泡沫沥青厂拌冷再生基层施工工法

1、泡沫沥青厂拌冷再生基层施工工法ZJGSGF2013B01参与人员：郑江、般女訓再熱土建林杭州路达公路工程公司1 刖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

2、。泡沫沥青厂拌冷再生基层施工工法经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。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。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；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

3、证了冷再生混合料的路用性能；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；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；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； 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； 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；泡沫沥青冷再生的施工

4、工期应避开连续的雨天时间段； 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

5、拌泡沫沥青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

6、喷洒水、泡沫沥 青或乳化沥青）、操作室和输料皮带等组成部分。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。

7、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否均匀等， 以保证混合料性能符合设 计要求水、泡沫沥青喷洒系统料斗178 HP 的柴油发动机可以摆动的驾驶室水泥螺旋添加系统4500L的水箱卸料皮带双轴强制卧式搅 拌锅集料配料皮带图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。4. 2厂拌泡沫沥青再生混

8、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。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

9、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。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

10、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施工工艺流程施工工艺流程见图 5-1。操作要点5.2.1施工准备工作（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

11、 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) 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

12、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

13、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

14、设计要求。具体检测项目和方法详见。(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

15、混合料的松铺系数一般为 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一单钢轮压路机高幅低频强振压 实34遍一单钢轮压路机高频低幅弱振压实 35遍一轮胎压路机压实46遍。在碾压 的过程中，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 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

16、要点(1) 施工的环境要求当检测料堆的温度低于 10C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

17、， 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压实的路段一侧去除部分材料。 纵向和横向接缝至 少分别去除 200mm 和 100mm。(5) 开放交通泡沫沥青再生基层碾压完成后既可以开放交通， 但应该限制重载车辆行驶。 也可以 根据施工进度，随时加铺沥青面层。6 材料与设备材料6.1.1 沥青沥青可以采用 70号或 90号基质沥青， 所选用的沥青必须满足我国 公路沥青路

18、面施工技术规范(JTGF40-2004中“道路石油沥青”的技术要求。沥青的发泡效果指标应满足：膨胀比大于10、半衰期大于10s的要求，并由此确定 合适的发泡条件。6.1.2 石屑、碎石和铣刨料石屑和碎石应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有颗粒级配，质量稳定。石屑规格为 0或 0，其技术规格应符合要求。碎石是指粒径范围在 的集料，其技术规格应符合要求。 铣刨料由铣刨机或就地再生机生产， 必须合理选择铣刨设备和铣刨速度以实现对 铣刨料级配的控制。项目单位指标试验方法含水量，不大于%4T0305超粒径颗粒(大于)含量，不大于%15T0312各筛孔通过率的变异性% 2T0301 或 T0327% 5%

19、7% 106.1.3活性填料为了增加泡沫沥青混合料的水稳定性和粘结力，必须加入适量的活性填料，活性填 料的一般选用水泥或石灰。活性填料的种类和数量根据铣刨料中粉料的塑性指数确定。水泥质量应符合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(GB175-1999 “普通硅酸盐水泥的技术要求”中对水泥或水泥的规定。石灰填料的质量应至少符合公路路面基层施工技术规范(JTJ 034-93中三级石灰的技术要求。6.1.4 水用于施工的水，应对符合施工设备的要求，并且其水源应对稳定。拌合用水要求洁 净、无杂质，对具体水质并没有特殊的要求。若采用天然水源，吸水管应设有滤网，以 防止杂草、树根等杂物堵塞拌合设备。设备6.2.1厂

20、拌再生设备作为厂拌再生工艺核心的厂拌设备应该满足一下要求：(1) 具有与测重传感器和数据显示仪相连的全电脑控制系统，可以连续监控沥青、添加剂、发泡水及拌合水的用量；(2) 必须能够调整粗料、细料和铣刨料的输入比例，并精确控制沥青、水泥质量及拌 合用水量。连续生产能力不低于 120t/h ；(3) 厂拌设备上应当配有实验喷嘴， 可以用来保证沥青流量稳定， 并可检测沥青的发 泡倍数和半衰期，且沥青的喷嘴必须能够自清洗；(4) 厂拌设备的放置场地应位于施工路段附近。6.2.2 沥青罐车(1)厂拌再生工艺中需要不低于 20吨的热沥青罐车 23 台，且每辆沥青罐车应该配 备：(2) 温度计：量测罐车底部

