乳化瀝青處理瀝青混合料廠拌冷再生施工工法

1、乳化瀝青處理瀝青混合料廠拌冷再生施工工法1、前言近年來，我國公路建設(shè)迅速發(fā)展，隨著通車里程的逐年遞增，許多高等級公路已進入大面積改造維護期，而路面的大修、重建等常規(guī)改造維修方法，耗用大量砂石及瀝青等限量資源，占用大量的資金，已逐漸影響到我國高等級公路的建設(shè)進程及現(xiàn)代化公路交通網(wǎng)的規(guī)劃與完善。瀝青屬于高分子聚合物范疇，具有溶解、沉淀等熱力學可逆過程的性質(zhì)，而且研究表明，由于舊瀝青已經(jīng)受過氧化作用，性能趨于穩(wěn)定，再生利用后不會迅速變質(zhì)，再生路面不易硬化而出現(xiàn)裂縫，能夠保持持久的柔韌性，使用壽命長。這決定了舊瀝青混合料是一種可再生利用的材料資源。因此，進行瀝青混合料的再生，蘊含巨大的經(jīng)濟效益，順應(yīng)交

2、通事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措，同時更有利于保護生態(tài)環(huán)境。安徽開源路橋有限責任公司在合徐高速公路南段瀝青混凝土路面的養(yǎng)護施工中，采用了瀝青混合料的冷再生技術(shù)，在該項施工中，我公司在華南理工大學的研究和指導(dǎo)下，已掌握該施工工法，具備了成功經(jīng)驗，并取得了良好效果。2、工法特點瀝青混合料冷再生施工工法具備以下特點：1、對原路面銑刨的瀝青混合料，可全部回收利用，既降低了公路維修成本，又不至于對環(huán)境造成污染；2、用改性乳化瀝青和水泥作為再生劑，對廢舊瀝青混合料的再生，無需加熱，施工簡便，易于控制；3、對原有拌和設(shè)備的改造簡單，不需要太大的投入；4、施工工藝易于控制，能夠保證工程質(zhì)量；5、對路面的維修周期大大

3、降低，確保車輛的通行；6、大大改善了施工條件，延長了可施工季節(jié)。3、適用范圍本施工工法目前可適用于瀝青混合料經(jīng)再生后，用于高速公路的中下面層、基層或低一級的瀝青混凝土路面的面層。4、工藝原理乳化瀝青處理瀝青混合料冷再生工法原理是用銑刨后的廢舊瀝青混合料，按照一定的級配，用改性乳化瀝青作為再生劑，重新拌和，再使用到路面的基層或面層中，對銑刨后的舊瀝青混合料進行再生利用。5、施工工藝流程及操作要點本工法主要闡述瀝青混合料冷再生后用于高速公路基層的施工工藝。原路面銑刨混合料運至拌和站現(xiàn)場準備機械就位混合料攤鋪碾壓交通管制、養(yǎng)生檢測鋪筑下封層瀝青混合料冷再生配合比設(shè)計確定生產(chǎn)配合比混合料拌和拌和設(shè)備改

4、造混合料運輸舊混合料、再生劑試驗5.1工藝流程：5.2瀝青混合料冷再生配合比設(shè)計乳化瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計包括原材料分析、配合比（乳化瀝青及水、水泥用量）設(shè)計和設(shè)計配合比檢驗三項內(nèi)容，配合比設(shè)計步驟如下圖所示?，F(xiàn)場銑刨混合料隨機取樣抽提試驗預(yù)估乳化瀝青用量裹覆試驗確定總液體用量范圍擊實試驗確定最佳液體用量摻加一定量水泥或水泥量增加不同乳化瀝青用量制作馬歇爾試件和圓柱體試件 強度試驗、馬歇爾穩(wěn)定度劈裂強度、抗壓強度 不合格合格確定設(shè)計乳化瀝青及拌和用水量進行設(shè)計瀝青含量高溫車轍、低溫抗裂、疲勞等性能試驗確定生產(chǎn)配合比現(xiàn)場調(diào)整5.3施工工藝和操作要點銑刨原有病害路面冷再生的第一步是在設(shè)計厚度下

