引言
广州机场高速北延线为双向六车道沥青混凝土路面，年建成通车，运营时间已超过12年。随着交通量逐年增长，部分路面结构和功能出现了一定程度的损坏，道路服务水平下降明显。出现的主要病害类型为龟裂、翻浆、纵向裂缝与横向裂缝，多为结构性病害，且主要分布在第二、三车道，第一车道路面病害状况相对较好。
为了改善和提升机场高速公路路面服务质量，提高道路通行能力，对机场高速北延线右幅K+~K+共5.7km进行大修改造，对第二车道与第三车道路面病害进行彻底处治。
维修路面结构方案
考虑到本项目路面结构为典型的“强基薄面”结构，路面病害类型主要为自下而上的结构性病害，破损层位已从沥青面层贯穿至半刚性上基层，需要对半刚性上基层进行彻底的处治。本次路面大修采用4cm改性沥青AC-13C+6cm改性沥青AC-20C+12cm乳化沥青厂拌冷再生+14cm乳化沥青厂拌冷再生+原28cm下基层的结构形式。
在现场施工过程中，根据铣刨沥青面层与上基层后的病害情况，采用动态设计理念对方案进行调整，对于水稳下基层存在龟裂、块裂等密集裂缝类病害或松散病害的，则采用新建水稳料回补下基层，对路面病害进行彻底处治。
路面维修方案采用长寿命柔性基层结构，对原“强基薄面”半刚性基层进行了柔性化转换，改变了路面病害的发展形式，将“自下而上”的病害转化为“自上而下”的病害，为未来通过预防性养护和表层养护等快速维修方式来保持路面良好的服务水平创造了条件，可大幅节约养护成本，同时减少远期大交通流条件下路面重建造成的行车干扰，实现良好的经济和社会效益。同时，采用利用率最高的厂拌冷再生技术，实现路面沥青回收材料的%利用。此外，利用乳化沥青冷再生优异的柔塑形特性，将其作为结构层和应力吸收层使用，践行资源节约、环境友好及节能减排国策，实现良好的环保效益。
乳化沥青厂拌冷再生混合料强度形成机理
乳化沥青在常温下具有良好的流动性，拌和时能直接与湿润集料截附，可以在常温下与集料拌制并摊铺压实。乳化沥青厂拌冷再生混合料强度构成因素主要是材料的内聚力和内摩阻力。内聚力主要由沥青的黏聚力和沥青与矿料的黏附力组成，内摩阻力主要由集料之间的嵌挤和摩擦构成。乳化沥青厂拌冷再生混合料在经过乳液与集料的黏附、分解破乳、水分蒸发之后即可完全恢复原有的黏结性能，并在压实作用下，沥青与集料紧密黏结进一步形成强度。
内聚力和内摩阻力有－个变化过程，在混合料初期和后期对强度的贝献不同。摊铺碾压的乳化沥青厂拌冷再生混合料，初始由于沥青黏结力较低，混合料内聚力也较低；同时混合料中存在较多水分，由于水的黏度低于沥青，水分在混合料中起着“润滑”作用，降低了集料间的内摩阻力，而混合料初期强度主要由内摩阻力提供，为了提高混合料的初期强度，所选用的矿料级配中必须含有足够的粗集料来形成骨架，提供较高的内摩阻力。
随着水分蒸发和行车荷载压实，乳化沥青厂拌冷再生混合料密实度逐步增加，裹覆在集料表面的沥青、乳化剂的分布状态进一步调整，内聚力和内摩阻力将同时起作用，尤其是内聚力的提高，使强度有较大的增长，此时乳化沥青厂拌冷再生混合料将具有热沥青混合料同样的路用性能。
可见，内摩阻力在初期强度中起主要作用，在后期强度增长中虽然都有一定的作用，但内聚力对强度的贡献作用更大。
乳化沥青厂拌冷再生配合比设计
乳化沥青
本项目采用乳化沥青为慢裂型阳离子乳化沥青。
级配设计
本项目对沥青面层铣刨料筛分成0~5mm，5~10mm，10~30mm三挡，为了调整混合料级配形成骨架密实结构，添加了部分10~20mm的新矿料。根据乳化沥青厂拌冷再生工程级配范围，最终确定RAP料0~5mm，5~10mm，10~30mm与新添加矿料10~20mm的添加比例为29:20:39:12，另外外掺1.6%的32.5普通硅酸盐水泥。
最佳总液体用量
乳化浙青冷再生混合料中，祥和用水、乳化浙青和RAP含水率的总和称为总液体用量。
按确定的RAP、新集料的掺配比例，乳化沥青用量取3．5%，水泥用量取1．6%，变化拌和用水量进行马歇尔击实试验，获得最大干密度时，对应的总液体用量即为最佳总液体用量4．5%。
最佳乳化沥青用量的确定
按确定的RAP、粗集料的掺配比，水泥用量取1．6%，最佳总液体用量不变，乳化沥青用量取2.9%，3.2%，3.5%，3.8%，4.1%，改变外掺用水量，根据确定的成型方法，进行马歇尔试验，综合各项指标结果，乳化沥青用量为3.5%。
性能验证
按照RAP料0~5mm，5~10mm，10~30mm与新添加矿料10~20mm的添加比例29:20:39:12，外掺1.6%的32.5普通硅酸盐水泥，最佳总液体用量4．5%，最佳乳化沥青用量3．5%，进行了乳化沥青厂拌冷再生混合料的高温稳定性、劈裂强度、水稳性能试验，从试验结果可以看出，各项性能均满足技术要求。
节能减排效果和社会效益
节能减排效果
(1)减少土地污染，废弃旧沥青路面材料会永久占用并污染土地和地表水。
(2)减少不可再生资源的开发，旧沥青路面材料的再生利用，可以大省筑路用的石料、沥青等不可再生资源，减少因新石料开采导致的森林植被减少、水土流失等生态环境的破坏。
(3)冷再生沥青混合料拌和时不需要加热，相较于生产1t热拌沥青混合料通常需要的加热能源6．3kg重油，减少了加热能源的消耗，同时也就减少了CO2，SO2等的排放量。
(4)冷再生混合料的生产、摊铺都在常温条件下操作，没有沥青烟产生，显著降低了有害物质排放，改善了施工条件，有利于现场施工人员的健康。
社会效益
采用乳化冷再生技术，可以在最大限度地利用原路面结构和路面材料的前提下，恢复甚至提高原路面的使用寿命和通行服务水平，方便交通运输和出行，实现了技术、材料、设备的全面国产化，解决了沥青废料再生技术在全国大面积推广的国外封锁和壁垒，是解决我国目前半刚性基层高速公路大修柔性化转换的较好途径，尤其为国内20世纪90年代建设的“强基薄面”高速公路沥青路面大、中修或改扩建提供了良好的解决方案，符合循环经济“减量化、再利用、资源化”原则，顺应国家建设资源节约型、环境友好型社会的需要。
结论
(1)乳化沥青厂拌冷再生技术适用于高速公路半刚性基层沥青路面旧路翻新、大修或改扩建项目，对路面病害处治效果明显，并可实现对原“强基薄面”半刚性基层结构的柔性化转换，改变路面病害的发展形式，将“自下而上”的病害转化为“自上而下”的病害，为未来通过预防性养护和表层养护对路面病害进行处治创造条件，大幅节约养护成本。
(2)乳化沥青厂拌冷再生是一种充分利用沥青旧料再生的低碳环保的再生技术，施工周期短、开放交通早，能够实现公路建设低零排放与绿色养护的节能减排，具有较好的节能减排效果和社会效益。
