泡沫瀝青廠拌冷再生施工工法泡沫瀝青廠拌冷再生施工工法1前言城市道路是城市交通運輸的載體，也是城市基礎設施的重要組成部分。近幾年來，隨著經濟的發展，上級部門和廣大市民對道路功能的要求也越來越高。這種要求集中體現在長時間維持城市道路在一定的服務水平，滿足道路的舒適性和美觀性?？墒怯捎跉v史原因，中國城市道路建設和維修水平相對較低，使得城市道路的使用壽命較短，頻繁的道路維修嚴重干擾了城市的工商業生產，周圍居民意見很大。另外，當前市政道路的維修，主要采用傳統開膛破肚式的封閉交通、大開挖的維修方法，這種方法不但工期長，而且造價高，對于已經相當緊張的城市交通系統產生嚴重的影響，特別是一些重要路段，長時間的封閉施工會對城市的環境、周圍區域的工商業產生嚴重的干擾。為了解決傳統道路養護與維修存在的問題，我公司適時引進和開發瀝青路面廠拌冷再生技術，該技術作為一種經濟環保的維修工藝為現代化道路維修帶來新的思路，符合當前構建和諧社會和建設節約型行業的時代要求。廠拌冷再生技術是一項先將舊路面結構層經過銑刨機進行破碎?；缓筮\輸到場地集中堆放，經過專門的廠拌再生設備將按試驗室配合比設計劑量的穩定劑（泡沫瀝青和水泥）、新料（碎石或石屑）、銑刨材料等進行強制拌和，并經過卡車運輸至攤鋪機，進行攤鋪、壓實，再生后的材料作為新路面結構層使用，從而提高路面結構強度的新技術。嘉興市經濟開發區昌盛路綜合整治改造工程（中山西路—禾興北路）、嘉興市經濟開發云海路改造工程采用了泡沫瀝青廠拌再生技術。我公司承擔了兩個項目的施工，并在施工中積累了豐富的經驗，結合市政道路建設的特點，編制了本工法。2工法特點泡沫瀝青廠拌冷再生技術適合路面的功能性和結構性維修，對于瀝青面層或基層損壞的路面進行破碎和重新穩定，產生一個新的、具有一定強度的、柔性的、較厚的均勻路面結構層，能夠提高路面結構承載能力、抗疲勞和抗水損害的能力，而且能夠有效的抑制水穩基層材料干縮和溫縮變形引起的反射裂縫問題，從而延長路面的使用壽命。適用范圍3.1適用于各等級公路瀝青路面的大修、改擴建工程;可用于高速公路、一級公路和二級公路瀝青路面的下面層及基層，三、四級公路瀝青路面的上面層。城市道路的大修與改擴建工程可參照應用。3.2標高不宜增加或增加不多（一般小于5cm）的公路；3.3具有較多瀝青面層銑刨材料能夠使用；3.4路面結構整個面層和大部分基層產生損壞，處理深度較大，而且下承層病害處理面積較大；3.5路面線形需要較大調整，而且路表面平整度要求較高。3.6施工點附近具備合適的銑刨料堆場。4工藝原理4.1舊瀝青路面材料經過銑刨，運送至固定的場地,根據需要添加新料，經過固定的再生設備加入泡沫瀝青，在常溫下拌和形成新的再生混合料，運送至道路施工現場，使用攤鋪設備進行攤鋪，壓實成型后，成為路面一個結構層次的整套工藝。銑刨拌和攤鋪、壓實圖4.1泡沫瀝青廠拌冷再生的基本原理4.2該技術的核心施工設備為德國維特根公司生產的KMA200泡沫瀝青移動廠拌冷再生設備，該設備由1個水箱、2個集料倉、水泥螺旋添加系統、雙臥軸強制拌和鍋、噴灑系統（能夠自動噴灑水、乳化瀝青和泡沫瀝青）、操作室和輸料皮帶等組成。2個集料倉都有篩網能夠將超粒徑的材料篩除掉，一般1個用于添加回收料，另外1個用于添加新骨料，如圖2所示。冷料倉的送料速度能夠控制回收料和新料的比例。兩個料倉的材料同時在輸料皮帶混和，并在此添加精確計量的水泥等填料，然后運輸至雙臥軸強制攪拌鍋里，在強制拌和鍋上方裝有泡沫瀝青噴嘴和水噴嘴，能夠同時噴灑泡沫瀝青和水，噴入量可根據集料的質量，經過電腦控制。