摘要：泡沫沥青就地冷再生在常温条件下，通过就地铣刨旧沥青路面材料，添加外加剂和新集料，重新拌和、摊铺、碾压，形成路用性能良好的路面结构层，实现路面旧料原地100%再生利用，具有显著的经济效益与社会环保效益。文章以广西S205线玉林段为依托工程，进行混合料配合比设计，总结其施工关键技术与质量控制要点，为类似工程提供技术参考。

关键词：泡沫沥青；就地冷再生；配合比设计；施工技术

0 引言

目前，全国公路总里程已达519.8万km，公路养护投入不断增加，提高沥青路面材料循环利用率是公路养护中迫切需要解决的问题之一。泡沫沥青就地冷再生技术，通过就地铣刨旧路面材料，掺加泡沫沥青、新集料和水泥等，经过重新拌和、摊铺、碾压，形成路用性能良好的路面结构层，其以固废利用率高、施工周期短、低碳节能等优点[1]，在国内多个省市推广应用，可有效降低公路养护成本,具有显著的经济效益与社会环保效益[2]。

目前，针对泡沫沥青就地冷再生，许多学者展开了研究。胡杰等研究了在沥青路面回收料的不同掺配比下,冷再生混合料的力学性能，并推荐掺量范围[3]。秋阿恒分析了泡沫沥青冷再生混合料的抗反射裂缝性能，提出对应评价指标[4]。孙建勇等通过芯样劈裂疲劳试验，评价泡沫沥青冷再生路面的疲劳性能,计算理论寿命[5]。郭小宏等基于国产泡沫沥青冷再生设备，通过室内试验，确定了其最佳拌和参数[6]。王辉等通过分析不同铣刨速

度下铣刨料的性能变化，设计混合料配合比，确定铣刨速度范围[7]。相关研究主要集中于配合比设计、力学性能和施工工艺等方面。

为此，本文以广西S205线玉林段泡沫沥青就地冷再生工程为依托，进行泡沫沥青混合料配合比设计，总结施工关键技术与质量控制要点，为类似工程提供技术参考。

1 工程概况

广西S205线玉林段K67+541~K79+200，为双向两车道，公路等级为二级公路，路面主要出现了龟裂和车辙等病害及较多的裂缝，且集中于路面面层，车辆通行能力差，严重影响行车安全性及舒适性。路面维修方案为：对沥青面层及部分级配碎石基层进行泡沫沥青就地冷再生，形成新的路面结构基层，重新加铺8cmATB－25沥青碎石（下面层）和4cmARAC－16橡胶沥青混凝土(上面层）。

2 冷再生混合料配合比设计

冷再生混合料配合比设计包括原材料试验、沥青发泡试验和混合料组成设计。

2.1原材料试验

原材料主要有70#沥青、沥青路面回收料（RMAP)和水泥。

2. 1. 1 沥青

沥青为70#A级道路石油沥青。对沥青按照相关规范要求进行试验，试验结果如表1所示。沥青检测指标均满足相关技术要求。

2.1.2 沥青路面回收料(RMAP)

通过现场铣刨获取RMAP，包括沥青混合料回收料(RAP)和无机回收料（RAI)，取得有代表性的样品，确定筛孔，送至室内风干后进行筛分试验（干筛）。其筛分结果见表2。

2.1.3水泥

水泥外观疏松、干燥，无聚团、结块、受潮变质。试验结果见表3，符合相关技术要求。

2.2沥青发泡试验

对沥青进行发泡试验，发泡温度分别为150℃、155℃、160℃,发泡用水量分别取2.0%、2.5%、3.0%、3.5%和4.0%（相对于沥青的质量分数），确定该沥青的最佳发泡温度和最佳发泡用水量。试验结果如图1~3所示。

当发泡温度为150℃~160℃，发泡用水量为2.5%~3%时，该沥青有良好的发泡性能。发泡温度为155℃时的膨胀率指标高于150℃和160℃的。因此,推荐发泡温度为155℃。在发泡用水量为3.0%时，膨胀率和半衰期均达到最佳。因此，确定沥青的发泡条件为：发泡温度为155℃；发泡用水量为3.0%。

2.3冷再生混合料组成设计

冷再生混合料组成设计主要包括：矿料级配设计、确定最佳含水率与最佳泡沫沥青用量以及性能检验等。

2.3.1矿料级配设计

根据面层RAP和基层RAI筛分结果，结合工程实际，确定冷再生混合料矿料级配为RAP料：RAI料：水泥=68.5：30：1.5。矿料合成级配曲线见图4。

2.3.2确定最佳含水率

在不添加泡沫沥青的情况下，将RAP、RAI 和水泥按设计比例混合，通过重型击实试验确定最大干密度为2. 172 g/cm²,最佳含水率为 5. 1%,试验结果见表4。

2.3.3确定最佳泡沫沥青用量

按照矿料合成级配的设计，在最佳含水率下，将各部分材料混合拌匀，分别按2.1%、2.4%、2.7%、3.0%的泡沫沥青用量，采用马歇尔法成型试件，经标准养生后，进行劈裂试验，结果如表5所示。

