常州市恒正交通工程试验检测中心有限公司 江苏 常州 213000
摘要：随着经济的快速发展,道路作为交通运输的载体,在使用过程会出现不同程度的病害,从而影响道路的使用性能，需要针对这些病害采取有效的养护措施。在道路具体养护工作中，挖除需要修补的沥青混凝土面层，重新铺筑沥青混凝土面层，是当前道路养护施工中较常采用的技术手段。为了能够更好的节约资源，沥青混凝土的冷再生技术得到了推广与应用。本文结合2017年常州市养护大中修项目沥青混凝土道路冷再生试验检测进行探讨研究。
关键词：道路 沥青混凝土路面 冷再生 试验 检测
引言沥青混凝土路面的冷再生技术，是将待养护沥青混凝土路面挖翻、破碎以及筛分处理后，在同新沥青混凝土材料、集料以及再生剂按照一定比例重新拌合，使其在具有一定路用性能的同时对路面进行重新铺筑的一种施工工艺，通过对原有沥青混凝土材料的重新利用，在保护环境的同时起到了节约资源的效果。在冷再生技术推广应用过程中，试验检测是保证施工质量，监测技术指标是否符合使用要求的一个重要环节。
冷再生技术实际应用与传统旧路改造方式对比及应用实例
传统旧路改造方式：需要对交通进行全幅封闭处理，增加邻近道路巨大运营压力使其超负荷运营遭到破坏；产生大量废弃旧料占用土地资源并对沿线造成污染。
冷再生技术：半幅施工可以保证道路另半幅处于正常运营状态；能够较好保护环境作用，更为实用经济；简化施工工序，缩短施工工期；无旧料运输问题，不需要对基层进行挖掘与回填处理；施工工艺较为先进，能够保证再生层结构的均匀与连续性；能够节约资金，减少费用；保证原路面标高的稳定性，避免对周边基础设施以及沿线构造物产生负面影响。
常州市G312无锡界至青洋路段、S340卜弋至殷村段、S239（K31+500~K33+200段及K41+500~K46+200段）等七个国省干线公路项目交通繁忙，重载车辆极多，无论是功能性的还是结构性道路损害都很严重。虽然公路管理部门逐年增加了维修成本，但路面性能却每况愈下，路面频繁出现龟裂、车辙、坑槽等病害，常州市公路管理处将其列入2017年常州市养护大中修项目计划。
为彻底改变以上七个项目运行面貌，探索新的节约、环保、可持续利用的路面大修技术，根据旧路面调查、技术检测及交通量分析，综合考虑冷再生技术与传统旧路改造方式的优劣，最终决定采用如下的改造方案：对原有旧沥青混凝土路面进行铣刨，利用路面铣刨料进行冷再生后铺筑沥青混凝土面层。
施工准备阶段及施工过程中，业主、施工、监理、科研、设计及设备供应方等参与单位始终保持着密切的联系和配合，对级配设计、施工工艺、施工组织、控制手段、技术保障措施进行了多次的细化分析和优化，过程中严格进行技术指标及检查项目的试验检测，及时准确对数据结果进行分析，监测施工情况，对施工过程措施进行指导，确保项目质量，工程技术改造方案达到了预期的效果。
1、原材料
冷再生技术原理：采用改性化沥青作为再生剂，将RAP料及水泥等其他材料进行冷再生加工。
①改性沥青冷再生沥青混合料宜采用优质材料，各项技术要求应满足要求。②路面铣刨料
路面铣刨料（RAP）应不含杂草和其它有害物质，包括淤泥和粘土。要求铣刨料粒径规格基本一致，没有大的团块。
③水泥
普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥均可用，禁止使用外界影响而变质的水泥。
宜采用强度等级为32.5以上的水泥；水泥各龄期强度、安定性等应达到相应指标要求；要求水泥初凝时间3小时以上、终凝时间不小于6个小时。
④矿粉
宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁，矿粉质量技术要求见下表。
冷再生沥青混合料用矿粉质量技术要求
v注：亲水系数宜小于0.8。
2、施工工艺流程
①铣刨现有路面
冷再生的第一步是在设计厚度下刨除现有的左幅沥青路面，然后将RAP材料运至拌和厂。RAP材料在拌和厂中破碎，按尺寸分级。若RAP充分破碎，RAP和回收集料的尺寸和级配能控制得很好，这样能避免大尺寸集料的存在。铣刨时应注意控制铣刨机的型号、铣刨速度，保证铣刨后RAP材料的均匀性。
②RAP材料的破碎、筛分和贮存
RAP材料经破碎、筛分后，可达到生产所需的尺寸及级配，RAP材料在破碎和筛分后即可送至拌和楼生产，也可以贮存起来以后使用。项目采用0-9.5mm及9.5-31.5mm两档对RAP料进行筛分,并对超粒径的部分进行二次以上的破碎筛分，以剔除超粒径部分。分级后的RAP料堆放高度实际控制不大于3m，尽量避免筛分后长时间存储，同时RAP料堆放场地进行硬化保持良好排水功能，RAP料加以覆盖并尽量保证含水量的均匀。
③冷再生配合比设计
（1）冷再生混合料配合比设计包括原材料分析、配合比设计和设计配合比检验三项内容。
（2）采用随机取样的方法，取得具有足够用量的铣刨料，并低温烘干确定原材料含水量。
（3）采用离心式抽提仪，对铣刨料进行抽提，分析得出铣刨料级配及沥青含量。
（4）确定最大干密度、最佳含水量
