泡沫沥青就地冷再生技术的施工应用

    林志强

    摘 要：泡沫沥青就地冷再生技术具有施工简单、不损坏路基、施工成本低和节能环保等优点，因此在公路及市政路面修复施工中广泛应用，但是在施工过程中，容易忽视施工过程的关键技术，从而影响到修复效果。该文主要分析了泡沫沥青就地冷再生技术的原理和特点，并结合广州机场高速北延线南行方向花山北互通—太成互通段施工情况，就泡沫沥青就地冷再生技术在工程项目的具体应用进行分析，希望可以提高泡沫沥青就地冷再生技术施工质量。

    关键词：泡沫沥青；就地冷再生技术；道路路基

    中图分类号：U416 文献标志码：A

    0 引言

    沥青路面是将沥青混凝土进行铺摊、碾压成型的路面。由于沥青混凝土具有高温稳定性、低温抗裂性、耐疲劳性以及水稳定性等特点，因此广泛应用在公路工程及市政工程中。沥青混凝土作为沥青路面的主要材料，长期承受车辆的荷载的反复作用，以及在水、太阳辐射、氧气等各种自然因素作用下，沥青表面发生物理和化学作用，使沥青材料出现老化，凹陷、裂缝以及剥落等现象，从而影响到道路运行的安全性和稳定性，因此，需要对沥青路面进行修复。泡沫沥青就地冷再生技术不仅可以将原来的材料进行再生利用，而且对原来的路面进行改造，修复路面缺陷，延长路面的使用时间。因此在道路修复工程中广泛应用。

    1 泡沫沥青冷再生技术

    1.1 泡沫沥青工作原理

    泡沫沥青又叫膨胀沥青，将水和沥青混合起来，让沥青进行膨胀，形成大量的沥青泡沫，提高沥青的黏结性。沥青泡沫发泡过程如图1所示。

    冷水滴与高温沥青接触时，水珠和热沥青进行热量交换，将冷水滴加热到100 ℃以后，沥青传递的热量超过了蒸汽潜热，从而导致蒸汽体积膨胀，这些蒸汽在一定压力下进入沥青的连续相，从而使大量蒸汽泡沫沥青从喷嘴喷出，让沥青形成薄膜状，并依靠薄膜的表面张力将气泡包裹。

    1.2 泡沫沥青就地冷再生技术

    泡沫沥青就地冷再生技术指用特有的设备将原有路面表面进行处理，并添加泡沫沥青、水泥等混合料，将新的混合料和原来的路面材料混合一起，然后用压路机压实。泡沫沥青就地冷再生技术具有以下优点：第一，施工过程中不会破坏路基。冷却再生技术是一次性作业，不会对路基造成损害。第二，节约维修成本。就地冷再生技术将原有的路面材料进行利用，减少了维修所需的物料，维修成本低，避免了旧沥青路面材料所造成的污染。第三，冷再生技术采用专业的再生机械设备施工，这些设备采用计算机控制，可以实现对路面铣刨深度和速度控制，以及各种添加剂用量的控制，确保施工质量。第四，施工简单，施工效率高。采用机械设备作业，一次作业就可以实现对旧路面的维修，避免了道路维修对交通的干扰，极大地提高了维修的效率。

    2 泡沫沥青就地冷再生技术的施工应用

    2.1 项目概况

    广州机场高速北延线南行方向花山北互通—太成互通段（K3420+100～K3433+100，共13 km）为双向六车道沥青混凝土路面，2002年建成通车，主线路基段路面厚68 cm，结构为4 cmSMA-13+6 cmAC-20+6 cmAC-25+20cm 6%水泥稳定级配碎石+32cm4%水泥稳定级配碎石。随着交通量逐年增长，道路路面长期在车辆荷载、自身荷载作用下以及自然因素的影响下，沥青道路路面出现了裂缝、龟裂、翻浆等现象，其中第二车道和第三车道病害比较严重，严重影响了通车安全。

