摘要：冷再生沥青混合料凭借较高的承载强度及刚度、低廉的成本及便捷的施工工艺被广泛应用在沥青路面施工实践中；文章以乳化沥青厂拌冷再生混合料为研究对象，明确了冷再生沥青混合料的级配设计方法和最佳含水率和最大干密度确定模式，就施工过程中涉及到的摊铺及压实关键施工工艺进行针对性分析，建立了系统性的“生产+施工”技术方案。
关键词：乳化沥青；冷再生；拌合；施工工艺
Application analysis of cold mixing recycling construction technology of emulsified asphalt plant
Fan ting
（Shanxi Yuanfang Road and Bridge（Group）Co.，Ltd Datong 037006）
Abstract：Cold recycled asphalt mixture is widely used in asphalt pavement construction practice with its high bearing strength and stiffness，low cost and convenient construction technology.Taking emulsified asphalt cold recycled mixture as the research object，this paper clarifies the gradation design method of cold recycled asphalt mixture and the determination mode of the optimum moisture content and maximum dry density，which are involved in the construction process.The key construction technologies of paving and compaction are analyzed and a systematic technical scheme of "production + construction" is established.
Key words：emulsified asphalt；cold recycling；mixing；construction technology
0 引言
沥青混合料再生技术属于最常见的沥青循环利用技术之一，经常被使用在沥青路面养护工程中，根据沥青混合料的再生工艺和拌合工况不同，可以将沥青再生技术细分为冷再生、热再生、厂拌和路拌四类，四类不同的工艺和拌合工况交叉组合后形成了较为系统的四种沥青混合料再生拌合成套技术。沥青热再生技术是沥青混合料循环利用的工艺初级节段，热再生主要目的是最大程度恢复原有沥青混合料的粘结力性能老化程度，提升老旧沥青混合料的粘性和骨料胶结性能，因此，热再生技术仅适用于沥青路面面层的养护施工中，而冷再生技术是与热再生截然不同的施工工艺，原有沥青混凝土路面中的沥青混合料主要发挥骨料功能及作用，因此，冷再生施工技术不仅可以应用在沥青路面改造中，还可以推广至路面各下面层和基底层。当前，乳化沥青厂拌冷再生技术很好地满足了省内高等级公路沥青路面养护对沥青混合料需求量、养护层数量及养护效率等因素的要求，被广泛推广应用。
1 乳化沥青厂拌冷再生施工生产
1.1 冷再生混合料级配设计及最佳含水率和最大干密度确定
冷再生沥青混合料级配设计与新拌合沥青混合料级配设计标准存在一定的差异，为了满足再生沥青混合料的施工和易性和摊铺压实施工完成后的承载强度、抗变形刚度及荷载稳定性，冷再生沥青混合料级配设计指标应以原有的沥青混合料级配筛分结果为基础，并结合新拌合沥青混合料摊铺结构层的承载能力、可靠度及耐久性确定最终的配合比指标。以本工程项目中使用的大粒径式冷再生沥青混合料为研究对象，提出与之相匹配的配合比设计指标，相应的冷再生沥青混合料级配合成曲线如下图1.1所示。
图1.1 冷再生沥青混合料级配合成曲线
除了控制冷再生厂拌沥青混合料的合成级配指标值外，还应控制好冷再生沥青混合料的含水率和干密度指标，以最大程度提升冷再生沥青混合料的各项力学性能。通过大量工程实践经验可知，厂拌冷再生沥青混合料的最佳含水率指标应控制在4.5%-6.5%范围内，根据上图1.1中确定的目标级配指标值，获取相应的单位体积冷再生沥青混合料中的乳化沥青混合料占比，考虑到乳化沥青本身含有一定比例的水分，选定相应的冷再生沥青混合料用水率梯度进行相应的击实试验，得到冷再生沥青混合料的最佳含水率指标及最大干密度指标分别如下表1.1和图1.2所示。
