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1、泡沫沥青厂拌冷再生基层施工工法ZJGSGF2013B01参与人员：杭州路达公路工程公司1 前言沥青混合料的再生技术是以原沥青类道路表面的铣刨回收料，按设计要求渗入一定比例的粘结料及外加剂，经拌和、摊铺、碾压、养生后用作基层或面层的一种生产工艺。其中，泡沫沥青厂拌冷再生技术具有机械化程度高，施工质量易于控制、施工期短、环境污染小等优点，近年来在我国得到广泛应用。泡沫沥青厂拌冷再生结构主要用于沥青路面的基层，属于“半柔性基层”范畴，它可预防反射裂缝，从而延长沥青面层的使用寿命；铣刨后旧料回收利用，可以避免污染环境，符合我国目前提倡的建设节约型、可持续发展的时代主流。泡沫沥青厂拌冷再生基层施工工法经
2、过多个实际工程应用，取得了良好的经济效益和社会效益。2 工法特点2.1 与就地冷再生相比，能更加有效的控制材料的质量与路用性能。本工法通过厂拌冷再生技术，如控制泡沫沥青的的最佳发泡条件（即发泡温度及发泡用水量）、活性填料的选择与使用、掺配不同材料等来进一步提高再生混合料的使用质量和路用性能。2.2 较好的储存功能。通过厂拌冷再生处理的混合料可以在一定时间内储存备用，克服了就地冷再生中的生产和摊铺相互依赖的缺陷。2.3 泡沫沥青再生混合料中以旧路材料为主，有效的解决了铣刨料的再生利用，同时可以避免污染环境；2.4 通过厂拌冷再生处理，有效地解决了最佳的发泡效果以及铣刨料的破碎程度，保证了冷再生混
3、合料的路用性能；2.5 它主要用于道路路面的基层。可以有效预防“半刚性基层”中可能出现的反射裂缝，延长了沥青面层的使用寿命；2.6 路面标高可以不抬高或抬高较少，减少了挡墙、边沟、绿化带等附属设施的加高费用；2.7 在面层结构设计中可以减薄沥青面层厚度，从而有效地节约投资，降低工程造价；3 适用范围3.1 本工法适用于应用泡沫沥青冷再生技术的各等级路面大中修工程；3.2 当前泡沫沥青混合料常作为冷再生基层应用，属于沥青处置柔性基层的范畴；3.3 泡沫沥青冷再生工艺适用于土基稳定性良好，基层强度尚可，面层出现大面积病害的路段。如果路表实测回弹弯沉过低，需要在施工前对该部分路段进行预处理；3.4
4、泡沫沥青冷再生的施工工期应避开连续的雨天时间段；3.5 无法在现场采用就地冷再生技术（如交通繁忙路段或交通要道），必须在道路以外加以处理的情况。4 工艺原理如图4-1所示，泡沫沥青厂拌冷再生技术是指将旧沥青混凝土面层挖除或铣刨，再运送至料场堆放存贮。根据材料的情况破碎或过筛后，通过固定的厂拌施工设备，根据需要添加新料进行搅拌并喷入泡沫沥青，生产泡沫沥青再生混合料，然后运送至道路施工现场，摊铺压实成型，最终成为一个路面结构层次的施工工艺。厂拌泡沫沥青冷再生施工的主要工艺包括：旧路材料的铣刨与集中；铣刨料破碎、筛分和贮存；泡沫沥青再生混合料的生产和运输：泡沫沥青再生混合料的摊铺和压实。厂拌泡沫沥青
5、冷再生施工主要施工设备包括：旧路铣刨机、厂拌冷再生机械、装载机，水泥料仓(2050吨)，沥青罐车(不低于20吨)、摊铺机，双钢轮振动压路机(带强弱振动调整)，单钢轮振动压路机(带强弱振动调整)，胶轮压路机，水车(带有喷洒装置)等。41厂拌泡沫沥青再生混合料的生产工艺原理由于沥青泡沫的衰减速度很快，在生产泡沫沥青再生混合料时，需要在很短的时间内与冷集料拌和，因此，泡沫沥青再生混合料的拌和设各应集材料传送、沥青发泡、混合料拌和等施工操作为一体。图4-3是泡沫沥青混合料厂拌设备构成示意图，它包括水箱、集料仓、水泥添加系统、双卧轴强制拌和锅、喷洒系统（用于自动喷洒水、泡沫沥青或乳化沥青）、操作室和输料
