乳化沥青冷再生基层在G204烟上线大中修工程中的应用
摘 要 本文以G204烟上线大中修工程为研究对象，介绍乳化沥青冷再生基层的施工工艺及施工质量控制指标，同时对冷再生技术带来的经济效益和社会效益进行分析。结果表明，乳化沥青冷再生基层是一项有着广阔应用前景的新工艺，对道路建设中旧沥青路面回收利用提供了良好的示范作用。
关键词 乳化沥青冷再生 铣刨料 配合比 施工工艺
目前，我国主要国省道干线大多面临大中修及改建，从而产生大量沥青铣刨废料，这些混合料不仅占用大量的土地资源且污染环境，造成极大的资源浪费，如能将这些旧料再生利用，那将对节约资源、保护环境、维护生态平衡具有重大意义。为此，本文以G204烟上线大中修工程为背景，对乳化沥青厂拌冷再生基层技术进行应用研究。
一、乳化沥青冷再生技术是采用专门铣刨设备铣刨原沥青路面后，将铣刨料运至拌合站后进行破碎和筛分，并掺入适当比例的新集料、乳化沥青、活性剂（水泥等）等材料后经常温拌和、摊铺、碾压等工序，重新形成具有所需承载能力结构层的一种工艺方法，从而实现旧路面再利用。
二、工程概述：G204烟上线莱阳段大中修工程起点（K70+819）位于海阳与莱阳交界处，向西南经莱阳城区，终点（K107+770）止于莱阳与莱西交界处，全长27.8km。其中K70+819-K73+500及K84+200-K87+280段采用路面病害处理后加铺10cm乳化沥青冷再生基层+热沥青预拌同步碎石封层+6cm中粒式沥青混凝土下面层（AC-20）+黏层+4cm细粒式SBS改性沥青上面层（AC-13C）的施工方案。
三、乳化沥青冷再生基层试验研究
乳化沥青冷再生混合料配合比设计包括原材料试验、混合料配合比（新加集料、填料、水、乳化沥青用量）设计和混合料路用性能试验。
（一）原材料主要由铣刨料和乳化沥青组成，（1）按试验要求对铣刨料筛分2～3档，超过设计最大粒径的颗粒进行破碎后再筛分利用。破碎机器需要弱化调整，目的为打开胶结料粘结，但同时要尽量避免矿料的破碎。筛分为两档时，筛分规格为9.5mm以上和9.5mm以下。筛分三挡时，筛分规格为9.5mm以上、9.5mm-4.75mm和4.75mm以下。不同规格铣刨料分开堆放，不得“串仓”混料，混合使用时，必须先采用铲车反复翻料均匀。
该项目所采用的铣刨料规格10-20mm和0-10mm两档。
（2）乳化沥青，厂拌再生需要考虑混合料运输和卸料，改性乳化沥青采用慢裂型。
（二）乳化沥青冷再生混合料级配
（1）矿料级配，首先经过筛分试验确定乳化沥青冷再生混合料矿料级配曲线在范围以内。
（2）其次确定乳化沥青冷再生混合料最佳含水量，本文采用旋转压实法确定乳化冷再生沥青混合料最佳含水量，旋转压实次数50次，拟采用4%外加乳化沥青，对成型后试件进行劈裂试验，试验结果对比表明：4%外加水量时空隙率最小，劈裂抗拉强度最高，确定最佳外加水量为4%。
（3）确定最佳乳化沥青含量
以4%外加水量为基础，分别利用旋转压实试验成型3%、3.5%、4%乳化沥青含量的三组试件，对三组试件进行试验研究，实验结果如下：
实验结果表明：随着乳化沥青含量的增大，密度和孔隙率不断减小，劈裂强度比不断增加，综合分析，确定乳化沥青最佳含量为4%。
（三）乳化沥青冷再生混合料路用性能试验
（1）高温稳定性是沥青路面最关键的指标之一，车辙试验是评价沥青混合料高温稳定性的室内试验方法，按照沥青混合料车辙试验（T0719-2011）条件进行测定。通过3次试验，动稳定度均值在3076次/mm实验结果表明：混合料具有良好的高温稳定性，满足施工要求。