5、分層刨除現(xiàn)有的瀝青路面，然后將銑刨料運至拌和廠。銑刨過程中，應(yīng)采取一定措施以控制銑刨料的最大粒徑。要求銑刨料的最大粒徑小于31.5mm，拌和廠宜增加篩分和破碎設(shè)備，用于破碎超粒徑的銑刨料。由于在瀝青面層銑刨料自重和高溫的作用下，銑刨料可重新粘結(jié)起來形成尺寸較大的顆粒，因此銑刨料料堆的高度不能太高，機械設(shè)備也不得在料堆上停留或行走。對于較小粒徑的銑刨料，為了減少銑刨料中的含水量對冷再生混合料質(zhì)量的影響，粒徑較小的銑刨料采取覆蓋的措施。銑刨料的含水量應(yīng)控制在3.0%以下。在下基層表面噴灑透層油為增強下基層和冷再生上基層瀝青混合料的粘結(jié)性能，在攤鋪冷再生上基層之前應(yīng)對下基層表面進行處理。處理方式一般

6、是在下基層表面噴灑透層乳化瀝青，透層油的用量通過試灑確定，一般采用PC-2型或PA-2型乳化瀝青，用量不宜超過0.71.5kg/m2（其中殘留物含量以50%為基準）。拌和1) 廠拌冷再生瀝青混合料的拌和樓通常不設(shè)置篩分板，因此銑刨料和新鮮集料的用量就由冷料倉進料速度來控制。可在冷料輸送帶上取樣分析混合料級配。拌和樓需有乳化瀝青和注水的精確計量裝置。2) 拌和前，將銑刨料、乳化瀝青、水按比例投放到拌和鍋中拌和。冷再生混合料的拌和時間應(yīng)短于熱拌瀝青混合料的拌和時間。乳化瀝青混合料若過度拌和可導(dǎo)致乳化瀝青提前破乳，使混合料勁度過大；而拌和不充分則可導(dǎo)致集料不能充分地被乳化瀝青裹覆。3) 混合料拌和時

7、集料可能不完全均勻地被乳化瀝青裹覆，但沒有必要來延長拌和時間來提高瀝青的裹覆程度。因為在混合料的攤鋪，碾壓過程中，瀝青可進一步地裹覆集料。若集料難以被瀝青裹覆，則應(yīng)調(diào)整拌和方式以使瀝青良好地裹覆在集料表面。攤鋪1) 廠拌冷再生過程中最好通過強制通風以減少混合料中水分及易揮發(fā)物的含量。強制通風過程降低了混合料中的液體含量，使混合料足夠堅強，能承受壓路機的碾壓作用?；旌狭系囊簯B(tài)物質(zhì)的散失速度主要由瀝青改性劑的種類、混合料中的水分含量、集料級配、風速、氣溫及濕度等因素決定。2) 傳統(tǒng)的攤鋪機即可攤鋪廠拌冷再生瀝青混合料，混合料中適度的水分可防止熨平板下的混合料發(fā)生“撕裂”、“脫空”等現(xiàn)象，熨平板不必

8、加熱，以防止混合料中水分散失過快而影響混合料的和易性。2) 冷再生瀝青混合料每層攤鋪厚度最好不大于10cm（為壓實后的厚度），若需要多層鋪筑，則在鋪上一層前需養(yǎng)生一段時間（在好的養(yǎng)生條件下一般養(yǎng)生24天左右）。雨天不能攤鋪，若氣溫低于10，也應(yīng)停止攤鋪。壓實1) 冷再生瀝青混合料的壓實可用雙鋼輪振動鋼輪壓路機和重型輪胎壓路機碾壓成型。冷再生瀝青混合料比常規(guī)熱拌瀝青混合料（HMA）更稠，所以需要更重的壓實設(shè)備，且很難將冷再生瀝青混合料壓實至HMA相同的密度范圍。充分壓實的冷再生混合料總空隙率在9%14%范圍。2) 以乳化瀝青為再生劑的冷再生瀝青混合料的碾壓要在乳化瀝青開始破乳時（乳化瀝青的顏色由

