摘要
包茂高速公路陕蒙界至榆林段位于毛乌素沙漠边缘，年最低气温-32.7℃。该段沥青路面主要病害为半刚性基层横向反射裂缝10~15m一道，横缝渗水导致路面唧浆，基层松散、脱空。路面养护维修方案采用了10cm厚乳化沥青厂拌冷再生混合料作为下面层，补强路面结构、延缓病害发展。项目研究了路面铣刨回收材料的性能，确定了乳化沥青厂拌冷再生混合料的配合比。当路面回收料掺配80%，乳化沥青用量3.8%，水泥用量1.5%时，冷再生混合料空隙率11.8%、动稳定度(次/mm)、15℃干劈裂强度0.Mpa、冻融劈裂强度比76.2%。厂拌冷再生混合料具有良好的路用性能，且经济效益和环保效益显著。
关键词
道路工程
厂拌冷再生
乳化沥青
沥青路面回收材料
包茂高速公路陕蒙界至榆林段位于毛乌素沙漠边缘，全长80km是我国第一条沙漠高速公路。项目区属中湿带大陆性气候、半干旱地区，降雨量少而集中，蒸发量大，年降雨量mm，年平均气温8℃~9℃，温差变化强烈，年温差一般在30℃左右，极端最高气温40℃，极端最低气温-32.7℃。
包茂高速公路陕蒙界至榆林段为陕北地区能源运输要道，通行车辆主要以重载拉煤货车为主，通车运营14年路面病害严重，主要为车辙、裂缝和沉陷。其中裂缝类(纵横裂缝、网裂)最为严重，横向裂缝贯穿半幅路面，间距10~15m，呈规律性分布;纵向裂缝则较为顺直，多分布在行车道和超车道且裂缝贯穿基层;沉陷多为纵横向裂缝交叉位置，主要原因为雨水沿裂缝下渗基层受雨水冲刷强度降低、松散，面层与基层脱空导致沉陷。该路段原路面结构为10cm沥青面层+20cm水泥稳定碎石基层+20cm石灰稳定土底基层，针对路面病害维修路面结构层设计为4cmAC-13C改性沥青混凝土+8cmAC-25C改性沥青混凝土+10cm乳化沥青厂拌冷再生混合料+SBS改性沥青同步碎石封层。其中乳化沥青厂拌冷再生混合料旧料掺配比例高达80%以上，节能减排效果显著。
原材料试验
乳化沥青厂拌冷再生的原材料主要包括:乳化沥青、水泥、铣刨回收料、粗集料。
根据《公路沥青路面施工技术规范的》(JTGF40-)，乳化沥青技术指标见表1。
水泥选用榆林山水水泥(P·O42.5级)，其技术指标见表2。
路面铣刨回收料通过筛分后，分为0~10mm和10~30mm两档材料分别存放，其技术指标见表3。
冷再生混合料一般掺加一定量的粗集料，用来增强乳化沥青厂拌冷再生混合料的劈裂强度、干湿劈裂强度以及高温稳定性。粗集料采用规格为9.5~37.5mm石灰岩，其技术指标见表4。
厂拌冷再生混合料配合比设计
通过矿料级配设计、最佳流体含量和最佳乳化沥青用量试验确定乳化沥青厂拌冷再生混合料的配合比为:0~10mmRAP料32%、10~30mmRAP料48%、10~30mm碎石8%、石屑10.5%、水泥1.5%、乳化沥青用量3.8%、拌和水用量3.7%。
根据乳化沥青厂拌冷再生混合料配合比，试验确定混合料的空隙率、动稳定度和劈裂强度，结果见表5。
乳化沥青厂拌冷再生混合料空隙率11.8%，动稳定度(次/mm)，15℃干劈裂强度0.MPa，冻融劈裂强度比76.2%。其具有良好的高温稳定性能和抗裂性能，主要因为RAP料、乳化沥青和水泥的水化产物形成了新胶浆，增加了粘结性，提高混合料强度、改善了混合料的高温抗变形能力。
乳化沥青厂拌冷再生混合料的施工工艺
乳化沥青冷再生的拌制
乳化沥青冷再生混合料的拌制宜采用二级搅拌设备，先将RAP、矿粉、水泥和水搅拌，然后在与乳化沥青拌和，保证乳化沥青厂拌冷再生混合料的裹覆均匀性。应根据集料、RAP料和乳化沥青冷再生混合料含水量、天气情况等调整外掺水量。生产的乳化沥青应无结团、破乳现象，且乳化沥青温度不应超过60℃。拌和后乳化沥青冷再生混合料应裹附良好，均匀一致，呈褐色、无花白料、无液体流淌、无结团成块现象，和易性良好。
