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摘要：结合佛开高速公路改扩建工程，分析了旧沥青路面再生利用方式的选择过程，介绍泡沫沥青混合料配合比设计过程，提出了基于国产设备拌合设备的超厚泡沫沥青冷再生柔性基层施工工艺。
关键词：改扩建、再生利用、泡沫沥青
中圖分类号： U416.217 文献标识码： A 文章编号：
0 前言
佛开高速公路是国道主干线黑龙江同江至海南三亚高速公路在广东境内的重要一段。路线北起南海市谢边，与广佛高速公路相连，南接开阳高速公路和325国道，于1996年12月8日建成主体工程并投入营运。
随着广东省尤其是珠江三角洲地区经济的高速发展，佛开高速公路的交通流量大增，全线路段交通量已达基本饱和状态，严重制约着区域经济的快速发展，迫切需要实施改扩建工程。佛开高速公路改扩建工程起于谢边，终于三堡，路线长46.60km，其中水泥混凝土路面长约6.09km，沥青混凝土长约15.28km。路面改扩建，将产生大量的旧路面材料，如何将旧路面材料尽量地用于路面扩建工程中，尽量地发挥旧路面材料的作用，是必须要解决的问题。
1 旧路面再生策略
根据佛开高速公路改扩建工程的实际情况，结合国内外再生技术的发展趋势，确定工程可采用的再生技术主要有：厂拌热再生、厂拌冷再生和现场冷再生。
结合佛开高速公路改扩建工程的实际情况，以及各种再生技术的适用性及技术的成熟可靠情况，佛开高速公路改扩建工程可行的再生方式为厂拌冷再生。在佛开高速公路改扩建工程中采用厂拌冷再生技术的优势为：
（1）厂拌冷再生技术较为成熟，施工设备简单，可选用乳化沥青、泡沫沥青对回收料进行稳定；
（2）厂拌冷再生混合料性能优良，可作为沥青稳定基层和下面层材料；
（3）旧路面混合料的用量大，可以达到100%，生产效率高。
2 厂拌冷再生方式选择
冷再生最常用的再生剂为泡沫沥青和乳化沥青。泡沫沥青是通过物理变化降低沥青粘度，乳化沥青通过化学变化降低沥青粘度，最终目的都是实现沥青材料和冷骨料的均匀拌和，形成材料强度。根据国内外的大量科研和工程实践，对两种粘结材料的特点已经有充分的认识和了解，总体评价两种粘结材料稳定后的再生材料具备非常类似的强度水平和使用寿命。国内外普遍采用的设计方法中对两种混合料也采用完全相同的强度、水稳定性等设计标准。当然在个别方面两种材料又各有特点，具体比较如表1：
表1 泡沫沥青和乳化沥青再生性能比较
2、养生时间短，最多3天后即可加铺上部结构；
3、采用普通沥青进行沥青发泡，材料容易获得。 1．乳化沥青已经广泛应用于粘层、封层等其它方面，材料容易获得；
2、设备改造简单；
3、施工控制简单，施工工艺成熟，接受程度高。
缺点 1．需要泡沫沥青发生等专用设备；
2、需要加热和安全措施；
3、有些沥青无法顺利发泡。 1、根据现场材料的级配变化，需要对乳化沥青配方进行及时调整，保证合理的破乳速度；
2、现场碾压时机比较难控制。
总体而言，乳化沥青冷再生和泡沫沥青冷再生混合料性能相当，具备非常类似的强度水平和使用寿命。佛开高速公路改扩建工程工期紧张，泡沫沥青冷再生混合料养生时间短，普通沥青进行沥青发泡，材料容易获得。
同时，根据工程技术经济分析再生混合料用量12.7×103吨为选择泡沫沥青冷再生与乳化沥青冷再生的平衡点，超过12.7×103吨，泡沫沥青冷再生每公里总费用低于乳化沥青冷再生；小于12.7×103吨，泡沫沥青冷再生每公里总费用高于乳化沥青冷再生。因此，佛开高速公路改扩建工程采用泡沫沥青厂拌冷再生技术。