对5个不同含水量的铣刨料（或铣刨料与水泥混合料）进行土工击实试验，通过土工击实确定试件干密度（如某一试件的干密度与该批试件的平均干密度相差30kg/m3以上，则将该试件剔除），根据试件干密度——流体含量关系曲线，回归分析得出最大干密度及其对应的最佳含水量（最佳流体含量作为后期试验控制外加水量的控制指标）。
（5）沥青用量的确定
以最佳流体含量作为控制混合料中所有流体含量的控制指标，选取5个不同沥青用量，通过最佳流体含量计算确定掺水量，拌制不同再生混合料，进行常规马歇尔击实试验，进行沥青用量的确定。
（6）验证试验
根据所选定的各材料掺量，成型相关试件，进行设计沥青含量的高温抗变形能力（车辙试验）、抗水损害（冻融劈裂、浸水马歇尔试验）、低温抗裂性（低温小梁弯曲试验）、抗疲劳能力（四点梁疲劳试验）等性能试验，评价再生混合料与路用相关的性能
④拌和、运输、摊铺、碾压、养生
（1）拌合
RAP材料应由一个能将RAP 材料、改性沥青、水泥和水等组成成分加工成均匀的混合物的拌和系统进行加工。各组成成分应按照混合料设计要求进行拌合，拌和后用卡车直接运到现场，不允许储存冷拌的混合料。
（2）运输
应保证装载运输车辆有足够的时间将拌和料运送到现场，混合料应在拌和后按推荐转运时间（实际中控制在2小时）内使用，高温季节应时间适当缩短。运输应采用14T以上大吨位车辆，混合料装车前对车厢喷水湿润，装车后车厢严密覆盖。
（3）原路面准备
为增强原路面面层和冷再生混合料的粘结性能，在摊铺冷再生混合料之前应对旧路面表面进行清理，确保表面干净、无杂物。然后在表面喷洒粘油层，喷洒量一般为纯沥青用量0.2～0.3 kg/m2。
（4）摊铺
冷再生混合料每层摊铺厚度最好不大于150mm（为压实后的厚度），若需要多层铺筑，则在铺上一层前需养生一段时间（在好的养生条件下一般养生2～5天左右）。雨天不能摊铺，若气温低于10℃，也应停止摊铺。
根据试验段拟定松铺系数进行摊铺，摊铺机行进速度按1.5～2m/min予以调整选择。摊铺时做到缓慢均匀不间断地摊铺，一般摊铺未压实前，施工人员不得进入踏踩，一般不进行人工修补，但对局部离析需加以一定处理。
（5）碾压
冷再生混合料的压实可用钢轮压路机和轮胎压路机。。碾压遍数常由混合料性能、压实厚度、压路机类型及环境状况等决定，需根据试验段情况确定。终压采用双钢轮压路机碾压，以消除轮迹。
（6）养生
冷再生沥青面层成型后应养生一段时间，在较好的气候条件下，一般养生期为2～5天。在养生期间应封闭交通，若冷再生混合料产生松散可通过雾封层（Fog Seal，表面喷洒乳化沥青，喷洒量约为0.2～0.4kg/m2）来解决。
3、沥青冷再生施工质量标准与检测结果
①RAP材料的级配
RAP材料的筛分结果在与提供的混合料设计级配对比时应满足下表列的级配范围允许值。
②混合料试验
冷再生沥青混合料室内试验主要包括马歇尔试验和劈裂强度试验。试验指标要求见下表所示。
4、工程效果
2017年常州市养护大中修项目均采用半幅通车、半幅施工方式，在冷再生施工结束后封闭交通养生一周后予以开放交通。通过外观质量检查和试验检测指标分析，冷再生面层经历了一个多月的车流的考验，未发现沥青再生试验段发生松散破碎、砂剥落现象，也未出现裂缝、泛油、油包、油浪、车辙等破坏现象，同时表面平整、坚实与光洁，达到较好的处理效果。
试验检测方式及注意事项分析
1、 配合比设计
由于冷再生现场取样的铣刨料存在着较大的变异性，且不同取料点获得的试样具有着不同的级配、具有较大的差异，因此配合比设计具有较多困难因素。针对这种情况，需要加大取样频率，在经过多组筛分处理后选取最具代表性的级配进行配合比验证，选定较为准确的生产配合比，并根据原材料不同变化适时检测，及时指导施工。
2、施工过程试验检测
在施工过程当中，改性沥青、铣刨料级配、矿粉等原材料、沥青含量、混合料级配要加强检测，及时测定，准确提供试验结果，同时再摊铺过程中对松铺厚度随时检查，并根据拌合楼拌合总量对摊铺厚度进行校核。
3、成品检测
在施工完成后，检测人员对压实度、厚度及平整度等技术指标进行检测并分析数据结果，在摊铺过程中随时观察混合料质量情况、成型外观情况。其中压实度检测方面，因旧路材料变异性情况的存在，在实际检测当中也经常会出现压实度不够或者密集度过大的情况，该种情况在实际开展大面积施工时更为明显。对此，在实际压实度检测工作开展当中，不能够以理论数据方式对其是否合格进行判定，可以通过实时检测混合料标准密度，进行现场取样与理论标准对比分析，最终确定采用压实度合格判定标准，同时结合压实遍数控制加强压实度控制。
结束语
本文通过2017年常州市养护大中修项目施工试验检测过程跟踪，对沥青混凝土道路冷再生试验检测进行了详细研究记录。对于今后沥青道路冷再生路面处理方面技术把握与应用提供了充分数据支持，对冷再生沥青面层施工试验检测项目、指标及数据分析积累了较多丰富经验，对保障冷再生试验检测质量具有较高的参考价值。
参考文献
《厂拌乳化沥青施工指导意见》 东南大学交通学院
《公路沥青路面再生技术规范》
论文作者:黄海燕
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/13
标签：沥青论文; 路面论文; 混凝土论文; 材料论文; 常州市论文; 面层论文; 道路论文; 《防护工程》2017年第31期论文;