6、皮带等组成部分。在厂拌设备中，一般有两个集料仓，一个用于添加铣刨料，设有筛网筛除超粒径的团粒；另外一个用于添加新骨料。通过集料仓的开口比例来控制铣刨料与新抖的比例，通过称重后与水泥等填料混和，然后输送至双卧轴强制搅拌锅内。在强制拌和锅上方装有沥青喷嘴和水喷嘴，可以同时喷洒泡沫沥青和水，喷入量可根据集料的质量，通过电脑进行控制。沥青罐车通过软管与图4-3所示的厂拌设各相接，提供生产泡沫沥青所需的热沥青，储水箱用于向设备提供拌和用水和发泡用水，同时可以通过水车等向储水箱补充水。通过厂拌设备上的试验喷嘴可检验现场沥青发泡效果。另外，还需对拌制出的泡沫沥青混合料进行目测检查，包括料的湿度以及沥青分布是
7、否均匀等，以保证混合料性能符合设计要求。 水泥螺旋添加系统 卸料皮带双轴强制卧式搅拌锅集料配料皮带4500L的水箱178 HP 的 柴油发动机水、泡沫沥青喷洒系统料斗可以摆动的 驾驶室图4-3 泡沫沥青混合料厂拌冷再生设备示意图铣刨机和厂拌再生设备是进行厂拌冷再生施工的关键设备，前者通过对旧路面的铣刨，保证生产级配合适的铣刨料，后者实现了沥青发泡和混合料生产的关键工艺。因此必须加强对操作人员的培训和技术交底，保证设各正常、高效的工作。在施工过程中，应对铣刨机和厂拌再生设备进行日常检测和维护。42 厂拌泡沫沥青再生混合料冷再生基层的压实工艺原理厂拌泡沫沥青再生基层的压实度对其路用性能有着重要影响
8、。如果再生层的压实度不足，不仅影响再生混合料的强度，较大的透水性还将成为再生层发生水损害的隐患。此外，在车辆荷载的作用下，再生层的压密变形较大从而导致路表车辙的出现。因此，在泡沫沥青再生基层的施工过程中，必须按照规定严格压实过程，以保证再生层的结构强度和稳定性。厂拌泡沫沥青再生基层的压实一般分成三个阶段：初压，复压和终压。初压的目的是使得混合料就位、稳定。工程实践表明如果不采取静压而直接振动压实，会造成再生层材料的推挤变形和表面裂缝问题。复压的目的是对混合料进行进一步的压实，使得混合料的骨架充分形成，达到规定的压实度。其后，进行终压，目的在于消除复压阶段留下的轮迹，使得材料表面的纹理更加致密。
9、图4-4 泡沫沥青厂拌冷再基层的碾压泡沫沥青再生基层的压实工序为：采用双钢轮静压，使再生料获得初期的稳定和密实：采用高幅低频强振数遍，使得再生层底部区域达到获得密实：采用低幅高频弱振数遍，在不扰动再生层已较密实底部的前提下，达到对再生层顶部的密实：对再生层表面进行撒水湿润后，用胶轮压路机完成终压，发挥胶轮特有的搓揉作用，并且可以在再生层表面获得比较致密的纹理构造。应该注意的是，在胶轮压路机进行终压前，如果再生层表面干燥，可以采用洒水车对再生层表面进行洒水湿润，但是洒水量应严格控制，达到表面湿润即可。5 施工工艺流程和操作要点5.1施工工艺流程施工工艺流程见图5-1。5.2操作要点5.2.1施工
10、准备工作（1） 旧路面的铣刨铣刨机对待维修路段正式铣刨之前，首先应按照设计铣刨深度，变化不同的铣刨速度分别生产铣刨料。通过筛分试验，对比目标级配范围，选择最接近的级配所对应的速度作为施工铣刨速度。在铣刨过程中，铣刨机应以稳定的速度前进，从而保证铣刨料级配的均匀性，并保证下承层的纵横坡度满足设计要求。铣刨后的路面坑槽，必须清扫，保持下承层表面干净、平整。（2）弯沉测试和病害调查铣刨机将面层铣刨后，下卧基层表面完全暴露出来，此时应对下卧层的病害进行调查，对于大面积网裂和贯穿整个车行道的横向裂缝进行标记，必要时可以撒水辅助观察。应测试铣刨后基层的弯沉，根据设计要求，对弯沉值过大的区域进行标记。（3）
11、 铣刨后基层的害病处理对于严重病害发生处和弯沉过大点都应该在加铺泡沫沥青再生层前进行预处理，具体方法是：在整个行车道区域内，沿道路纵向挖除标记点前后5m范围内的原基层，换填新水稳材料。该工作必须至少在施工的前一天完成。（4） 铣刨料的破碎、筛分和储存铣刨料在拌合厂地堆放时，应按照铣刨深度、结构层次及材料种类的不同分类放置。对于铣刨料中的超粒径颗粒，应筛分并集中破碎后储存。必须对堆积在拌合场地的铣刨料、石屑等材料采取防雨措施，避免雨水的浸泡。5.2.2生产和运输(1) 厂拌设备的准备工作在施工开始前，应对厂拌设备进行标定，保证材料掺配的准确性。设备喷洒系统设定的沥青温度和发泡用水量以室内试验确定