3 基本国产泡沫沥青生产设备的施工技术方案
佛开改扩建工程采用泡沫沥青冷再生技术，将旧路面沥青混合料再生利用，铺筑于拓宽部分上基层，代替原设计上基层22cmATB-25。
3.1 泡沫沥青冷再生混合料拌合设备
佛开改扩建工程泡沫沥青厂拌冷再生拌和设备采用长大公司自主研制开发的WB-250型泡沫沥青冷再生混合料拌和机，是在稳定土拌和机基础上改造的，通过试拌，拌和机实际生产率为150～250t/h。
该拌合设备具有整套的称量系统，泡沫沥青、水和水泥的供给系统，各材料供给可以单独计量。所有料斗、泡沫沥青箱、水箱、罐仓都装配有高精度电子动态计量器。矿料，水泥，泡沫沥青，及水的总量和流速都能自动的进行数字显示。冷料斗的入口设置有筛网可以将超粒径的RAP材料筛除，而且配备沥青发泡装置。该拌合楼能满足泡沫沥青混合料生产需要及质量要求。拌和楼配备带活门漏斗的料仓，成品混合料先装入料仓内，由漏斗下放至运输车内，装车时车辆前后移动，分3次装料，避免混合料离析。
WB-250型泡沫沥青冷再生拌和机 RAP破碎机
WB-250型泡沫沥青冷再生混合料拌和机的其他设备改造。
（1）增加导流槽
为确保发泡质量，增加导流槽，使泡沫沥青能与集料得到充分搅拌，避免出现泡沫沥青混合料结团现场。
（2）搅拌缸的改造
搅拌缸由原来的500t/h改造为250t/h的产量，降低了搅拌效果，后期经过对拌缸机构的改造，改变刀片的大小和角度，刀片与拌缸壁间隙，增加变频器以加大搅拌频率后，减少甚至避免泡沫沥青结团现象。
（3）加热系统的改造
前期由于温度偏低发泡效果不稳定，2012年2月通过添加了一套加热设备，完善了加热系统，使沥青加热温度能够保持在160℃，确保泡沫沥青发泡温度。
3.2 配合比设计
佛开改扩建工程泡沫沥青冷再生设计矿料比例、泡沫沥青和用水量、设计级配如表2、表3所示。
表2 设计矿料比例、泡沫沥青和用水量
3.3 实施效果
我国《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008），推荐厂拌冷再生混合料每层摊铺压实厚度为不宜大于160mm，且不宜小于60mm，而佛开改扩建工程220mm泡沫沥青冷再生基层，采用一次性摊铺碾压成型的施工工艺。从工程实际应用效果来看，采用上节所述的摊铺碾压工艺，压实度能够满足规范要求，且试件完整较好，粗细集料分布均匀。
4 工程环保效益分析
佛开改扩建工程采用泡沫沥青冷再生基层直接替代了传统的沥青碎石基层（ATB），取得了一定的社会环保效益，分析结果如下：
4.1 能耗分析
泡沫沥青和ATB的能耗对比分析结果见表4，佛开扩建工程节约能耗分析结果见表5。
表4 能源消耗对比
根据表5的计算结果，佛开改扩建工程采用22cm的泡沫沥青厂拌冷再生代替22cm的普通沥青ATB-25，则共计节约能源消耗2.6×107MJ，换算成石油为620吨。
5 结语
通过对佛开高速公路改扩建工程旧路面再生利用分析，可以得出：
（1）泡沫沥青厂拌冷再生技术是适合佛开扩建工程实际情况的再生技术，对国内类似工程具有一定的借鉴作用。
（2）稳定土拌和机经过系统的改造后也能于泡沫沥青冷再生混合料的生产。