乳化沥青冷再生混合料的运输
拌和好的乳化沥青冷再生混合料及时运至施工现场完成摊铺和压实。卸料时应从车厢前部、后部、中部分三次装料，每次汽车应至少移动二次位置，平衡装料，以减少混合料离析现象。已经离析或结成团块或在运料车辆卸料时滞留于车上的混合料，以及低于规定铺筑温度或被雨水淋湿的混合料应废弃。不能在初凝时间内运到摊铺现场的乳化沥青冷再生混合料，必须废弃。
乳化沥青冷再生混合料的摊铺
乳化沥青冷再生沥青混合料的松铺系数和松铺厚度，应根据试验段确定。摊铺速度应调整到与供料速度平衡，必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺。摊铺速度宜控制在2~4m/min范围内，混合料不能出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕。摊铺机每次均应将剩余的混合料摊铺完成，做好临时接头。如等料时间过长，混合料完成破乳过程，影响继续摊铺时，应将已破乳的混合料挖除。
乳化沥青冷再生混合料的碾压
应根据试验段确定的压实工艺进行乳化沥青冷再生结构层的碾压，一般情况下碾压宜分初压、复压、终压3个阶段。铺筑双车道冷再生沥青混合料的压路机数量不宜少于5台。初压采用1~2台8~12t双钢轮压路机静压1遍;复压采用1台30t以上单钢轮压路机振压3~4遍，再采用2台30t胶轮压路机揉压4~6遍;终压宜采用1台8~12t双钢轮压路机静压1~2遍。压路机应以慢而均匀的速度碾压，初压速度宜为1~3km/h，复压和终压速度宜为2~4km/h范围内。
乳化沥青冷再生结构层的养生
乳化沥青冷再生层在加铺上层结构前应进行养生。乳化沥青冷再生层的养生时间不宜少于3~7d，不应少于48h。当再生层含水率低于2%或使用Φmm钻头的钻芯机取出完整芯样时可提前结束养生。
乳化沥青厂拌冷再生施工中存在的问题
运输过程存在的问题
施工过程中摊铺机出现问题造成运料车在施工现场积压严重，且运料车表面的冷再生混合料部分出现破乳现象。
改进措施:严格控制连续摊铺，不得随意停机待料。加强料车的覆盖，避免水分蒸发导致乳化沥青破乳。每天应根据天气情况，尤其是温度和风速、原材料的含水率及时调整混合料的拌和水用量。
摊铺过程中混合料离析
摊铺过程中混合料离析问题较多，尤其在路幅中部严重。
改进措施:加强摊铺过程管理，不得随意停机，应做到连续摊铺。调整摊铺机的参数，以减少离析现象。
压实过程中的问题
压实过程中由于乳化沥青混合料的裹覆问题导致混合料干涉，压实时出现了“鱼尾纹”现象。胶轮压路机停放位置不当，出现了轮印等。
改进措施:当混合料出现“鱼尾纹”时应加强胶轮的揉搓作用。采用单钢轮与胶轮交错的组合工艺，且胶轮的压实遍数不小于5遍。严格控制现场含水率，乳化沥青破乳后不得使用。
结语
(1)乳化沥青厂拌冷再生使用的RAP料应筛分不小于两档材料，一般为0~10mm和10~30mm。RAP料的存放应避免雨淋，避免造成含水率较大差异。
(2)乳化沥青与集料的粘附性至关重要，应选用不同品牌乳化剂生产乳化沥青进行粘附性试验，乳化沥青的PH值控制在2~3之间，选择与集料粘附性最好的乳化沥青。
(3)乳化沥青厂拌冷再生作为沥青路面下面层养生后15℃干劈裂强度宜大于0.6MPa，结合项目的材料情况，水泥用量控制在1.5%~1.7%，最大不得超过1.7%，水泥含量较大时乳化沥青冷再生混合料干缩裂缝增多，路面的耐久性下降。
全文完。首发于《公路交通技术》技应用技术版年7期。添加主编