12、的合适发泡条件为依据，在施工过程中，必须考虑到沥青罐车容量、运输距离和施工时间确定热沥青出厂温度。在施工前应对设备的发泡效果进行检测，发泡评价指标不得低于室内设计数值。(2) 泡沫沥青混合料的生产在泡沫沥青再生混合料生产过程中，集料由装卸机装入料仓，沥青罐车和水泥灌分别与厂拌设备KMA200相连接，设备能够按照设定比例，自动控制材料进入数量。当水泥、铣刨料、粗料、细料和拌合用水进入拌合锅时，拌锅上方的喷洒系统开始喷入泡沫沥青，同时双卧轴拌和设备开始强制拌和，生产泡沫沥青混合料。(3) 生产中的材料装卸方法图5-1 厂拌泡沫沥青再生基层施工工艺流程图由于厂拌设备只有两个进料仓，当同时加入粗料、细
13、料和铣刨料时就遇到困难。因此装料时首先将粗料和细料在料场中按比例堆放混和，采用装卸机充分拌和均匀，然后将其装入设备的一侧料仓；另一测料仓用于装入铣刨料。(4) 泡沫沥青混合料的质量控制在拌和生产过程中，必须连续观测生产的泡沫沥青混合料拌和是否均匀，一旦发现出现条状或结团现象，应立即停止生产；在正常施工时，也需要对泡沫沥青混合料进行抽检，以保证混合料性能符合设计要求。具体检测项目和方法详见6.2。 (5) 再生料的装载为了减少离析，泡沫沥青混合料首先通过设备尾部的皮带输送机传送至地面，使用一台装载机搅拌后再装入卡车，然后再运往施工现场；(6) 再生料的运输泡沫沥青混合料生产完毕后，应当尽快运输至
14、现场进行摊铺和压实。为了防止运输和等待摊铺过程中车箱表面材料水分散失过快，应在再生料的表面覆盖一条湿布。如果再生材料中含有水泥类等活性填料，那么卡车从装料至再生层压实完成后，其时间间隔不得超过4小时。5.2.3摊铺与压实(1) 摊铺压实设备和参数 运输至现场的再生料，可以使用常规热拌沥青混合料的设备进行摊铺和压实。摊铺过程中泡沫沥青混合料的松铺系数一般为1.11.3之间。摊铺过程中不应发现明显的离析，否则必须挖除返工。(2) 厂拌再生施工的碾压工艺再生料的碾压工艺依次为：双钢轮压路机静压一遍单钢轮压路机高幅低频强振压实34遍单钢轮压路机高频低幅弱振压实35遍轮胎压路机压实46遍。在碾压的过程中
15、，视表面干燥情形决定是否洒水，(3) 碾压过程中的操作要求双钢轮压路机的工作速度不得超过3km/h。胶轮压路机的工作速度不得超过2.5km/h。每次压实必须错1/3轮。如果再生层厚度较厚，可以采用分层摊铺、分层压实的办法。同时应当根据再生层的厚度，选择压实设备的类型和吨位。泡沫沥青再生料摊铺后应当及时压实。5.2.3 操作要点(1) 施工的环境要求当检测料堆的温度低于10时不宜进行再生作业。同时在雾天或者雨天也不宜进行再生作业。如果出现阴雨天气，应当及时对泡沫沥青再生基层做封层处理，以防止雨水渗入基层内部。(2) 沥青用量检测一方面通过设备上测重传感器计算机采集系统的显示数字，监控每生产100t冷再生料的沥青用量，并进行记录；另一方面在施工前后，分别对沥青罐车过磅，采用总量控制方法进行检测。如果不一致，以总量控制得到的结果为依据，对再生设备的计算采集系统重新进行标定。(3)水泥填料的控制水泥类填料可用水泥泵打入料仓，按照质量分数进行控制。厂拌再生时，应通过标定的电子测重仪，保证辅助水泥的均匀加入。每一个生产台班都要记录辅助粘结剂的用量。(4) 接缝处置厂拌施工接缝包括纵向接缝和横向接缝，纵向接缝平行于路中心线，一般是两个施工面的交界处；横向接缝主要是指由于前一段施工结束后与下一段施工开始处的区域。所有的纵向和横向接缝处都要往完全
