专利名称：：一种采用冷再生技术维修的路面及其施工方法
技术领域：
：本发明属于道路维修施工领域，特别是一种采用冷再生技术维修的路面及其施工方法。
背景技术：
：目前，我国卯％以上的高等级公路在修建时均采用半刚性材料(水泥、石灰、粉煤灰结合料稳定粒料等)作为沥青路面基层或底基层。也就是说半刚性基层沥青路面已成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。通常认为半刚性基层具有板体性强，承载力高的优点，但是半刚性基层一旦发生破坏，其造成的后果往往是较为严重的。而且，随着公路使用期的延长，我国的高等级公路大量进入了维修养护期。而传统的维修方法都是"开膛破肚"式的，将破损的路面结构全部挖刨，然后用新的材料进行重铺。这样不仅工期长、造价高，而且带来大量废料无法处理的困境，严重污染环境。因此，如何能够充分发挥旧沥青混合料的"剩余价值"，促进旧路面材料的循环利用，保护生态环境，减少资源浪费，同时将半刚性路面结构转为半柔性结构，是公路维修施工中急待攻克的难题。
发明内容本发明的目的在于提供一种采用冷再生技术维修的路面及其施工方法，其采用泡沫沥青冷再生技术对旧路面材料进行再生利用，并生成半柔性基层，可达到减少资源浪费，同时延长公路使用寿命的目的。本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的一种采用冷再生技术维修的路面，其特征在于路面从铣刨后的槽底至表面依次为泡沫沥青冷再生层、改性沥青热拌碎石应力吸收层及单层改性沥青混凝土罩面。而且，所述的泡沫沥青冷再生层的组成成分及重量份数比为回收料80100份；沥青23份；水泥12份；水410份，上述各材料混合均匀后即成泡沫沥青冷再生层。而且，所述的泡沬沥青冷再生层包括不大于20重量份的细集料。而且，所述的回收料为沥青面层回收料或水泥稳定基层回收料。一种如权利要求1所述的采用冷再生技术维修路面的施工方法，其特征在于包括以下步骤(1)现场路面铣刨，得到回收料；(2)对回收料的级配进行优化调整，将回收料与沥青、水泥、水按级配混合，制备泡沫沥青冷再生混和料；(3)将泡沫沥青冷再生混和料进行现场摊铺、碾压，形成泡沬沥青冷再生层，该泡沫沥青冷再生层为12层；(4)在泡沫沥青冷再生层上洒布改性沥青热拌碎石应力吸收层；(5)在改性沥青热拌碎石应力吸收层上铺筑单层改性沥青混凝土罩面，即可完成路面维修的施工。而且，所述步骤(2)中，构成泡沫沥青冷再生混和料各物料中的回收料与沥青、水泥、水的重量份数比为回收料80100份；沥青23份；水泥12份；水410份。而且，所述回收料为沥青面层回收料，用沥青面层回收料制备的泡沫沥青冷再生混和料的级配范围为<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>而且，所述的回收料为水泥稳定基层回收料，用水泥稳定基层回收料制备的泡沫沥青冷再生混和料的级配范围为<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>率(%)下限10095827368615235251510754而且，所述的泡沫沥青冷再生混和料还包括不大于20重量份的细集料。而且，所述的改性沥青热拌碎石应力吸收层由SBS改性沥青及热拌碎石构成，其中SBS改性沥青喷洒量为1.82.2kg/m2，热拌碎石洒布率为50%60%。本发明的优点和有益效果为1.本采用冷再生技术维修的路面，在泡沫沥青冷再生层上铺筑单层改性沥青混凝土罩面，并在上述两者之间洒布设置改性沥青热拌碎石应力吸收层，以保证层间结合，形成了新型的路面结构形式，避免由于半刚性基层引起的病害，延长了道路的使用寿命，本发明中采用单层改性沥青混凝土罩面，相对于现有工程中的两层罩面层而言，可节省资金。2.本采用冷再生技术维修的路面，泡沫沥青冷再生层的性能介于热拌沥青混和料和半刚性材料之间，属于一种半柔性材料，劈裂强度范围在0.410.64MPa之间，可作为高等级公路的基层或下面层。3.本采用冷再生技术维修的路面，其泡沫沥青冷再生混和料在试验范围内，无侧限抗压强度值(UCS)在2.34.5MPa之间；含沥青面层回收料的泡沫沥青冷再生混和料的抗压回弹模量范围为9001300MPa，含水泥稳定基层回收料的泡沫沥青冷再生混和料的抗压回弹模量范围为8001400MPa，与热拌沥青混和料(抗压回弹模量为12001600MPa)和半刚性材料(抗压回弹模量为13001700MPa)相比，泡沫沥青冷再生混和料具有较小的抗压回弹模量。