（3）泡沫沥青冷再生技术具有巨大的社会环保效益。
作者简介：谭骏（1986-）男，汉，广东广州人，广东省高速公路有限公司，土木工程，本科学历，道路桥梁方向。
关键词：改扩建、再生利用、泡沫沥青
中圖分类号： U416.217 文献标识码： A 文章编号：
0 前言
佛开高速公路是国道主干线黑龙江同江至海南三亚高速公路在广东境内的重要一段。路线北起南海市谢边，与广佛高速公路相连，南接开阳高速公路和325国道，于1996年12月8日建成主体工程并投入营运。
随着广东省尤其是珠江三角洲地区经济的高速发展，佛开高速公路的交通流量大增，全线路段交通量已达基本饱和状态，严重制约着区域经济的快速发展，迫切需要实施改扩建工程。佛开高速公路改扩建工程起于谢边，终于三堡，路线长46.60km，其中水泥混凝土路面长约6.09km，沥青混凝土长约15.28km。路面改扩建，将产生大量的旧路面材料，如何将旧路面材料尽量地用于路面扩建工程中，尽量地发挥旧路面材料的作用，是必须要解决的问题。
1 旧路面再生策略
根据佛开高速公路改扩建工程的实际情况，结合国内外再生技术的发展趋势，确定工程可采用的再生技术主要有：厂拌热再生、厂拌冷再生和现场冷再生。
结合佛开高速公路改扩建工程的实际情况，以及各种再生技术的适用性及技术的成熟可靠情况，佛开高速公路改扩建工程可行的再生方式为厂拌冷再生。在佛开高速公路改扩建工程中采用厂拌冷再生技术的优势为：
（1）厂拌冷再生技术较为成熟，施工设备简单，可选用乳化沥青、泡沫沥青对回收料进行稳定；
（2）厂拌冷再生混合料性能优良，可作为沥青稳定基层和下面层材料；
（3）旧路面混合料的用量大，可以达到100%，生产效率高。
2 厂拌冷再生方式选择
冷再生最常用的再生剂为泡沫沥青和乳化沥青。泡沫沥青是通过物理变化降低沥青粘度，乳化沥青通过化学变化降低沥青粘度，最终目的都是实现沥青材料和冷骨料的均匀拌和，形成材料强度。根据国内外的大量科研和工程实践，对两种粘结材料的特点已经有充分的认识和了解，总体评价两种粘结材料稳定后的再生材料具备非常类似的强度水平和使用寿命。国内外普遍采用的设计方法中对两种混合料也采用完全相同的强度、水稳定性等设计标准。当然在个别方面两种材料又各有特点，具体比较如表1：
表1 泡沫沥青和乳化沥青再生性能比较
2、养生时间短，最多3天后即可加铺上部结构；
3、采用普通沥青进行沥青发泡，材料容易获得。 1．乳化沥青已经广泛应用于粘层、封层等其它方面，材料容易获得；
2、设备改造简单；
3、施工控制简单，施工工艺成熟，接受程度高。
缺点 1．需要泡沫沥青发生等专用设备；
2、需要加热和安全措施；
3、有些沥青无法顺利发泡。 1、根据现场材料的级配变化，需要对乳化沥青配方进行及时调整，保证合理的破乳速度；
2、现场碾压时机比较难控制。
总体而言，乳化沥青冷再生和泡沫沥青冷再生混合料性能相当，具备非常类似的强度水平和使用寿命。佛开高速公路改扩建工程工期紧张，泡沫沥青冷再生混合料养生时间短，普通沥青进行沥青发泡，材料容易获得。
同时，根据工程技术经济分析再生混合料用量12.7×103吨为选择泡沫沥青冷再生与乳化沥青冷再生的平衡点，超过12.7×103吨，泡沫沥青冷再生每公里总费用低于乳化沥青冷再生；小于12.7×103吨，泡沫沥青冷再生每公里总费用高于乳化沥青冷再生。因此，佛开高速公路改扩建工程采用泡沫沥青厂拌冷再生技术。