9、褐色變?yōu)楹谏┻M行；摻加水泥的乳化瀝青冷再生混合料的碾壓可在攤鋪后立即開始。直到混合料完全破乳時才開始壓實，可能造成混合料上部形成硬殼，將使壓實更困難，如果用鋼輪碾壓會產(chǎn)生嚴重的細裂紋。3) 初壓可采用雙鋼輪壓路機（11噸左右）靜壓12遍，然后用高頻低幅的方式（10噸以上）振動碾壓12遍。復(fù)壓用大噸位（25噸或更高）的輪胎壓路機一般需要46遍。終壓采用雙鋼輪壓路機碾壓，以消除輪跡。壓路機碾壓時可噴少量的水霧，以防止壓路機粘輪。冷再生瀝青混合料常是“蓬松”狀，因此需要增大松鋪厚度以保證壓實厚度滿足要求?；旌狭现械暮繉簩嵵陵P(guān)重要，合適的水分含量可潤滑集料，有助于壓實。但過度的水分會導(dǎo)致混合料

10、密度低，且水分會長時間的滯留在結(jié)構(gòu)層中，混合料中過度的水分還會使攤鋪后混合料的養(yǎng)生期延長。養(yǎng)護在鋪筑下面層之前，冷再生瀝青基層應(yīng)養(yǎng)護一段時間，使混合料中的水分進一步散失。在較好的氣候條件下，一般養(yǎng)生期為24天。在養(yǎng)生過程中應(yīng)及時檢測路面中的含水量，當路面含水量降低至2%以下時，可鋪筑上面的結(jié)構(gòu)層。通常認為干的鉆芯能基本完整地抽取出來，則混合料的養(yǎng)護足以攤鋪加鋪層。養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通。鋪筑下封層由于冷再生瀝青混合料基層的孔隙率在9%14%范圍，因此，在鋪筑瀝青面層前，在該層上鋪筑下封層。下封層宜采用層鋪法表面處治或稀漿封層法施工。下封層的厚度不宜小于6mm，且要做到完全密水。以層鋪法瀝青表處鋪筑

11、下封層時，通常采用單層式，礦料用量宜為58m3/m2，瀝青用量為0.91.0kg/m2（其中，殘留物含量為60%）。宜采用瀝青灑布車及集料撒布機聯(lián)合作業(yè)。6、材料與設(shè)備6.1原材料要求檢測項目技術(shù)規(guī)格篩上剩余量（%） 不大于0.10電荷陽離子帶正電荷破乳速度慢裂恩格拉粘度E25230蒸發(fā)殘留物含量（%） 不小于55蒸發(fā)殘留物性質(zhì)針入度（100g，25，5S）（0.1mm）45150延度（15）（cm） 不小于40溶解度（三氯乙烯）（%） 不小于97.5常溫儲存 穩(wěn)定性1d，（%）15d，（%）5冷再生瀝青混合料所用的原材料主要有乳化瀝青、水泥、水及瀝青面層銑刨料、路面基層銑刨料。乳化瀝青冷再生

12、瀝青混合料基層采用優(yōu)質(zhì)拌合型慢裂乳化瀝青，其技術(shù)要求滿足下表的要求。乳化瀝青（BC-1型）技術(shù)要求 表 6.1. 2水泥普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可以使用，禁止使用外界影響而變質(zhì)的水泥。宜采用強度等級為32.5以上的水泥；水泥各齡期強度、安定性等應(yīng)達到相應(yīng)指標要求；要求水泥初凝時間3小時以上、終凝時間不小于6個小時。6.1. 3水普通飲用水，或潔凈不含有害物質(zhì)的水均可使用。6.1. 4瀝青面層銑刨料銑刨料為原瀝青面層銑刨料，要求分層銑刨，銑刨料粒徑規(guī)格基本一致，最大粒徑不得超過31.5mm，沒有大的團塊。由于銑刨后的瀝青混合料極易粘結(jié)，因此，混合料的堆放高度不宜過高，

