因素的影響。在試驗(yàn)過程中，需要采用尺寸為30 cm×30 cm×6 cm 的碾壓成型試件，并將其置于60℃恒溫室內(nèi)，放置時間為12 h左右，42 次/min 為碾壓速度，從而獲取冷再生混合料動穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果，見表1。

表1 冷再生混合料動穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果

由此可見，相比2 400 次/min 規(guī)范要求，當(dāng)水泥含量在2%以下時，無法達(dá)到規(guī)范要求。與普通水泥動穩(wěn)定度相比，早強(qiáng)水泥動穩(wěn)定度較高，且2%PO42.5R 與2%PO52.5R相差不大，因此，在乳化瀝青冷再生混合料活性填料選擇中，采用2%PO42.5R 即可，能夠有效地提升冷再生混合料的抗車轍性能。

4 低溫抗裂試驗(yàn)

利用冷再生混合料的低溫彎曲性能即可檢驗(yàn)其低溫抗裂性能，可采用小梁試壓，將集中荷載施加到小梁中間部位，直至小梁斷裂，被破壞，以此獲取小梁的彎拉強(qiáng)度。結(jié)果見表2。

表2 冷再生混合料低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果

由此可知，相比2 800με 的規(guī)范要求，上述情況均能達(dá)到要求，隨著水泥用量的增多，混合料的彎拉強(qiáng)度將不斷降低，其原因在于水泥用量增多，則混合料的強(qiáng)度也會隨之增大，此時混合料的脆性也將隨之增加，但上述5 種情況下均能滿足規(guī)范要求，當(dāng)摻加2%PO42.5R 水泥時，相比普通水泥的彎拉強(qiáng)度，降低的并不多，因此，在配合比設(shè)計(jì)中，仍可選擇摻加2%PO42.5R，這對提高冷再生混合料抗裂能力極為有利[5]。

5 試驗(yàn)段鋪筑施工工藝

為了保證后期大面積施工質(zhì)量，決定選擇該路段其中200 m 作為試驗(yàn)段進(jìn)行鋪筑施工，具體施工工藝如下所述。

5.1 拌和

按照施工配合比設(shè)計(jì)要求合理進(jìn)行試驗(yàn)段施工。在拌和施工中，要做好水、乳化瀝青等材料用量的控制，保證嚴(yán)格按照配合比設(shè)計(jì)要求進(jìn)行材料用量控制。同時，要控制好拌和時間，如果攪拌不均勻、不充分，則不得用于施工。要保證混合料攪拌均勻、無花白、離析等現(xiàn)象。

5.2 運(yùn)輸

完成拌和施工后，可配置數(shù)量充足的自卸汽車向施工現(xiàn)場運(yùn)送混合料，在裝料前，需清理干凈車廂，并將一層防黏劑均勻涂抹到車廂內(nèi)，但必須保證車廂底部不得存留余液。

5.3 攤鋪

攤鋪是整個施工的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)始終保持連續(xù)、勻速、緩慢的原則進(jìn)行施工，嚴(yán)禁中途停機(jī)。如果在攤鋪過程中，出現(xiàn)混合料離析或攤鋪不均勻等情況，需要及時進(jìn)行處理。此次施工將1.2 定為混合料的松鋪系數(shù)，在攤鋪過程中，如果與施工不符，可適當(dāng)調(diào)整，通常在每分鐘1.5 m ～4.0 m 控制攤鋪行駛速度[6]。

5.4 碾壓

在混合料成型過程中碾壓極為關(guān)鍵，為此，必須合理地選擇碾壓設(shè)備，該工程選擇了雙鋼輪壓路機(jī)（13 t）與橡膠輪胎壓路機(jī)（26 t）。一般可以將碾壓階段分為3 個環(huán)節(jié)，初壓時，可采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行2～3 遍靜壓施工，在此階段應(yīng)該保證不會出現(xiàn)混合料被推移等情況，或混合料粘結(jié)等問題。復(fù)壓時，可采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行2～3 遍振動壓實(shí)，隨后通過橡膠輪胎壓路機(jī)進(jìn)行2～4 遍碾壓，保證能夠提升路面的密實(shí)度。終壓時，可以采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行2～4 遍碾壓即可，以此消除明顯輪跡，保證壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國公路建設(shè)事業(yè)取得了顯著的成績。瀝青路面是我國高等級公路最常見的路面形式，在車輛荷載與自然因素的長期反復(fù)作用下，路面材料老化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，如果仍采用傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)工藝，根本無法滿足現(xiàn)階段公路養(yǎng)護(hù)管理需求。就地冷再生技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中的應(yīng)用，可修復(fù)路面病害，并能充分地利用舊路面材料，節(jié)約資源、減少污染、降低成本。因此，開展公路就地冷再生技術(shù)研究已成為公路養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)，具有重要的意義。