3 基本国产泡沫沥青生产设备的施工技术方案
佛开改扩建工程采用泡沫沥青冷再生技术，将旧路面沥青混合料再生利用，铺筑于拓宽部分上基层，代替原设计上基层22cmATB-25。
3.1 泡沫沥青冷再生混合料拌合设备
佛开改扩建工程泡沫沥青厂拌冷再生拌和设备采用长大公司自主研制开发的WB-250型泡沫沥青冷再生混合料拌和机，是在稳定土拌和机基础上改造的，通过试拌，拌和机实际生产率为150～250t/h。
该拌合设备具有整套的称量系统，泡沫沥青、水和水泥的供给系统，各材料供给可以单独计量。所有料斗、泡沫沥青箱、水箱、罐仓都装配有高精度电子动态计量器。矿料，水泥，泡沫沥青，及水的总量和流速都能自动的进行数字显示。冷料斗的入口设置有筛网可以将超粒径的RAP材料筛除，而且配备沥青发泡装置。该拌合楼能满足泡沫沥青混合料生产需要及质量要求。拌和楼配备带活门漏斗的料仓，成品混合料先装入料仓内，由漏斗下放至运输车内，装车时车辆前后移动，分3次装料，避免混合料离析。
WB-250型泡沫沥青冷再生拌和机 RAP破碎机
WB-250型泡沫沥青冷再生混合料拌和机的其他设备改造。
（1）增加导流槽
为确保发泡质量，增加导流槽，使泡沫沥青能与集料得到充分搅拌，避免出现泡沫沥青混合料结团现场。
（2）搅拌缸的改造
搅拌缸由原来的500t/h改造为250t/h的产量，降低了搅拌效果，后期经过对拌缸机构的改造，改变刀片的大小和角度，刀片与拌缸壁间隙，增加变频器以加大搅拌频率后，减少甚至避免泡沫沥青结团现象。
（3）加热系统的改造
前期由于温度偏低发泡效果不稳定，2012年2月通过添加了一套加热设备，完善了加热系统，使沥青加热温度能够保持在160℃，确保泡沫沥青发泡温度。
3.2 配合比设计
佛开改扩建工程泡沫沥青冷再生设计矿料比例、泡沫沥青和用水量、设计级配如表2、表3所示。
表2 设计矿料比例、泡沫沥青和用水量
3.3 实施效果
我国《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008），推荐厂拌冷再生混合料每层摊铺压实厚度为不宜大于160mm，且不宜小于60mm，而佛开改扩建工程220mm泡沫沥青冷再生基层，采用一次性摊铺碾压成型的施工工艺。从工程实际应用效果来看，采用上节所述的摊铺碾压工艺，压实度能够满足规范要求，且试件完整较好，粗细集料分布均匀。
4 工程环保效益分析
佛开改扩建工程采用泡沫沥青冷再生基层直接替代了传统的沥青碎石基层（ATB），取得了一定的社会环保效益，分析结果如下：
4.1 能耗分析
泡沫沥青和ATB的能耗对比分析结果见表4，佛开扩建工程节约能耗分析结果见表5。
表4 能源消耗对比
根据表5的计算结果，佛开改扩建工程采用22cm的泡沫沥青厂拌冷再生代替22cm的普通沥青ATB-25，则共计节约能源消耗2.6×107MJ，换算成石油为620吨。
5 结语
通过对佛开高速公路改扩建工程旧路面再生利用分析，可以得出：
（1）泡沫沥青厂拌冷再生技术是适合佛开扩建工程实际情况的再生技术，对国内类似工程具有一定的借鉴作用。
（2）稳定土拌和机经过系统的改造后也能于泡沫沥青冷再生混合料的生产。
（3）泡沫沥青冷再生技术具有巨大的社会环保效益。
作者简介：谭骏（1986-）男，汉，广东广州人，广东省高速公路有限公司，土木工程，本科学历，道路桥梁方向。