4.本采用冷再生技术维修路面的施工方法，针对沥青面层回收料(RAP)级配较粗的特点，对包含沥青面层回收料的泡沬沥青冷再生混合料的工程设计级配范围进行了优化，降低了细集料用量，尤其是粉料的用量，具有创新性。5.本采用冷再生技术维修路面的施工方法，针对我国传统的水泥稳定基层结构，首次提出了包含水泥稳定基层回收料(CTB)的泡沫沥青冷再生混合料的工程设计级配范围和设计技术要求，具有开拓性。6.本采用冷再生技术维修路面的施工方法采用泡沫沥青冷再生技术，对回收的沥青面层回收料和水泥稳定基层回收料进行再生利用，形成半柔性基6层，与传统的半刚性基层维修方案相比，本施工方法可节约工程投资9.2%，直接经济效益明显。若在基层比较完好的情况下，只对沥青面层进行再生处理，经济效益更为明显，可节约投资1520%。7.本采用冷再生技术维修路面的施工方法充分回收沥青路面材料和水泥稳定基材材料，解决了沥青路面翻修所产生大量废料对环境污染问题，保护人类生存的环境，符合我国的可持续发展战略中废物资源化的要求；由于节省了投资，降低了工程造价，使一些原来不能及时维修的旧沥青路面得以及时修复，从而改善道路状况，提高公路运输能力，减少可能发生的交通事故，保证行车舒适安全。8.本采用冷再生技术维修路面的施工方法中泡沫沥青再生混和料与热拌沥青混和料相比，沥青含量低，不需要对集料进行加热，大大节约了能源，也不存在加热骨料的排尘问题，也不需要对大量沥青进行加热和保温，且冷态拌和无沥青烟气排放的问题，是真正意义上的零污染。9.本采用冷再生技术维修路面的施工方法采用泡沫沥青冷再生技术，对回收的沥青面层回收料和水泥稳定基层回收料进行再生利用，形成半柔性基层，由此实现废料再生利用，解决大量路面材料废弃后造成的污染问题，从而节省资源、减少经济投入；同时，通过本施工方法改变了路面结构，避免由于半刚性基层引起的病害，延长了道路的使用寿命，因此本施工方法能够产生良好的经济效益、社会效益和环境效益，具有很高的推广应用价值。图1是本发明采用冷再生技术维修的路面的结构示意图。具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。一种采用冷再生技术维修的路面，路面从铣刨后槽底4至表面依次为泡沫沥青冷再生层3、改性沥青热拌碎石应力吸收层2及单层改性沥青混凝土罩面l。其中，泡沫沥青冷再生层的组成成分及重量份数比为回收料80100份；沥青23份；水泥12份；水410份，上述各物料混合均匀后即成泡沫沥青冷再生层。在泡沫沥青冷再生层还包括不大于20重量份的细集料。回收料为沥青面层回收料或水泥稳定基层回收料。一种采用冷再生技术维修路面的施工方法具体为实施例l以长lkm，宽3.75m的路面，处理厚度为18cm为例，采用冷再生技术维修路面施工方法的步骤为(1)现场铣刨原有破损路面沥青面层，得到RAP(即沥青面层回收料)。(2)对RAP的级配进行优化调整，采用厂拌冷再生法制备泡沫沥青冷再生混和料，具体为将RAP运回冷再生拌和厂，并将RAP、沥青、水泥、水采用厂拌冷再生设备进行拌和，各材料的重量分别为RAP1485t;沥青34.2t;水泥22.3t;水83.2t，搅拌均匀后，即制得泡沫沥青冷再生混和料。依据RAP制备的泡沫沥青冷再生混和料的级配范围为<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本步骤中，所述沥青优选滨州A-70号沥青，最佳发泡条件为发泡温度160°C，发泡用水量2.0%，膨胀率25倍，半衰期24s;所述水泥为普通硅酸盐水泥，等级为32.5。为使制得的泡沫沥青冷再生混和料具有良好的强度及水稳定性，施工过程中温度不宜低于15°C。(3)将泡沫沥青冷再生混和料运至施工现场后进行现场摊铺，摊铺前应对干燥的槽底进行洒水湿润，摊铺后现场碾压形成泡沫沥青冷再生层。(4)在泡沫沥青冷再生层上洒布改性沥青热拌碎石应力吸收层，以保证泡沬沥青冷再生层与改性沥青混凝土罩面层之间的结合强度，该改性沥青及热拌碎石(5)在改性沥青热拌碎石应力吸收层上铺筑单层改性沥青混凝土(AC-13C)罩面层。将成型后泡沫沥青冷再生层进行48-72h养生，再开放交通，保证路面在维修后初期的稳定性。