    2.2 泡沫沥青就地冷再生技术施工工艺

    2.2.1 施工准确

    施工前，必须做好相应的准备工作，封闭施工路段交通，禁止一切车辆通行，防止交通意外的发生。在施工前，铺筑试验路段，确定泡沫沥青混就地冷再生技术工艺以及相关参数，为正常施工提供参考。合理泡沫沥青混凝土配比。泡沫沥青混凝土主要由水泥、沥青、矿粉、水以及添加剂等构成。根据广州机场高速北延线旧沥青路面实际情况，确定沥青路面铣刨和筛分，单个颗粒的最大粒径不应超过37.5 mm，在施工过程中，必须要控制石屑的通过率，确保发泡后的沥青比较均匀。发泡使用的利用必须符合《沥青路面施工技术规范》中的要求，同时膨胀率大于10倍，半衰期则大于8 s。水泥则使用强度等级为32.5或42.5的普通的硅酸盐水泥或者矿渣硅酸鹽水泥作为沥青混凝土的结合料，矿粉选择石灰石；冷却水使用干净无污染的饮用水。

    2.2.2 冷却机就位

    根据施工要求，将冷却再生机组安装就位。根据施工方案，计算好每一段泡沫沥青就地冷施工间距，并在路旁做好相应的标识，水泥运输到铺摊施工路段，然后用铺摊机将施工路段的水泥均匀地铺摊开来。水泥铺摊范围要根据冷却再生机器设备的施工范围确定，完成第一个铺摊铺位的水泥铺摊工作，在进行另外一个区域的水泥铺摊工作。

    2.2.3 铣刨再生及摊铺

    冷再生机按照设定的路线和速度在原来的路面进行行进，速度一般控制在6 m/min～12 m/min，尽快控制铣刨后骨料的级配均匀，遇到裂缝比较严重的区域，要适当降低冷却机的速度。为了确保铣刨再生施工质量，冷却再生机施工过程中，还需要随时检查路面裂缝再生深度、混合料的级配，如果发现混合料的级配不符合施工要求，要立即停止施工，并调用级配相同的材料。冷却再生机施工过程中，还需要安排3～5名工作人员清理再生机设备的边线以及混合料中的其他杂质，以免再生机设备的边线形成裂缝，影响到再生效果。冷却再生机施工的再生长度根据后续作业的情况决定，一般工作面长度控制在150 m～250 m，实际施工过程可以适当延长再生长度，减少横向裂缝。

    2.2.4 接缝处理

    纵向缝最小重叠宽度为100 mm，如果相邻2次作业接缝的时间在12 h以上，则需要增加重叠量，路面材料越厚，重叠量越大；材料粒度越粗，重叠量越大。横向接缝施工时，尽量减少停机时间及做好水管排气工作，停机后，必须将整个再生机后退至先前再生段1.5 m的距离。

    2.2.5 施工保养

    施工结束以后，还要做好养护工作。可以采用洒水、塑料薄膜、养护剂和湿砂等方法进行养护。洒水次数根据季节决定，夏季增加洒水次数，冬季则可以适当减少洒水养护次数；塑料薄膜则在施工区域盖上薄膜，防止沥青混凝土的温差造成的裂缝；湿砂养护的厚度控制在7 cm～10 cm，并均匀覆盖在养护路段，定期进行洒水，防止蒸发过快，影响到施工效果。

    3 结语

    泡沫沥青冷再生技术施工过程中，对水、水泥、骨料级配要求比较高。在施工过程中，需要严格控制配比，必须符合施工要求。在施工过程中，还需要对接缝、重叠宽度、压实强度等进行严格控制，确保路面修复效果。冷再生新工艺、新技术在应用，符合国家建设资源节约型社会的要求，不但在经济效益方面，而且在社会效益方面，均有满意的效果，应在以后的工程中大力发展。

    参考文献

    [1]张任军.泡沫沥青冷再生混合料试验研究[J].湖南交通科技，2018，44（3）：80-82.

    [2]王建.就地冷再生技术在城市道路改造工程中的应用[J].建材与装饰，2017（16）：269-270.

    [3]唐泽斌.泡沫沥青就地冷再生大中修工程中的应用[J].黑龙江交通科技，2017，40（1）：38-39.