G105京珠線是一條起于北京市大興區,途經山東、河南、安徽、湖北、江西、廣東六省,終于廣東省珠海市香洲區的南北向國家干線。其中K1376+800-K1392+200位于安徽省安慶市宿松縣境內,是連接安慶與九江等地的黃金通道上的重點路段。
原有路面為兩種結構形式:(1)半剛性基層路面結構,即3 cmAC-13+5 cmAC-20+18~20 cm水泥穩定碎石基層;(2)原水泥混凝土路面“白加黑”結構,即3 cmAC-13+5 cmAC-20+水泥混凝土。
本項目首先對原基層病害進行處理,對面層進行高性能泡沫瀝青冷再生形成9 cm厚冷再生層,最后加鋪4 cmAC-13C,路線合計長度為9.9 KM。
配合比設計結果
根據舊料篩分試驗結果,為了提高混合料的力學性能確定添加10%的粗集料。
混合料主要技術指標
理想的施工效果
施工后,經一系列現場檢測與觀測 ,結果表明實際施工效果完全符合設計標準要求,達到理想的再生效果。
1、現場泡沫瀝青混合料
將現場取回的泡沫瀝青冷再生混合料雙面擊實75次的方法成型馬歇爾試件,按照相關規范要求的養生方法,經過養生后進行了干濕劈裂強度試驗。
劈裂強度試驗結果
從試驗數據中可以發現,現場的混合料劈裂強度為0.56 MPa,完全符合設計要求的0.50 MPa,說明現場混合料質量較好。
2、壓實度
泡沫瀝青混合料最大干密度為2.043 g/cm3,最佳含水量為7.0 %,現場檢測兩處壓實度,從檢測數據來看,現場壓實度均滿足設計要求,表明現有壓實工藝能夠滿足要求。
壓實度檢測結果
3、取芯
再生層保養12天后現場取芯情況如圖所示
項目具體的施工流程如下:
施工流程
本次高性能泡沫瀝青就地冷再生施工路面寬度9 m,采用半幅施工半幅保通模式,首先施工上行半幅,半幅施工冷再生作業寬度為4.6 m,然后施工下行半幅,施工寬度為4.5 m,兩次再生搭接10 cm,保證冷再生縱向接縫在道路中間,從而保證上下行橫坡。
半幅施工搭接示意圖
本次冷再生主要是用舊面層瀝青混合料進行再生,再生混合料作為下面層。根據配合比設計結果,冷再生施工主要參數設定如下所示。
施工
(1)設備要求
泡沫瀝青就地冷再生主要機械設備如下所示。
(2)施工準備
①對原路面用清掃車、森林滅火鼓風機將浮塵吹凈或人工清掃,確保表面層無污染,表面干凈、無灰塵和雜物。
②原路面按就地冷再生機的施工寬度劃出寬度線,并作為再生機行駛的導向線。
③基質瀝青和水泥等原材料均應進行檢查符合規定的要求時,方可使用。各材料應備料充分,不得影響施工。
④再生過程所用的燃油、水、基質瀝青和水泥的運輸均應保證及時供應。
⑤開工前各種施工機械、輔助設備和工具等均應齊全,并保持完好。做好開工前的調試和試機工作,并保證在施工期間一般不發生有礙施工進度和質量的故障。施工單位配備相應的運輸、再生、攤鋪和壓實機械等設備。
(3)碎石撒布
碎石采用撒布車撒布的方法,按配合比根據用量計算好每平方米撒布量。將碎石均勻撒布在老路表面,按配合比結果10 %的碎石摻量根據用量計算好每平方米撒布量,將碎石均勻撒布在老路表面,施工時對碎石撒布量進行標定,保證碎石準確的按配合比設計的計量進行撒布。
(4) 水泥撒布
碎石撒布完成后,水泥采用撒布車撒布的方法,依據配合比設計結果按1.5 %的水泥摻量根據用量計算好每平方米撒布量。撒布第一段時避免撒布車上參數與實際撒布量有誤,用托盤進行標定,計算撒布量是否準確無誤,若有誤差,則調整參數值,繼續標定,直至參數與實際撒布量一致。水泥撒布一但完成,除了再生機(包括附屬設備)以外其它車輛一律不得進入施工區域。

圖7 撒布車撒布水泥
(5)再生機銑刨拌合
為保證施工過程中瀝青溫度,施工過程中引入了瀝青加溫移動罐對現場瀝青進行加熱保溫,以保證瀝青發泡效果。施工前需要提前通過瀝青加熱罐將瀝青加熱。
圖8 瀝青加溫移動罐加熱瀝青
待水泥和集料撒布完后對未銑刨路面及上面的銑刨料進行泡沫瀝青冷再生施工,3800 CR再生機銑刨和拌合轉子同步運行,3800 CR通過推行杠推動前面的瀝青罐車,一次性可以再生3.8 m;采用下切施工法,從而提高銑刨材料顆粒的適用度,防止切除過大塊的材料,在再生時即使有較大的顆粒,強勁的拌合轉子也會把大顆粒碰到后擋板而破碎;通過微處理器保證瀝青粘結劑和水配料的精確計量,同時事先撒布的水泥也被混入攪拌,形成泡沫瀝青冷再生混合料。
本項目主要有兩種施工模式:
①對于原水泥混凝土路面“白加黑”結構
將生成的泡沫瀝青混合料通過輸送帶輸送至卡車上,再轉運至攤鋪機處直接進行半幅攤鋪(“白加黑”段)。采用卡車轉運施工,主要是為了將8 cm瀝青加鋪層銑刨再生后,能夠留出一定的時間和空間,對老水泥混凝土板接縫進行灌封等進行處理。
②對于半剛性基層瀝青路面結構
將生成的泡沫瀝青混合料通過輸送帶直接輸送至攤鋪機里,由攤鋪機直接攤鋪。
每隔200 m檢測和記錄再生機的工作速度,以確保再生機保持一定的生產效率和良好的再生效果。工作速度取決于再生機和再生材料的類型,一般控制在4 m/min~7 m/min為宜。
圖9 施工模式(一)就地再生機直接出料
(6)攤鋪
泡沫瀝青冷再生混合料采用福格勒Super 1880 L攤鋪機攤鋪,熨平板不需要加熱。
本次施工采用一臺福格勒攤鋪機進行半幅攤鋪,攤鋪寬度設定4.5 m,攤鋪機夯錘初定4.5級,攤鋪速度控制在2-4 m/min,松鋪系數約1.5。
攤鋪前,混合料通過再生機輸送至自卸汽車,由自卸汽車轉運至攤鋪機進行攤鋪,現場攤鋪機采用內側走雪橇,外側架平衡梁的方式進行找平攤鋪。
攤鋪機攤鋪過程中勻速平穩連續作業,基本做到了緩慢、均勻和不間斷地攤鋪。
現場工作人員在攤鋪過程中隨時注意再生厚度、橫坡與攤鋪機的配合以及橫坡的控制,以免出現路面積水,造成今后路面使用的損害。
從攤鋪鋪面看,鋪面較為均勻,無明顯的條帶狀離析。
(7)碾壓
在本次施工段中,采用的碾壓方案如表3所示?,F場有專人指揮初壓、復壓,碾壓時無混合料推移現象。從碾壓后的鋪面效果看,鋪面均勻性及密實性較好。
(8)開放交通
泡沫瀝青再生層碾壓完成2小時后既可以開放交通,但應該限制重載車輛行駛,也可以根據施工進度,隨時加鋪瀝青面層。