实施例2以长lkm，宽3.75m路面，处理厚度为20cm为例，采用冷再生技术维修路面的施工方法的步骤为(1)现场铣刨原有破损水泥稳定基层，得到CTB(即水泥稳定基层回收料)。(2)对CTB级配进行优化调整，采用就地冷再生法制备泡沫沥青冷再生混和料，具体为将CTB、沥青、水泥、水采用再生机就地进行泡沫沥青冷再生并同时完成摊铺，水泥采用水泥稀浆车洒布，各材料的重量分别为CTB1575t;沥青42.5t;水泥31.5t;水151.2t，依据CTB制备的泡沫沥青冷再生混和料的级配范围为筛孔尺寸(mm)37.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075重量百分率(％)10099.697.889.085.279.571.442.426.115.711.97.75.74.0本步骤中，所述沥青优选滨州A-70号沥青，最佳发泡条件为发泡温度160°C，发泡用水量2.0%，膨胀率25倍，半衰期24s;所述水泥为普通硅酸盐水泥，等级为32.5。为使制得的泡沫沥青冷再生混和料具有良好的强度及水稳定性，施工过程中温度不宜低于15"C。(3)对采用再生机再生并摊铺后的泡沫沥青冷再生混和料进行现场碾压，形成泡沫沥青冷再生层。(4)在泡沫沥青冷再生层上洒布改性沥青热拌碎石应力吸收层，以保证泡沫沥青冷再生层与改性沥青混凝土罩面层之间的结合强度，该洒布改性沥青热拌碎石应力吸收层由SBS改性沥青及热拌碎石构成，SBS改性沥青的喷洒量为2.0kg/m2，热拌碎石洒布率为55%。(5)在改性沥青热拌碎石应力吸收层上铺筑单层改性沥青混凝土(AC-13C)罩面层。将成型后泡沫沥青冷再生层进行48-72h养生，再开放交通，保证路面在维修后初期的稳定性。实施例3以长lkm，宽3.75m路面，处理厚度为20cm为例，冷再生技术维修路面的施工方法的步骤为-(1)现场铣刨水泥稳定基层，得到CTB(即水泥稳定基层回收料)。(2)对CTB级配进行优化调整，采用就地冷再生法制备泡沫沥青冷再生混和料，具体同于实施例2，各材料的重量分别为CTB1307t;沥青44.lt;水泥31.5t;细集料267.8t;水155.9t;依据CTB制备的泡沫沥青冷再生混和料的级配范围为筛孔尺寸(mm)37.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075重量百分率(％)跳0100.097.990.285.4訓73.546.229.818.415.011.78.44.5本实施例中加入粒径范围为05mm的细集料，以满足泡沫沥青冷再生混和料级配要求。本步骤中，所述沥青优选滨州A-70号沥青，最佳发泡条件为发泡温度160°C，发泡用水量2.0%，膨胀率25倍，半衰期24s;所述水泥为普通硅酸盐水泥，等级为32.5。为使制得的泡沫沥青冷再生混和料具有良好的强度及水稳定性，施工过程中温度不宜低于15°C。(3)对采用再生机再生并摊铺后的泡沫沥青冷再生混和料进行现场碾压，形成泡沫沥青冷再生层，再进行泡沫沥青冷再生混和料的制备、摊铺、碾压形成第二层泡沫沥青冷再生层。(4)在第二层泡沫沥青冷再生层上洒布改性沥青热拌碎石应力吸收层，以保证泡沫沥青冷再生层与改性沥青混凝土罩面层之间的结合强度，该应力吸收层由SBS改性沥青及热拌碎石构成，SBS改性沥青的喷洒量为2.0kg/m2，热拌碎石洒布率为55%。(5)在应力吸收层上铺筑单层改性沥青混凝土(AC-13C)罩面层。将成型后泡沫沥青冷再生层进行48-72h养生，再开放交通，保证路面在维修后初期的稳定性。实施例4以长lkm，宽3.75m路面，处理厚度为18cm为例，采用冷再生技术维修路面的施工方法的步骤为(1)现场铣刨原有路面沥青面层，得到RAP(即沥青面层回收料)。(2)对RAP级配进行优化调整，采用厂拌冷再生法制备泡沫沥青冷再生混和料，具体同于实施例l，各材料的重量分别为RAP1262t;沥青37.lt;水泥22.3t;细集料222.8t;水106.91，拌合均匀即制得泡沫沥青冷再生混和料。依据RAP制备的泡沫沥青冷再生混和料的级配范围为<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>本步骤中加入粒径范围为05mm的细集料，对泡沬沥青冷再生混和料进行级配调整，以满足级配要求。本步骤中，所述沥青优选滨州A-70号沥青，最佳发泡条件为发泡温度160°C，发泡用水量2.0%，膨胀率25倍，半衰期24s;所述水泥为普通硅酸盐水泥，等级为32.5。