图1.2 冷再生沥青混合料含水率与干密度变化关系
详细分析上图1.2可知，冷再生沥青混合料的含水率指标达到4.1%时，对应的冷再生沥青混合料的干密度指标达到最大值，当含水率大于4.1%时，随着冷再生沥青混合料拌合用水量的增加，对应的干密度指标逐步下降，通过上述图表分析可知，冷再生沥青混合料的最佳含水率值为4.1%，在夏季高温环境下施工作业时，为了充分考虑因水分蒸发导致的沥青混合料含水率下降，应在最佳含水率指标基础上提升1%-1.2%。
1.2 乳化沥青冷再生混合料厂拌加工
为了保证施工项目现场冷再生沥青混合料的可持续、稳定供应，建议使用厂拌方式进行乳化沥青冷再生混合料拌合生产，拌合机械设备型号为S-3000型，拌合生产效率最高可达350t/h以上；在厂拌过程中应将沥青铣刨混合料、矿粉、水及乳化沥青材料根据设计比例分别添加到沥青拌合料斗内充分拌合，冷再生沥青混合料拌合时间应略短于热拌合工况。拌合阶段应控制好拌合时间和拌合频率，防止拌合过度导致的乳化沥青冷再生混合料提前破乳，影响其强度和性能形成；但不充分的拌合容易影响乳化沥青对沥青混合料的充分包裹性，造成乳化沥青冷再生沥青混合料骨料离析。拌合达标标准以沥青混合料被乳化沥青包裹程度不小于2/3为宜，拌合完成后允许冷再生混合料表面存在轻微的“发白”情况。预留一定的破乳空间的目的是为混合料装卸、运输及摊铺过程伴随的破乳过程预留时间。冷再生沥青混合料拌合阶段，拌合控制人员应密切跟踪和关注拌合均匀性和拌合充分性，一旦出现颗粒直径较大的拌合结块或大粒径铣刨混合料颗粒，应立即停止拌合并检查各料斗内是否存在渗漏问题；不同性能和规格的拌合原材料应分类存放，拌合下料过程应精准计重，保证拌合误差值在相应的允许范围内，拌合机械的料斗、密封口、运输管道、喷射嘴等关键零部件应定期检查，确保密封性、隔绝性和通畅性良好。拌合仓应配置专用的振捣机械，保证冷料充分拌合均匀，乳化沥青冷再生沥青混合料拌合至褐色为宜，表面未见明显的“发白”情况，混合料未见离析和结块，施工和易性满足要求，满足以上条件认为拌合达标，拌合达标的乳化沥青冷再生沥青混合料应快速转运到摊铺施工现场以开展下一步施工环节。
2 沥青路面现场施工关键工艺分析
2.1 沥青路面现场摊铺施工工艺分析
乳化沥青冷再生混合料正式摊铺施工前应先选取试验段进行摊铺试验，以动态调整既定的摊铺层厚度、松铺系数、摊铺施工机械协调配合及质量验收等环节的核心参数。在正式摊铺前必须客观评定沥青摊铺机械的作业效率和乳化沥青的供应情况，做到二者的协调匹配，保证摊铺施工的可持续、连续推进，乳化沥青混合料摊铺应遵循、低速、匀速、连续推进，正式铺筑过程中不能随意变更摊铺速率甚至中途停机，摊铺机械运行速率控制在0.18 km/h-0.24km/h范围内，且始终保持匀速，摊铺过程应始终保持人工观测和检查，一旦出现摊铺混合料离析、鼓包、开裂及破乳不完全等问题，必须立即停止该标段的施工，会同项目部工程技术人员研判病害原因，并及时解决。
2.2 沥青路面现场压实施工工艺分析
乳化沥青冷再生混合料压实施工应先制定合理的压实施工流程和顺序，单一车道压实应至少配套三台压实施工机械组合完成，为了保证乳化沥青在摊铺压实节段的破乳充分性，并满足沥青路面压实指标要求，在保证沥青混合料颗粒完整性的基础上尽量增加压实荷载，并适当提高振动压实工况的压实时间占比，胶轮静态压实机械应保证胶轮表面光滑清洁。应尤其重视复压环节，复压实环节施工质量直接影响到最终的沥青路面强度形成，若沥青路面层总厚度大于150mm时，建议使用40t级的钢轮振动压实机械至少压实3次，首次压实振动频率应较低，并在后续压实循环中逐步提升；振动压实完毕后，应使用胶轮静压实机械揉压4次，一方面起到“收料”作用，另一方面能够清除振动压实机械遗留的钢轮轮迹。选用振动压实机械复压实过程中，一旦出现沥青路面表面开裂、推移等病害，应立即停机，并更换为胶轮静压实机械揉压。
3 总结
沥青混合料冷再生技术作为最常见的沥青循环利用技术之一，已经被广泛使用在沥青路面施工及养护工程中，乳化沥青材料与厂拌冷再生技术被业界认为是沥青路面铺筑混合料的“黄金组合”其在性能、生产及施工方面的优势已经被工程实践证实，在后续工程中应继续推广乳化沥青厂拌冷再生混合料的应用。
参考文献
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论文作者:范婷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/15
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