（2）通过浸水试验来判定乳化沥青冷再生混合料的水稳定性，进行冻融劈裂试验，冻融循环后劈裂强度（Mpa）为（0.3、0.26、0.28）均值0.28，未冻融循环劈裂强度（Mpa）为（0.35、0.33、0.37），均值0.35，冻融劈裂强度比为80%，实验结果表明：乳化沥青冷再生混合料具有良好的水稳定性，满足施工要求。
四、施工方案
（一）冷再生混合料的拌和 生产过程中，同时从料堆和皮带运输机随时检测各种材料的质量和均匀性，检查超粒径铣刨料颗粒。检查冷料仓储料情况，防止空料、串料，防止矿料过多卡机或过少空转，拌和应均匀，达到混合料呈黑褐色、少花白料、无液体流淌现象、无水泥或矿粉结块成团现象，和易性好。 （二）冷再生沥青混合料的运输
拌和后的冷再生混合料不宜储存，立刻运至施工现场使用。拌和机向车厢内卸料时，从车厢前部、后部、中部分三次装料，每次汽车应至少移动两次位置，以减少混合料离析现象。汽车运输混合料时，采用篷布覆盖住车厢，防止混合料提前破乳、污染、中途遭受雨淋，表面过早破乳产生的后果，与热拌沥青混合料表面降温结皮是等效的。
（三）冷再生沥青混合料的摊铺
摊铺机采用沥青摊铺机，摊铺速度根据拌合站产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度予以调整选择，摊铺速度宜控制在2-4m/min范围内。与传统热拌沥青混合料摊铺稍有不同，摊铺冷再生沥青混合料时熨平板不必预热，只需涂少量防粘剂（植物油：水=1：3），以防止水分散失而影响混合料的和易性。
（四）冷再生沥青混合料的碾压
冷再生基层的碾压采用单钢轮压路机和重型胶轮压路机（30t以上）组合方式。碾压遍数根据试验段确定，单钢轮压路机静压1遍，然后振动碾压3遍。钢轮碾压后，表面可能产生微裂缝，胶轮压路机及时跟进，以便消除微裂缝，胶轮压路机碾压4-6遍。
厂拌冷再生混合料每层摊铺厚度最好不大于150mm，则在铺上一层前需经过养生。雨天不能摊铺，若温度低于10℃，停止摊铺。
（五）接缝的处理，日常施工时一般连续作业不易中断，如因故中断时间较长及每天施工结束后须设置横缝。每天施工结尾时碾压后末端成一斜坡，在第二次开始摊铺新混合料之前，用三米直尺确定挖除范围，并挖成一横向垂直向下的断面。
（六）冷再生沥青混合料的养生及开放交通 ，铣刨料冷再生混合料基层在碾压施工结束后，应封闭交通进行养生，混合料中的水分逐步散失，结构强度进一步形成。养生时间一般为2-5天，在养生过程中及时检测路面中的含水量，当路面含水量降低至2%以下或者能完整取出芯样时，可铺筑上面的结构。
五、乳化沥青冷再生基层具有良好的经济和环境效益。（1）乳化沥青具有无毒、无臭、不易燃烧、生产工艺简单、原料低廉易得、便于施工等特点；（2）冷再生技术节省成本，包括材料和运输成本，与其他传统的施工方法相比，总投资可节省40-50%；（3）不损坏路基，提高旧路等级，且能够精确控制层铺厚度；（4）可以充分利用旧路沥青路面，不需做扔弃处理，减少了新材料的开采，具有较高的环保效益；（5）沥青冷再生技术采用的筑路机械具有封闭式自动控制添加系统，可以实现合理配合比、防止粉m飞扬、有利于文明施工。
六、结语：通过在本次G204大中修工程中运用乳化沥青冷再生技术，有效的利用了旧沥青铣刨料，减少了资源浪费和环境的破坏，加快了工程建设进度，并掌握了乳化沥青冷再生技术的施工工艺和控制及检测指标，为该技术在烟台地区乃至全省的推广奠定了实践基础。
参考文献：
[1] 吕伟民.沥青路面再生技术[M].北京：人民交通出版社，1989.
[2] 黄晓明，赵永利，江臣.沥青路面再生利用实验分析[J].岩土工程学报，2001.