水泥螺旋添加系統卸料皮帶雙軸強制臥式攪拌鍋集料配料皮帶4500L178HP的柴油發動機水、泡沫瀝青噴灑系統料斗能夠擺動的駕駛室圖4.2泡沫瀝青廠拌冷再生設備的組成5施工工藝流程及操作要點5.1銑刨5.1.1原瀝青路面全部厚度一起銑刨掉。5.1.2銑刨速度宜控制在240～360m/h5.1.3銑刨5.1.4銑刨5.1.5銑刨5.1.65.2泡沫瀝青再生料的生產5.2.1瀝青冷再生料的拌和使用維特根公司生產的KMA2005.2.2控制系統調整好銑刨料、外加集料、瀝青、水、外加劑的比例，使5.2.35.25.25.2.5.2.7瀝青溫度控制在160～1705.3泡沫瀝青冷再生混合料的運輸5.3.1混合料應采用自卸汽車運輸，但不得超載運輸，車輛的數量與攤鋪機的數量、運輸能力、運輸距離相適應，在攤鋪機前應形成一個不間斷的供應車流。5.3.2從拌和機向運料車上裝料時，應多次挪動汽車位置，平衡裝料，以減少混合料的離析。5.3.3運料車進入攤鋪現場時，輪胎上不得粘有泥土等可能污染路面的贓物，否則應清除干凈后才能進入工程現場。5.3.4攤鋪過程中運料車應在攤鋪機前1-3m處停住，空檔等候，由攤鋪機推動前進開始緩緩卸料，避免撞擊攤鋪機。5.4泡沫瀝青再生混合料的攤鋪5.4.1采用兩臺帶有自動找平裝置和自動調節攤鋪厚度的攤鋪機前后全幅梯隊鋪筑。5.4.2攤鋪機的輸出量應與泡沫瀝青冷再生混合料的拌合能力及運輸量相匹配，以確保再生混合料連續攤鋪。5.4.3泡沫瀝青混合料必須緩慢、均勻、連續不斷的攤鋪，不得隨意變換速度或中途停頓，以提高平整度，減少混合料的離析，攤鋪速度宜控制在120-180m/h5.4.4在攤鋪過程中，攤鋪機螺旋布料器應相當于攤鋪速度調整到保持一個穩定的速度均衡地轉動，兩側應保持有不少于運料器高度2/3的混合料，以減少在攤鋪過程中混合料的離析。5.4.5局部離析和彈簧現象設專人及時處理。5.4.6泡沫瀝青冷再生混合料的松鋪系數應根據混合料的類型由試鋪試壓確定，攤鋪過程中應隨時檢查鋪層厚度、橫坡。5.5泡沫瀝青冷再生混合料的碾壓5.5.1泡沫瀝青冷再生基層施工應配備足夠數量的壓路機，選擇合理的壓路機組合方式及初壓、復壓、終壓的碾壓步驟，以達到最佳的碾壓效果。5.5.2初壓采用雙鋼輪壓路機靜壓1遍，高頻低幅振壓1遍，共2遍。5.5.3復壓使用2臺壓路機高頻低幅振壓進行不間斷碾壓6遍，碾壓至達到要求壓實度，并無明顯輪跡。5.5.4終壓緊跟復壓進行，復壓結束后，后碾壓層表面干燥，可安排灑水車在再生層表面灑水，使再生層表面濕潤。然后采用輪胎壓路機壓實，碾壓速度3～5km/h，碾壓至無輪跡。5.5.5壓路機的碾壓段長度以與攤鋪機速度平衡為原則選定，并保持大致穩定。碾壓過程中，壓路機起車、停車要緩慢，不得在為碾壓完畢的混合料上急?；虻纛^。壓路機碾壓過程中為避免出現混合料粘輪現象或者混合料表面較干時，可向壓路機碾壓輪噴灑少量水。5.6養生5.6.1鋪筑好的再生層應嚴格控制交通，做好保護，保持整潔，不得造成污染，嚴禁在其上對方施工生產的土或雜物。5.6.2應該保證冷再生層的水分蒸發，在水分蒸發期間，禁止大型車輛在新冷再生路面上通行。5.6.3再生混合料內部的含水量降至50%以下，然后噴灑透層油及少量石屑后，即可開放交通。養生時間一般在2-5天，施工單位根據現場情況和天氣情況而定。6材料與設備6.1路用材料6.1.1瀝青：用于發泡的瀝青其技術要求及適用范圍應符合《公路瀝青路面施工技術規范》（JTGF40－）關于道路石油瀝青技術要求中70號或90號瀝青的規定。用于重載交通或面層較薄的道路時宜選用70號瀝青，當日平均氣溫低于20℃6.1.2水泥：宜采用強度較低的水泥。