由表5可知，在泡沫沥青用量为2.7%时，劈裂强度和干湿劈裂强度比达到峰值且满足设计要求。因此，沥青用量推荐值为2.7%。

2.3.4 性能检验

因设计路段重车较多，交通荷载等级在重以上，根据规范要求，对冷再生混合料进行性能检验，包括水稳定性和高温稳定性指标。试验结果见表6。

由表6可知，冷再生混合料的冻融劈裂强度比达到85%，60℃动稳定度>5500次/mm，远超设计要求，满足使用要求。

2.4配合比设计结果

根据上述试验结果，确定泡沫沥青就地冷再生混合料目标配合比，如表7所示。

3 施工关键技术

泡沫沥青就地冷再生关键技术主要涉及旧料铣刨级配控制、再生混合料拌和摊铺以及碾压效果等。

3.1旧料铣刨级配控制

铣刨机采用上切模式，从下往上被铣刨，上部缺少支撑，极易产生大块材料，难以保证铣刨旧料的级配均匀性，特别是网裂、龟裂等病害较多的路面。

为此，采用冷再生机进行旧料铣刨，其采用下切模式，旧料从上往下被铣刨，下承层提供支撑力，可以避免大块材料的出现，优化切削材料的颗粒形状，改善再生混合料的级配，保证铣刨旧料的级配均匀性，使材料混合更加均匀，对于网裂病害比较严重的路面可避免大块材料的出现。

同时，结合路面损坏状况和再生深度等因素，合理控制冷再生机行进速度，减少铣刨料的级配波动范围，建议为4~6m/min,网裂严重地段减慢速度。

3.2泡沫沥青就地再生混合料拌和摊铺

冷再生机通过管道连接水罐车、热沥青罐车，在机械内部完成沥青发泡，通过置于铣刨罩壳上的喷洒杆添加泡沫沥青和水，将预撒布于旧路面上的水泥一起进行搅拌，铣刨和拌和转子采用螺旋结构，再生材料向中央聚集，进行充分拌和，实现旧料铣刨拌和一体化施工。

再生混合料采用后出料模式，通过输料带传送至紧跟后方的摊铺机料斗，下承层清晰可见，切削深度可实时检验，再生深度可实时调整，摊铺机摊铺再生混合料进行二次搅拌，保证再生混合料的均匀度，防止材料离析。在摊铺过程中，摊铺机速度宜为4～6m/min，与冷再生机出料速度匹配，摊铺应连续、均匀、不间断，混合料在螺旋布料器的高度应保持>2/3。

3.3泡沫沥青就地再生混合料碾压

与其他沥青混合料不同，泡沫沥青冷再生混合料主要依靠水分实现集料间的润滑，要求大吨位的压路机，提供较大的压实功。

(1)单钢轮振动压路机初压。初压时先进行一遍静压，静压后采用强振（高幅低频)进行压实。若出现粘轮现象，可先用胶轮压路机洒水预压再初压。初压应保证再生层2/3厚度范围内的压实度满足要求，每次碾压以施工段起始与冷再生机边缘为起始点，碾压速度控制<3km/h，碾压宽度大于再生宽度。

(2)双钢轮振动压路机以弱振（低幅高频进行复压。直线段和非超高段，从外向路中心碾压，重叠1/2轮宽，路面全宽碾压为1遍。碾压4～6遍，工作速度前两遍以1. 5~1. 7 km/h为宜,之后宜采用 2. 0~2.5 km/h。

(3)胶轮压路机进行终压。不低于8遍，必要时可洒水碾压。

(4)碾压过程中，若水分蒸发过快，应及时补酒少量的水，保持再生层表面湿润。

4 泡沫沥青就地冷再生质量控制

为控制泡沫沥青就地冷再生施工质量，再生层铺筑过程中，需进行结构层性能检测，现场质量控制要求及测试结果如表8所示。

5 结语

本文通过广西 S205线玉林段K67+541～K79+200泡沫沥青就地冷再生的配合比设计与施工技术研究，得出以下结论：

(1)沥青发泡质量是实施泡沫沥青就地冷再生的前提条件，发泡指标膨胀率与半衰期互相成反比，因此，在确定发泡条件时，需要两个发泡指标的平衡点，从而确定最佳发泡条件。

(2)泡沫沥青冷再生混合料对水分敏感，抗水损害能力较差，在设计混合料配合比时，应着重关注水稳定性指标冻融劈裂强度。另外，当泡沫沥青冷再生混合料作为面层或在高温使用环境中，应考虑其高温稳定性指标，如动稳定度等。

(3)进行泡沫沥青就地冷再生施工时，冷再生机采用下切铣刨模式破碎旧路面材料，合理行进速度，优化切削材料的颗粒形状，改善再生混合料的级配；再生混合料拌和采用后出料模式，通过输料带传送至紧跟后方的摊铺机料斗，摊铺机摊铺再生混合料进行二次搅拌，保证再生混合料的均匀度，防止材料离析；碾压采用大吨位压路机，提供较大的压实功，表面应始终保持湿润。

参考文献：

[1孙建勇，王德群，张海峰，等.泡沫沥青冷再生路面材料疲劳性能研究及寿命分析[J].公路，2020,65（11)：66-69.

[2]彭干凯.泡沫沥青冷再生工艺在高速公路改扩建施工中的应用[J].西部交通科技，2021(3)：71-73.

[3]胡杰，胡勤石.泡沫沥青复合式冷再生混合料组成设计与性能评价[J/OL].武汉理工大学学报（交通科学与工程版),2023-02-28:1-8.

[4]秋阿恒.泡沫沥青冷再生混合料抗反射裂缝性能研究[J].路基工程,2022(6):101-106.

[5]孙建勇，王德群，张海峰，等.泡沫沥青冷再生路面材料疲劳性能研究及寿命分析[J.公路,2020,65（11)：66-69.

[6]郭小宏，王金桥，黄维蓉，等.基于国产泡沫沥青冷再生设备的拌和参数研究[J].重庆交通大学学报（自然科学版),2022,41(10): 123-129.

[7]王辉,王大明,陈一凡，等.铣刨速度对泡沫沥青冷再生施工成本影响研究[J].公路工程，2023（1）：130－135.