13、更不允許在混合料上停放機械或有機械行走。 6.2施工機械及質(zhì)量檢測儀器施工機械冷再生瀝青混合料必須配備齊全的施工機械和配件，做好開工前的保養(yǎng)、試機工作，并保證在施工期間一般不發(fā)生有礙施工進度和質(zhì)量的故障。路面基層施工，要求采用集中廠拌、攤鋪機攤鋪，按層次施工，要求配備足夠的拌和、運輸、攤鋪、壓實機械，配備機械見下表。機械設(shè)備配備表 表序號機械名稱規(guī)格、型號數(shù)量要求1拌和機300T/h1裝配高精度電子動態(tài)計量器2攤鋪機7.5m23雙鋼輪壓路機DD13034輪胎壓路機25T25裝載機ZL503與拌和機的受料斗大小，拌和速度相匹配6自卸汽車20T15數(shù)量應(yīng)與拌和、攤鋪設(shè)備相匹配7灑水車6m32帶的能

14、夠噴灑成霧狀的噴頭8瀝青灑布車SX5260GLQ19石料撒布機SS3000110水泥罐倉50T1配有水泥破拱器11乳化瀝青罐30T2配有加溫和攪拌裝置質(zhì)量檢測儀器序號儀器名稱規(guī)格型號數(shù)量備 注1水泥凝結(jié)時間測定儀新標準12標準重型擊實儀15cm23馬歇爾擊實儀MJ-IZ14間接抗拉強度試驗儀15灌砂筒15cm16標準篩（方孔）0.075-37.5mm27瀝青混合料抽提儀18無核密度儀19瀝青混合料拌和機LHB-3110最大理論密度測定儀（TMD）111路面回彈彎沉測定儀5.4m112路面鉆芯取樣機一體式113標準養(yǎng)護室設(shè)備114EDTA滴定化學分析儀115平整度儀17、質(zhì)量控制7.1冷再生瀝青

15、混合料質(zhì)量驗收標準室內(nèi)試驗標準冷再生瀝青混合料室內(nèi)試驗主要包括馬歇爾穩(wěn)定度試驗和劈裂強度試驗等，試驗標準見下表： 冷再生瀝青混合料基層室內(nèi)試驗標準 表 試驗項目試驗標準馬歇爾試件空隙率10%15%馬歇爾試驗馬歇爾穩(wěn)定度7.0KN殘留穩(wěn)定度80.0%劈裂強度 試驗浸水24h劈裂強度0.30Mpa浸水24h和空氣中養(yǎng)生試件的劈裂強度比80.0%現(xiàn)場質(zhì)量標準冷再生瀝青混合料基層施工結(jié)束后，除按公路工程質(zhì)量檢驗評定標準檢驗評定外，還須進行下列項目的檢測： 冷再生瀝青混合料基層現(xiàn)場檢測項目 表檢測項目目 的頻 率樣品來源及數(shù)量混合料的級配確定混合料的級配和最大尺寸每1000m每車道一次料堆、輸送帶取樣至

16、少10kg乳化瀝青檢測乳化瀝青質(zhì)量每個品種一次瀝青車和瀝青儲罐取樣混合料中加入的水分調(diào)整混合料中合適的水分以利于拌和壓實每1000m每車道一次運輸卡車或攤鋪后，最少10kg路面養(yǎng)生后含水量確定何時可以攤鋪新的瀝青層每1000m每車道一次路面全厚樣品至少1.5kg乳化瀝青添加用量驗證乳化瀝青的用量每半天一次儲存罐、卡車、計量器稱重現(xiàn)場壓實的混合料的壓實度確定路面壓實情況每200m每車道一次攤鋪機后取樣至少9.1kg攤鋪層厚度驗證層厚是否滿足設(shè)計要求每0.2km每車道一次或另外需要時進行全路面均勻、隨機取點測量拌和設(shè)備的性能確定計量稱的精度，確定再生劑的合適用量及溫度工程開工前，或額外需要時進行再