普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥都可用于冷再生，技術指標應符合有關國家標準的要求，其中初凝時間不得小于3h，終凝時間宜在6h以上。快硬水泥、早強水泥或者已受潮變質的水泥不得使用。6.1.3石屑和碎石：石屑和碎石應潔凈、干燥、無風化、無雜質，并有顆粒級配，質量穩定，其質量應符合表6.1.3.1和表6.1.3.2的要求。表6.1.3.1石屑材料質量要求項目單位高速公路、一級公路其它等級公路試驗方法表觀相對密度，不小于g/cm32.502.45T0328砂當量，不小于%6050T0334含泥量（小于0.075mm含量），不大于－35T0118含水率，不大于%44T0332注：石屑是指經過4.75mm或2.36mm的篩下部分。表6.1.3.2碎石材料質量要求項目單位高速公路、一級公路其它等級公路試驗方法表觀相對密度，不小于g/cm32.502.45T0304或T0308石料壓碎值，不大于%2830T0316吸水率，不大于%3.03.0T0304或T0308針片狀顆粒含量（混合料），不大于%1820T0312軟石含量，不大于%55T0320注：碎石是指粒徑大于4.75mm，公稱最大粒徑為26.5mm的碎石材料。6.1.4銑刨料：銑刨料應干燥、材料組成穩定，其質量應符合表6.1.3.3表6.1.4.1銑刨料質量要求項目單位指標試驗方法含水量，不大于%4T0305超粒徑顆粒（大于31.5mm）含量，不大于%15T0312各篩孔經過率的變異性0.075%±2T0301或T03270.6%±54.75%±726.5%±106.1.5水：6.2機具配備6.2.1場地設備要求：水泥料倉15～40噸1個；裝載機2～3臺；15t以上熱瀝青保溫罐車2～3臺或10t以上瀝青加熱罐1臺；自卸車若干輛；水車2～3輛；路面專用銑刨設備；廠拌再生設備KMA200。廠拌冷再生施工應采用專用的瀝青冷再生拌和設備（維特根公司生產的KMA200泡沫瀝青移動廠拌冷再生設備）。廠拌設備應具有與測重傳感器和數據顯示儀相連的全電腦控制系統，瀝青的噴嘴應能夠自清洗，其連續生產能力不宜低于150t/h。6.2.2現場設備要求：12t以上雙鋼輪振動壓路機1臺（帶強弱振動調整）；單鋼輪振動壓路機1臺（帶強弱振動調整）；20t以上膠輪壓路機1臺；攤鋪機1～2臺。7質量控制7.1質量管理包括所用關鍵設備的檢查和標定，所用材料的標準試驗、試驗段檢測、施工過程中的質量管理和檢查驗收（工序間）。7.2應加強對再生設備的監管，再生設備操作人員必須經過專業的培訓，熟悉設備的生產流程和操作方法。7.3建立工地試驗、質量檢查及工序間的交接驗收等制度，試驗、檢驗應做到原始記錄齊全，數據真實可靠。7.4工地實驗室應能進行所用材料的各項常規試驗，對于工程量大的項目，工地實驗室應當配備專門的室內瀝青發泡裝置或委托具有室內瀝青發泡裝置的實驗室進行有關試驗。7.5各個工序完結后，均應進行檢查驗收。經檢驗合格后，方可進入下一個工序。經檢驗不合格的段落，必須進行返工或補救，使其達到要求。7.6施工過程中應按照表7.6.1的要求對再生設備進行檢查，一旦出現問題應立即向項目技術人員匯報，進行相應處理。表7.6.1再生設備的檢查項目與頻度檢查項目目的頻率方法廠拌再生設備噴灑系統檢查瀝青、水噴灑系統是否正常，是否存在堵塞現象每天施工前，或必要時試噴和輔助相關儀表料門開口比例檢查各料倉的開口比例是否正確隨時機器上的儀表機器的生產率檢查機器的生產率是否在規定的范圍內隨時機器上的顯示器7.7在組織現場施工以前以及在施工過程中，原材料或混合料發生變化時，應對材料進行規定的基本性質的試驗，評定材料質量和性能是否符合表7.7.1的要求。