高等级公路沥青路面冷再生技术
2015-07-15
一．引言
将沥青层和部分基层材料同时进行就地冷再生，形成路面基层的一种技术。全深式再生实际上是就地冷再生的一种，只不过是再生厚度范围内包含了部分基层。国内全深式再生工程的再生结合料绝大部分采用水泥，个别采用乳化沥青和泡沫沥青。旧沥青路面的再生利用，就是将旧沥青路面经过路面再生专用设备的翻挖、回收、加热、破碎、筛分后，与再生剂、新沥青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料，满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。
二.对冷再生技术的认识。
1.冷再生技术。
沥青路面再生技术不是一项单一的技术，而是一类技术的总称。各国的分类方式不尽相同。中国《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41—2008)将沥青路面再生技术分为4类，分别是厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生。就地冷再生是指采用专用的就地冷再生设备，对沥青路面掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水等材料后，进行现场铣刨、破碎、拌和、整形、摊铺、碾压等工序，实现旧沥青路面再生的技术，它包括沥青层就地冷再生和全深式就地冷再生2种方式。仅对沥青材料层进行的就地再生称为沥青层就地冷再生：再生层既包括沥青材料层又包括非沥青材料层的称为全深式就地冷再生。沥青路面就地冷再生并不是人们通常所理解的将已经破损的沥青路面重新恢复到完好的原始状态，而是将旧面层和部分基层就地改建成新的基层或底基层。此技术使旧沥青路面材料得到充分再利用。
从目前的工程实践来看，沥青路面就地冷再生技术在道路再生中具有明显的优势，具体表现如下。
（1）节省材料和运输成本，与其他传统的施工方法相比，总投资可节省20％～50％。
（2）不中断交通。由于就地冷再生工序简单，对交通干扰反应不敏感，故在交通量不太大的情况下可以半幅通车、半幅施工。
（3）由于无需对旧料实施运输、破碎工艺，因此工期大幅缩短。
（4）保护环境和节省资源。因为旧料得以全部就地利用，减少了新材料的开采，也不存在旧料运输和废料处理的问题，不但节省了投资，还具有环保意义。
2.就地冷再生机。
就地冷再生机是沥青路面冷再生施工中的主要设备，冷再生机的核心是装有大量专用刀头的铣刨和拌和转子。冷再生机向前行进时，转子向上旋转铣刨原路面材料，同时，水通过软管从就地冷再生机连接的水车中输送过来，并在再生机的拌和仓中喷洒。水的输送量通过微处理器控制的泵送系统精确控制，以达到需要的最佳含水量。铣刨转子将水与铣刨料充分拌和。液体稳定剂例如热沥青(冷再生机自带泡沫沥青发泡装置，可将热沥青加热到160℃～180℃，与少量水混合发泡)可通过专门设计的喷洒嘴被喷洒到拌和腔；粉状稳定剂如水泥需按设计添加量事先洒布在再生机前的路面上，再生机将粉状稳定剂与再生料和水一次性拌和。如遇再生层原级配不良的情况，可在再生前将所缺少的部分集料洒布在路面上，通过与旧料拌和来改善原路面材料的级配。
3. 沥青路面再生技术的分类。
（1）再生技术按温度要求可分为冷再生和热再生。
（2）热再生又可分为就地热再生、厂拌热再生。
（3）冷再生又可分为厂拌冷再生、就地冷再生、全深式再生。
三．沥青路面再生施工方法。
再生沥青路面的施工按温度可分为热法施工和冷法施工。热法施工按施工工艺又可分为现场热再生法和厂拌热再生法
1.现场冷再生法。
现场冷再生法是用大功率路面铣刨拌和机将路面混合料在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎，再加入稳定剂、水泥、水（或加入乳化沥青）和骨料同时就地拌和，用路拌机原地拌和，最后碾压成型。这种方法主要应用于冷法施工中，且新添加的结合料是乳化沥青，这种方法对设施要求较低，生产成本不高，但同时再生路面的品质不是很好，目前该方法使用较少，主要是用于等级低的道路或铺筑基层使用，国外多用于乡村道路的翻修。
2.现场热再生法。
现场热再生是一种就地修复破损路面的过程，它通过加热软化路面，铲起路面废料，再和沥青粘合剂混合，有时可能还需要添加一些新的骨料。然后将再生料重新铺在原来的路面上。一般用一台大型“沥青路面热再生联合机组”，先把沥青路面烤热软化，再将旧沥青层收集起来输送到该机组中的双卧轴连续搅拌机上，添加新骨料、补充新沥青，搅拌后排到机组的摊铺器上，摊铺、捣实、熨平，再用压路机碾压，铺成一条新路。现场热再生可以通过单次操作完成，把原材料和需修的路面重新结合。或者是通过两阶段完成，即先将再生料重新压实，然后在上面再铺一层磨耗层。这种方法施工简单方便，多用于基层承载能力良好、面层因疲劳而龟裂的路段，特别适用于老化不太严重，但平整度较差的路面。
3.工厂热再生法。
工厂热再生法在工厂中对回收的沥青混合料进行集中处理，是一种实用、灵活、简便而又能保证质量的沥青路面再生技术。
工厂热再生法就是将旧沥青路面经过翻挖后运回拌和厂，再集中破碎，根据路面不同层次的质量要求，进行配比设计，确定旧沥青混合料的添加比例，再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌和成新的混合料，从而获得优良的再生沥青混凝土，铺筑成再生沥青路面。利用这种方法，可以方便对已被翻挖的基层甚至路基的一些地段进行有效的补强，沥青层的重铺则可以象新路施工一样，分别按下面层、中面层、上面层（磨耗层）的不同技术要求进行配合比设计，确定旧沥青回收料的添加比例。
四．沥青路面现场热再生方法的主要特点。
1. 任何直接重铺或铣刨后再填补的工程都可以用热再生的方法，旧路面混合料就地再生利用，不需要搬运废料过程及废弃物堆放场地。
2. 能保存骨料的的完好，保留沥青的组成及性能，100%地利用旧料。而传统的工厂再生法只能利用40—50%旧料，新的设备能够产生更高质量的沥青，它和新的沥青混和料具有一样的生命周期。
3. 不受大的交通流量的限制，与以前的维修方法相比，影响交通及沿途居民的程度小，施工结束就可以开放交通。
4. 施工产生的振动、噪音比其他施工方法小，有利于环保。
5. 现场热再生不能修复位于沥青层以下较深位置的伸缩裂纹，可以达到最大深度为50mm的位置，在某种情况下，可以达到更深的再生深度。
五．结束语
采用沥青再生技术，可以充分利用旧料，通过选择适当的配比及新旧料掺和比例，可以再生得到质量相当不错的再生混和料。初步的研究和实践均表明，这种再生混合料可以使用于高等级公路的沥青面层。同时，利用沥青再生技术可以取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。