17、生混合料拌和、卸放到卡車中、瀝青儲罐、計量稱計量再生混合料的溫度確定溫度對壓實和混合料設(shè)計的影響每天至少4次，上、下午各2次混合料攤鋪后，壓實前再生路面的平整度在指定位置或連續(xù)測量平整度儀測量原有路面和再生路面的瀝青含量（抽提）確定新加入的和總的瀝青含量以及再生混合料級配每半天一次原有路面現(xiàn)場取樣或料堆取樣，再生路面取樣，至少10kg8、安全措施本工法嚴格遵守中華人民共和國安全生產(chǎn)法、公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程（JTG H30-2004）及現(xiàn)行高速公路養(yǎng)護施工安全有關(guān)規(guī)定。在施工前到路政、交警等相關(guān)部門辦理施工許可證、施工車輛通行證，并配置相應(yīng)的安全裝置、設(shè)備與保護器及采取其它有效措施，合理擺放、維

18、護、看管標志、標牌設(shè)施。8.1 交通標志牌的設(shè)置、維護按照公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程規(guī)定的規(guī)格、尺寸制定清晰醒目并具有反光功能的標志、標牌；在進行交通控制前，事先將預(yù)封閉區(qū)段起訖樁號、方位上報路政、交警部門；嚴格按照公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程及有關(guān)規(guī)定規(guī)范設(shè)置各種標志、標牌。放置標志牌時，標志牌設(shè)置車輛在緊急停車帶上慢行，順著車流方向進行擺放； 在施工作業(yè)期間由專人對設(shè)置的安全標志牌等做巡回檢查，發(fā)現(xiàn)標志牌有倒伏、缺損現(xiàn)象，進行及時的扶正、更換、增添。8.2 施工現(xiàn)場安全防范措施現(xiàn)場施工人員著裝統(tǒng)一的安全標志服，在施工作業(yè)區(qū)域內(nèi)進行作業(yè)，嚴禁施工車輛及人員跨越或超出安全施工區(qū)域規(guī)定的范圍，并不得在車輛通行

19、的車道上停留；在施工現(xiàn)場的所有施工人員必須服從公路路政、交警等相關(guān)部門的施工安全監(jiān)督和安全管理；車輛及設(shè)備離開施工作業(yè)區(qū)時，派一人以上安全員進行警戒和了望，在確保安全的情況下，“一等、二看、三通過”；現(xiàn)場施工人員和施工車輛不得在高速公路范圍內(nèi)有拋、撒、滴、漏雜物及廢料現(xiàn)象；為確保高速公路行車安全，施工作業(yè)完工后必須將施工現(xiàn)場打掃干凈，方可撤離施工現(xiàn)場；在施工作業(yè)過程中，如遇有特殊情況，應(yīng)及時與公路路政及公路管理部門聯(lián)系。8.3 交通暢通保證措施由現(xiàn)場安全負責人與高速公路交管、路政部門密切配合，精心調(diào)配人員，同時在施工現(xiàn)場擺放安全標志，保障車輛正常通行，全力保證施工路段不發(fā)生責任事故；在緊急情況

20、下對過往車輛進行交通疏導(dǎo)，保證道路暢通和過往車輛的行車安全；如果施工路段內(nèi)車輛發(fā)生故障時，安全管理員將車輛引導(dǎo)至安全地段，保證車輛通行，并立即通知清障隊清障。禁止在雨雪天、霧天、昏暗等不利因素的條件下進行施工；8.4銑刨現(xiàn)場在原路面銑刨期間，派專職安全員并身配明顯安全員袖章距銑刨現(xiàn)場后100米左右手持紅旗進行指揮行駛車輛以便提醒駕駛員行車安全，確?，F(xiàn)場銑刨技術(shù)人員及操作技術(shù)人員于安全工作狀態(tài)；銑刨現(xiàn)場廢料運輸車必須要有明顯的施工作業(yè)標志，在進入施工作業(yè)安全區(qū)前，首先應(yīng)打開方向燈、雙跳燈及警示燈，按照指定的行駛路線進入施工安全區(qū)；8.5 冷再生混合料廠拌改性乳化瀝青采用瀝青罐車運輸至拌和現(xiàn)場，由

