乳化沥青厂拌冷再生技术在北京白马路道路工程中成功应用

    2012年6月,北京顺义区白马路东延工程乳化沥青冷再生试验路段顺利完工,该试验路段是继北京市昌金路大修工程应用乳化沥青冷再生技术之后又一成功案例,也是第一个大面积应用厂拌乳化沥青冷再生混合料的新建道路工程。
北京市政路桥建材集团研发中心承担了厂拌乳化沥青冷再生混合料从原材料检测、乳化沥青配方研究、目标配合比设计、现场生产拌合以及现场施工等各环节的技术研究及保障服务工作。该项目的成功实施,为乳化沥青冷再生技术在北京地区的进一步推广应用奠定了坚实的基础。

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    白马路试验工程项目概况
    白马路位于北京市顺义区,是工业园区的重要主干道之一。白马路东延道路工程是北京现代汽车第三工厂配套建设项目,西起顺义区中干渠路接现状白马路,向东至平谷区峪杨路与平谷平瑞街西延相接,道路全长约13.1km。其中顺义区段11km,平谷区段2.1km,为一级公路,道路采用2幅路断面形式,两侧路面各宽11.25m,中央隔离带宽6m,路基宽30m,红线宽60m,设计速度80 km/h,工程总投资2.75亿元,建成后将实现北京昌平、顺义、平谷新城之间的连接。
    白马路东延工程乳化沥青冷再生试验路段总长1.3km。由于白马路东延道路工程是北京现代汽车第三工厂配套建设项目,所以该试验段是被设计为具有货运功能的道路工程。为了确保此路能达到设计使用要求,同时增加拆除路面沥青混凝土旧料的利用率,经相关部门与技术单位反复论证,最终决定该试验路段路面下面层施工采用乳化沥青冷再生技术。

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    该试验路段总长1.3km的路面下面层全部使用乳化沥青冷再生混合料,共计6800多t。冷再生混合料中未添加新沥青材料,实现了铣刨回收旧料的100%再生利用,极大提高了路面回收旧料的利用比例,充分发挥了旧料的利用价值。该项目的总承包商为北京市公路桥梁建设集团有限公司,北京市政路桥建材集团有限公司负责乳化沥青冷再生混合料的供应,北京市政路桥建材集团研发中心负责该试验路段的全部技术服务工作,乳化沥青混合料采用龙旋风TM乳化沥青拌和,共计使用乳化沥青200多t。该实验路段沥青混合料配比设计要求本次冷再生混合料全部采用铣刨回收旧料,除了添加1.5%的水泥作为填料,不添加任何新骨料,乳化沥青含量为RAP料干重的3.5%。厂拌乳化沥青冷再生技术采用常温施工,较比常规热拌沥青混合料施工具有不可比拟的环保效应。乳化沥青冷再生混合料作为路面下面层,摊铺的厚度为10cm,其上面再加铺5cm热再生混合料面层。
    该试验路段各项路用指标经检测完全达到了设计要求,得到了相关单位的领导和专家的高度认可。乳化沥青冷再生技术具有沥青用量少、沥青与骨料间粘结力强、节省燃料、使用方便、缩短工期、延长可施工季节等特点,同时,还能够改善施工条件, 减少环境污染。为了使厂拌乳化沥青冷再生技术在工程中成功应用,北京市政路桥建材集团研发中心从原材料检测、乳化沥青配方研究、目标配合比设计、现场生产拌合以及现场施工等各环节进行了系统全面的研究及技术服务,保证了该技术在工程中的成功应用,为乳化沥青冷再生技术在北京地区的进一步推广应用奠定了坚实的基础。
    乳化沥青厂拌冷再生技术
    乳化沥青冷再生技术分为就地冷再生和厂拌冷再生。乳化沥青厂拌冷再生技术是将旧沥青路面的沥青混合料经过加工和处理,并掺入适当比例的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)及水后经过常温拌合、摊铺、碾压等工序,重新铺筑成新的路面,实现旧沥青路面再生的技术。该技术适用于高速公路和一、二级公路沥青路面的下面层及基层、底基层,三、四级公路沥青路面的中下面层。当用于三、四级公路的中下面层时,需采用稀浆封层、碎石封层、微表处等作为表面磨耗层。

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    在美国,路面沥青冷再生技术应用已超过20年,就地冷再生和厂拌冷再生技术及应用已相当成熟。在美国很多地方交通署,在高速公路或其他主干线公路的修复工程中都成功实施了的乳化沥青冷再生技术推广应用战略。近年来,我国在国外引进相关施工机械和技术的基础上,开始了对沥青路面冷再生技术的研究和推广应用。2004年5月,沪宁高速公路扩建工程无锡段HN-LM4标采用乳化沥青冷厂拌再生技术,将沥青面层铣刨料由ARC300型沥青冷再生设备搅拌的乳化沥青冷再生混合料的应用于沪宁高速新路的下基层,这是国内首次将厂拌乳化沥青冷再生技术运用于高速公路,也是厂拌乳化沥青冷再生技术首次用于实际工程施工。随后在昌九高速、西户高速、京沪高速沧州段、常州S340省道赵庄至后阳段大修工程中厂拌乳化沥青冷再生技术得到广泛应用。
    龙旋风™乳化沥青厂拌冷再生技术
    龙旋风™乳化沥青厂拌冷再生成套技术是上海龙孚材料技术有限公司和美德维实伟克公司(MWV)联合开发的沥青路面再生解决方案,该项技术正在国内得到日益广泛的推广和应用。相比传统的厂拌冷再生技术,龙旋风™具有以下性能特点:(1)快速成型: 1~2天可开放交通,3天内再生层可取出完整芯样;(2)优异的裹附性:特殊的乳化剂化学结构,保证新骨料和再生料(RAP)的良好裹附;(3)优异的路用性能:比规范要求更高的早期强度、耐久性和抗裂性;(4)面层级的应用方向:再生层可提升至沥青路面下面层。

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    龙旋风™采用特殊配方的乳化沥青作为粘结料,具有化学控制破乳、碾压破乳、化学键结合特殊的功效,乳化沥青质量。龙旋风™使用使用专门为该成套技术开发的ARPC400型全自动再生料拌合站。该拌合站具有分级拌合、精确计量等特点,确保乳化沥青再生料的拌合质量。
    在满足交通部颁布的“公路沥青路面再生技术规范” JTG F41-2008的基础上,龙旋风™乳化沥青冷再生混合料采用在美国成功应用多年的再生料评价体系,包括但不限于:(1)冲刷(Raveling)试验:该试验模拟再生混合料抵抗车辆轮胎冲击的能力。冲刷试验方法根据ISSA TB100湿轮磨耗试验改造而来,是判断乳化沥青冷再生层开放交通时机的重要指标;(2)Hveem粘结力试验:该试验方法通过考察养生24h乳化沥青冷再生混合料试件的抗折性能,评价混合料试件的内部粘结力,进而反映乳化沥青混合料试件的早期强度。(3)温度裂缝试验:龙旋风™乳化沥青冷再生成套技术采用间接拉伸试验,确定乳化沥青冷再生混合料的低温开裂初始温度。(4)抗水损坏试验:龙旋风™乳化沥青冷再生成套技术采用AASHTOT283试验,评价龙旋风™再生混合料的抗水损坏性能。(通讯员 夏永强