21、 1/3 处的沥青的温度；(3) 罐车后部的泊阀：完全打开后内径至少为 75m m,能够放干罐车内的沥青； 罐体四周裹覆保温层。6.2.3 压实设备厂拌再生工艺的压实设备必须包括：双钢轮压路机 1台(带强弱振动调整) ,静重 不低于 12吨；单钢轮压路机 1 台(带强弱振动调整) ,静重不低于 18吨,胶轮压路机 1 台,静重不低于 20吨。6.2.4 自卸车 用于运输泡沫沥青混合料的自卸车数量可以根据施工现场距离和生产量灵活确定,但必须带有覆盖物,防止运输材料时的水分蒸发。6.2.5 其他设备厂拌施工还需要：装载机 23 台；水车 23 辆(至少 1 台带有喷洒装置)；摊铺机 1台；铣刨机

22、1台；水泥料仓( 2050 吨)。7 质量控制质量标准（1）公路路面基层施工技术规范（JTJ 032000）（2）公路工程质量检验评定标准（JTG F80-2012质量控制7.2.1材料质量管理（1）原材料的质量管理与检查原材料质量是影响再生层质量的关键， 在进行泡沫沥青再生层施工之前，必须对所 用铣刨料和原材料性能进行检测，用以判别原材料质量是否满足相关的技术要求， 并作 为泡沫沥青再生混合料组成设计的依据。 在施工过程中，当原材料品种发生变化时，需 要随时进行相关检测。铣刨料的检测项目主要包括：级配、粉料的塑性指数等。而新加集料的检测项目有： 级配、含水量、毛体积密度、粉料的塑性指数等，对

23、于碎石集料还是测试其针片状含量 和压碎值。对于沥青、水泥和石灰，应该按照相关的技术要求进行检测，同时还应检验 沥青的发泡效果是否满足要求。所用材料应符合下列表格的要求。表7-1再生混合料合成级配范围筛孔（mm）级配上限（通过率，%）级配下限（通过率，%）筛孔（mm）1619级配上限（通过率，%）级配下限（通过率，%）表7-2道路石油沥青技术要求指标单位90号70号试验方法针入度(25C,5s,100g)0.1mm80 10060 80T 0604针入度指数PI+T 0604软化点（R&B）不小于C4343T 060615C延度不小于cm100100T 0605蜡含量（蒸馏法）不大于%T 061

24、5闪点不小于C245260T 0611质量变化不大于%T 0610残留针入度比不小于%5854T 0604残留延度（10C）不小于cm64T 0605表7-3石屑材料的性能要求技术指标单位技术要求试验方法表观密度，不小于t/m3T 0328塑性指数，不大于一14T0118-93砂当量，不小于%60T 0334含水量，不大于%4T0801-94表7-4碎石材料的性能要求技术指标单位技术要求试验方法石料压碎值，不大于%30T 0316表观密度，不小于t/m3T 0328针片状颗粒含量（混合料），不大于%20T 0312吸水率，不大于%T 0304表7-5活性填料种类和用量铳刨料粉料的塑性指数活性填

25、料品种填料数量（） 16消石灰预处理后再稳定表7-6普通硅酸盐水泥的技术要求技术性能细度（80um方孔筛）（%）凝结时间安定性（沸煮法）3d抗压强度（MPa）Mgo含量（）SO3含量(%)初凝(min)终凝（h）指标 45 10必须合格试验方法GB/T1345GB/T1346-2001表7-7 石灰活性填料的技术标准石灰品种检测项目钙质生石灰镁质生石灰生石灰CaO+MgO 含量（%），不小于7065未消化残渣含量（5毫米圆孔筛余，%）不大于1720消石灰粉（CaO+MgO）含量（），不小于5550含水量（%）440.9mm筛筛余（），不大于11（2）泡沫沥青再生混合料的质量管理与检查在再生施工