21、專業(yè)人員佩帶防毒器具導(dǎo)入瀝青儲存罐以防有害成份對人體造成傷害；在生產(chǎn)混合料期間投放水泥時，應(yīng)對其灰塵進行防范處理以防有害成份對人體造成傷害；拌和站操作應(yīng)嚴格按照操作規(guī)程及用電規(guī)定進行；拌和站放料時，應(yīng)先查看裝料車廂及放料斗低部無人時才可進行放料；拌和現(xiàn)場應(yīng)設(shè)有警示標牌以及防火器材。8.6 攤鋪現(xiàn)場施工車輛在進入施工作業(yè)安全區(qū)前，首先應(yīng)打開方向燈、雙跳燈及警示燈，按照規(guī)定的行駛路線進入施工安全區(qū)；在攤鋪現(xiàn)場，派專職安全員并身配明顯安全員袖章距攤鋪現(xiàn)場后100米左右手持紅旗進行指揮行駛車輛以便提醒駕駛員行車安全，確保攤鋪現(xiàn)場施工人員處于安全工作狀態(tài)；攤鋪機、壓路機必須有專業(yè)的操作技術(shù)人員進行操作且

22、各機械必須掛有醒目的安全操作規(guī)程；攤鋪結(jié)束后，各類施工機械在施工負責人的安排及專職安全員的統(tǒng)一調(diào)度下安全撤離現(xiàn)場，以消除安全隱患的存在；在養(yǎng)生期間由專人看護現(xiàn)場標志標牌，防止行駛車輛駛?cè)牍ぷ鞣忾]區(qū)域內(nèi)。在夜間設(shè)有安全反光標志牌及太陽能指示燈，以提醒夜間駕駛員安全行駛，防止安全隱患的發(fā)生。9、環(huán)保措施9.1 文明施工措施現(xiàn)場布置根據(jù)場地實際情況合理地進行布置，設(shè)施設(shè)備按現(xiàn)場布置圖規(guī)定設(shè)置堆放，并隨施工不同階段進行場地布置和調(diào)整。施工現(xiàn)場場地清理各施工作業(yè)班組必須做好操作后場地清理，隨作隨清，物盡其用。在施工作業(yè)中，設(shè)有防止塵土飛揚、瀝青混合料及廢料灑漏、車輛沾帶泥土運行等措施。材料堆放各類材料堆

23、放整齊并設(shè)有標識。周轉(zhuǎn)設(shè)備存放施工機具、器材等集中堆放整齊。9.2 環(huán)境保護措施重視環(huán)境工作編寫施工組織設(shè)計時，把環(huán)境工作作為施工組織設(shè)計要求的組成部分，并認真貫徹執(zhí)行于施工的全過程。加強環(huán)保教育組織職工學習環(huán)保知識，加強環(huán)保意識，使大家認識到環(huán)境保護的重要性和必要性。貫徹環(huán)保法規(guī)認真貫徹各級政府的有關(guān)水土保護、環(huán)境保護方針、政策和法令，結(jié)合本工法特點，制定相應(yīng)施工項目的環(huán)保要求和措施。強化環(huán)保管理定期進行環(huán)境檢查，及時處理違章事宜，主動聯(lián)系環(huán)保機構(gòu)，請示匯報環(huán)保工作，做到文明施工。美化施工場地施工上瀝青砼廢料、土石方廢料的處理，應(yīng)按設(shè)計要求并按工程師指定地點處理，防止水土流失。保持工地干凈衛(wèi)生。施工中還盡量減少對周圍綠化環(huán)境的影響和破壞。消除施工污染施工廢水、生活污水源要采取妥善措施處理。工地垃圾及時運往指定地點深埋，清洗集料機具或含有沉淀油污的操作水，采用過濾的方法或沉淀池處理，使生態(tài)環(huán)境受損減到最低程序。對材料的運輸、堆放應(yīng)注意避免揚塵等污染。10、效益分析10.1節(jié)省瀝青和砂石材料，節(jié)約工程建設(shè)與維護資金我國高等級公路瀝青路面中均采用高質(zhì)量