表7.7.1材料質量檢查的項目與頻度材料名稱試驗項目目的頻度儀器和試驗方法銑刨材料級配銑刨材料的級配的變異性是否在允許范圍內當路面結構、銑刨深度、銑刨速度變化時，以及每8000m2T0302含水率材料的濕度狀況，確定添加的水量。當路面結構、天氣等變化，以及再生混合料含水量需要調整時，以及每5000m2T0305材料的組成材料的組成是否發生變化當路面結構、銑刨深度、銑刨速度變化時，或其它必要時目測老化瀝青含量為檢驗新瀝青用量提供依據每15000m2T0722或燃燒法石屑含水率含水率是否符合要求，同時確定添加的水量。每8000m2T0332級配確定級配是否符合要求每10000m2T0327表觀相對密度評定材料質量施工前，或必要時，測2個樣品T0328塑性指數材料的塑性是否符合規定施工前和必要時，測2個樣品T0118松方單位重計算石屑撒布量施工前，或必要時，測2個樣品T0309碎石外觀（石料品種、含泥量）材料是否符合要求，材料是否變化施工前，或必要時目測針片狀顆粒含量評定材料質量施工前，或必要時，測2個樣品T0312表觀相對密度評定材料質量施工前，或必要時，測2個樣品T0304或T0308級配確定級配是否符合要求每8000m2T0302壓碎值評定材料質量施工前，或必要時，測2個樣品T0316瀝青針入度評定瀝青質量施工前，和必要時，測2個樣品T0604軟化點評定瀝青質量施工前，和必要時，測2個樣品T0606延度評定瀝青質量施工前，和必要時，測2個樣品T0605溫度檢驗瀝青溫度是否符合設計要求隨時再生機上溫度計讀數發泡效果檢驗瀝青發泡效果是否符合設計要求每天開機施工前，或必要時，測試3次再生機上的測試噴嘴、鋼桶、量尺、秒表等水泥水泥強度、凝結時間確定水泥的質量是否適宜使用施工前，料源變化時重測水泥膠砂強度檢驗方法，水泥凝結時間檢驗方法注：1.“隨時”是指需要經常檢查的項目，其檢查頻度可根據材料來源及質量波動情況由業主及監理確定；“必要時”是指施工各方任何一個部門對其質量發生懷疑，提出需要檢查時，或是根據需要商定的檢查頻度。2．在正式施工前或生產過程中，利用再生機上的測試噴嘴檢驗瀝青發泡效果。7.8從廠拌再生出料皮帶連續觀測再生材料的質量和均勻性，一旦發現有任何瀝青結團和骨料離析等現象，必須立即停止生產進行檢查；7.9檢查廠拌再生設備控制室操作面板各項參數的設定值，核對計算機采集和打印記錄的數據與顯示值是否一致。7.10冷再生混合料質量檢查的項目和頻度應按照表7.10.1的規定進行，并如實計算產品的合格率。單點檢驗評定方法應符合相關試驗規程的試樣平行試驗要求。表7.10.1材料質量檢查的項目與頻度要求項目檢查頻度及單點檢驗評價方法質量要求與允許偏差試驗方法混合料外觀隨時觀察集料是否存在明顯離析情況、泡沫瀝青分散情況，有無瀝青結團或瀝青絲現象。目測含水率每4000m2＋1%，－2%T0305瀝青用量（油石比）每5000m2±0.3總量控制或燃燒法、抽提法活性填料用量每10000m2±0.3總量控制或EDTA滴定法馬歇爾試驗：穩定度、流值每天1～2次，宜4～6個試件的平均值評定符合設計要求T0709強度：劈裂強度ITS和無側限抗壓強度UCSITS：每天1～2次，宜4～6個試件的平均值評定符合設計要求T0716UCS：每3天1次，宜6～10個試件的代表值評定符合設計要求T0805水穩性（干濕劈裂強度比）每天1～2次，宜4～6個濕試件的劈裂強度平均值與干試件劈裂強度平均值之比，進行評定符合設計要求T0716車轍試驗開工前或必要時，測3個樣品的平均值評定符合設計要求T07197.11泡沫瀝青冷再生層在碾壓過程中應隨時對施工質量進行檢查，質量檢查的內容、頻度、允許偏差應符合表7.11.1的規定。