为使制得的泡沫沥青冷再生混和料具有良好的强度及水稳定性，施工过程中温度不宜低于15°C。(3)将泡沫沥青冷再生混和料运至施工现场后进行现场摊铺，并现场碾压形成泡沬沥青冷再生层，再进行泡沫沥青冷再生混和料的制备、摊铺、碾压形成第二层泡沫沥青冷再生层。(4)在第二层泡沫沥青冷再生层上洒布改性沥青热拌碎石应力吸收层，以保证泡沬沥青冷再生层与改性沥青混凝土罩面层之间的结合强度，该改性沥青热拌碎石应力吸收层由SBS改性沥青及热拌碎石构成，SBS改性沥青的喷洒量为2.2kg/m2，热拌碎石洒布率为60%。(5)在改性沥青热拌碎石应力吸收层上铺筑单层改性沥青混凝土(AC-13C)罩面层。将成型后泡沫沥青冷再生层进行48-72h养生，再开放交通，保证路面在维修后初期的稳定性。权利要求1、一种采用冷再生技术维修的路面，其特征在于路面从铣刨后的槽底至表面依次为泡沫沥青冷再生层、改性沥青热拌碎石应力吸收层及单层改性沥青混凝土罩面。2、根据权利要求1所述的采用冷再生技术维修的路面，其特征在于所述的泡沬沥青冷再生层的组成成分及重量份数比为回收料80100份；沥青23份；水泥12份；水410份，上述各材料混合均匀后即成泡沫沥青冷再生层。3、根据权利要求2所述的采用冷再生技术维修的路面，其特征在于所述的泡沬沥青冷再生层包括不大于20重量份的细集料。4、根据权利要求2所述的采用冷再生技术维修的路面，其特征在于所述的回收料为沥青面层回收料或水泥稳定基层回收料。5、一种如权利要求1所述的采用冷再生技术维修路面的施工方法，其特征在于包括以下步骤(1)现场路面铣刨，得到回收料；(2)对回收料的级配进行优化调整，将回收料与沥青、水泥、水按级配混合，制备泡沬沥青冷再生混和料；(3)将泡沫沥青冷再生混和料进行现场摊铺、碾压，形成泡沫沥青冷再生层，该泡沫沥青冷再生层为1~2层；(4)在泡沬沥青冷再生层上洒布改性沥青热拌碎石应力吸收层；(5)在改性沥青热拌碎石应力吸收层上铺筑单层改性沥青混凝土罩面，即可完成路面维修的施工。6、根据权利要求5所述的采用冷再生技术维修路面的施工方法，其特征在于所述步骤(2)中，构成泡沫沥青冷再生混和料各物料中的回收料与沥青、水泥、水的重量份数比为回收料80100份；沥青23份；水410份。7、根据权利要求5所述的采用冷再生技术维修路面的施工方法，其特征在于所述回收料为沥青面层回收料，用沥青面层回收料制备的泡沫沥青冷再生混和料的级配范围为<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>8、根据权利要求5所述的采用冷再生技术维修路面的施工方法，其特征在于所述的回收料为水泥稳定基层回收料，用水泥稳定基层回收料制备的泡沫沥青冷再生混和料的级配范围为<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>9、根据权利要求7或8所述的采用冷再生技术维修路面的施工方法，其特征在于所述的泡沫沥青冷再生混和料还包括不大于20重量份的细集料。10、根据权利要求5所述的采用冷再生技术维修路面的施工方法，其特征在于所述的改性沥青热拌碎石应力吸收层由SBS改性沥青及热拌碎石构成，其中SBS改性沥青喷洒量为1.82.2kg/m2，热拌碎石洒布率为50%60%。全文摘要本发明涉及一种采用冷再生技术维修的路面，其创新之处为路面从铣刨后槽底至表面依次为泡沫沥青冷再生层、改性沥青热拌碎石应力吸收层及单层改性沥青混凝土罩面。通过改变路面结构避免由于半刚性基层引起的病害，延长道路使用寿命。本发明还涉及采用冷再生技术维修路面的施工工艺，主要包括现场路面铣刨，调整级配，泡沫沥青冷再生混和料制备，现场摊铺、碾压，洒布应力吸收层，铺筑单层改性沥青混凝土罩面的步骤。本发明采用泡沫沥青冷再生技术，对沥青面层回收料和水泥稳定基层回收料均可实现再生利用，解决大量路面材料废弃后造成的污染问题，节省资源、减少经济投入，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益，极具推广应用价值。文档编号E01C7/00GK101591881SQ200910068689公开日2009年12月2日申请日期2009年4月29日优先权日2009年4月29日发明者吴景海,王德群申请人:天津市市政工程研究院