26、开始之前，首先进行泡沫沥青再生混合料的组成设计， 确定各个材料配 合比，经确认的混合料配合比不得任意改动。 应检查就地再生机驾驶室的控制面板或者 厂拌再生设备控制室操作面板上各项施工参数的设定值， 核对计算机采集的打印记录的 数据与显示值是否一致。在泡沫沥青再生混合料生产过程中，应在就地再生机后或者厂拌再生出料皮带上随 时观察再生料的外观质量和均匀性，判断是否有粗细集料分离、沥青结团现象，一旦发 现有任何沥青结团和集料离析等现象，必须立即停止生产进行检查。在施工现场并按照一定频率，对再生料进行抽样检测，主要进行再生料的材料组成 检测和性能评定。材料组成检测的主要项目为：级配组成、含水量、沥青用

27、量和水泥用 量等；性能评定的主要项目有：马歇尔试件的空隙率、稳定度和流值、劈裂强度和干湿 劈裂强度比、抗压强度等722关键设备日常维护厂拌施工工艺的关键设备包括铣刨机和厂拌再生设备。铣刨机的关键部件为铣刨 鼓，厂拌设备的关键部件为泡沫沥青喷洒系统。 对这些关键部位设备进行检查，一旦出 现问题必须马上向项目技术人员汇报，进行相应处理。表7-8关键施工设备的检查项目与频度设备种类检查项目目的频率方法铳刨机铳刨鼓与铳刨刀头检查铳刨鼓和铳刨刀头的磨损情况每个工作面施工前目测铳刨速度检测机器铳刨速度与实际铳刨速度是否一致每个施工面抽样辅助相关仪表铳刨深度检测机器铳刨深度与实际铳刨深度是否一致每个施工面抽

28、样辅助相关仪表厂拌再生设备喷洒系统检查沥青、水喷洒系统是否存在堵塞每天施工前，或必要时试喷和辅助相关仪表料门开口比例检查各料仓的开口比例是否正确随时机器上的相关仪表机器的生产率检查机器的生产率是否在规定的范围内随时机器上的显示器8安全措施摊铺机驾驶台及作业现场要视野开阔， 清除一切有碍工作的障碍物。作业时无关人 员不得在驾驶台上停留。驾驶员不得擅离岗位。自卸车向摊铺机卸料时，应协调动作，同步进行，防止互撞。混合料运输车车辆状况良好，使用前应对制动、自卸系统进行检查，并要求车斗密 圭寸、后挡板牢靠。施工现场设立安全告示牌，防止非施工人员进入施工现场；各交通路口设立交通文 明指示牌；施工现场安全标

29、志明显，夜间设警示灯。现场用电作业人员遵守安全规程，按规定使用绝缘工具；移动式电器一律采用橡皮 绝缘电缆，配电箱设门并配锁，符合“一机一闸，一箱一漏”要求。施工机械设备实行定机定人定岗“三定”制度；严禁机械带“病”运转，超负荷作 业；施工车辆在施工便道上的行驶速度不大于 10km/h，严禁无证驾驶；设备必须有安 全警示标志。9环保措施施工下脚料、废料、余料要及时清理回收控制噪声和灰尘，所有的工点用地，平整后铺砂屑或用混凝土表面处理， 避免翻浆 或尘土飞扬。配备洒水车，对施工车辆经过的道路经常洒水灭尘，以保护环境，净化空 气。工程结束后将临时用地复耕，恢复种植条件。使用节能环保型机械设备10资源

30、节约对旧石料和旧粘结料实现了回收利用， 并同时解决了传统维修方案中旧料堆弃， 污 染环境的问题，节约成本并保护了环境，真正实现了资源循环利用和可持续发展。11 经济效益分析编制单位利用该工法承接的 40 个大中修项目、折合公路里程 300多公里的技术应 用过程中，根据数据统计：已经利用了废旧沥青材料约65万吨，减少C02排放约2000 吨，缩短施工工期 20，节约投资 8000多万元， 取得了很好的经济、 社会和生态效益。泡沫沥青厂拌冷再生基层技术具有显着的经济效益和社会效益， 主要表现有以下几 点： 八、节能减排、资源利用。与传统铣刨加铺方案相比，该工艺能够有效利用废料，减少因堆放废旧沥青的土地征地，减少了矿山开采，同时减少了CO2排放，保护了生态环境，实现了公路养护低碳化和可持续发