7.12應對泡沫瀝青冷再生層鉆取芯樣檢驗其完整性。一般在齡期7～30天時，應能取出完整的芯樣。施工氣溫較低或再生層含水量較大時，可適當延長取芯時間。如果再生層取不出表7.11.1項目檢查頻度及單點檢驗評價方法質量要求與允許偏差試驗方法城市快速道、主干道其它等級道路外觀隨時表面平整密實，不得有明顯輪跡、裂縫、推擠等缺陷，且無明顯的離析目測接縫隨時緊密平整、順直目測厚度(mm)均值每1500～m26個點-8-10施工時插入法量測松鋪厚度及挖驗法量測壓實厚度單點值-10-20寬度(mm)有側石檢測每個斷面±20T0911無側石檢測每個斷面不小于設計寬度T0911縱斷面高程(mm)面層厚度≤6cm檢測每個斷面+5,-10+5,-15T0911面層厚度＞6cm±10±15T0911橫坡度(%)面層厚度≤6cm檢測每個斷面±0.3±0.4T0911面層厚度＞6cm檢測每個斷面±0.4±0.5T0911平整度(mm)面層厚度≤6cm每200米每車道2處，每處連續10尺68T0931面層厚度＞6cm812T0931注：表中面層厚度是指泡沫瀝青再生層上瀝青面層的厚度，指標針對再生層。完整的芯樣，則應找出不合格再生層的界限，進行返工處理。8安全措施8.1路面病害預先處理，以防鋪完效果不佳。8.2廠拌機的操作需謹慎，試試監控，防治噴嘴堵住和實際噴出量。泡沫瀝青拌合廠的各部位需經常檢查、維修，并配備消防器材。8.3參加道路施工人員應嚴格執行有關安全規定，做好人身安全防范。8.4泡沫瀝青攤鋪作業時，攤鋪機駕駛臺及作業現場要視野開闊，清除一切障物，作業時無關人員不得在駕駛臺上停留，駕駛員不得擅離崗位。

8.5運料車向攤鋪機卸料時，應同步進行，動作協調，防止互相碰撞。

8.6換擋必須在攤鋪機完全停止后進行，嚴禁強行掛擋和在坡道上換擋或空擋滑行。

8.7在泡沫瀝青攤鋪作業中應設置施工標志。

8.8泡沫瀝青運輸車輛狀況應良好，使用前應對剎車、自卸系統進行檢查，車斗密封，后擋板牢靠。

9環保措施9.1及時回收施工過程中剩余的各種料，加以充分利用或合理丟棄，防止環境污染。9.2拌和場地的設置應符合國家有關環境保護、消防、安全等規定；拌和場地與工地現場距離符合就近原則；拌和場地應具有完善的排水設施；路面銑刨料和需添加的新料必須分隔堆放，細集料應采取防雨措施，料場及場內道路應作硬化處理，嚴禁泥土污染。9.3銑刨后的路槽應當平整、堅實和符合規定的橫坡，不得出現薄的夾層。攤鋪泡沫瀝青冷再生混合料之前，應安排人員（或清掃車）清掃路槽。10效益分析10.1廠拌冷再生技術是一種環保、節約的道路維修技術。10.2改造原有路面結構，延長路面使用壽命。10.3能夠獲得高質量的瀝青穩定材料，再生材料的質量能夠保證。10.4施工速度快，縮短施工工期。10.5由于泡沫瀝青再生材料是在常溫下將瀝青銑刨材料進行拌和，節省了能源和原材料，而且與傳統半剛性路面相比，泡沫瀝青冷再生路面能夠減薄瀝青面層的厚度，使得路面總體造價降低。11應用實例11.1項目介紹實例1：嘉興市經濟開發區昌盛路綜合整治改造工程（中山西路—禾興北路）全長5354m，行車道路面寬度為14m。經過近的使用，該路段產生了比較嚴重的損壞，主要表現為網裂、沉陷等病害，急需進行維修處理。以1km為評價路段，各路段的代表彎沉在100～160（0.01mm）。彎沉測試結果表明大部分原路面結構層遭到比較嚴重的破壞，整個基層和面層都要進行徹底修復才能滿足荷載要求。由于市政道路高程的限制，路面大修一般采用傳統的挖補方案，這樣不但會產生約10萬t廢舊路面材料，而且造價高，維修時間長。結合該工程項目的實際情況，經多方專家論證