摘要：通过对泡沫沥青现场冷再生基层沥青路面的使用状况进行调查，分析了各车道的病害状况和病害形成原因，现场调查结果表明将部分面层和部分基层再生后作为维修后路面结构的基层，较彻底的消除了基层的病害，在一定程度上恢复了路面整体的承载能力，但同时加铺混合料的高温稳定性和抗水损害能力对再生基层的性能影响较大，现场冷再生基层沥青路面的结构组合形式和结构厚度也需要进一步研究。

关键词：泡沫沥青；现场冷再生基层；使用状况；调查分析

0引言

随着我国大部分已有高速公路路面相继进入大中修时期，采用何种维修方案才能使路面呈现良好的路用性能和经济性呢？目前有铣刨加铺罩面、局部铣刨维修及路面再生等维修方式。铣刨加铺罩面对路面的结构状况要求较高，当基层病害较严重时，不适合铣刨加铺罩面方案。常规的局部铣刨维修方案又很难将基层的病害处理彻底，此外由于铣刨界面粘结问题、施工交通组织困难和施工单位对维修工程质量意识薄弱等原因，致使部分路面维修仅几个月后便出现唧浆、松散和推移病害。就地冷再生基层将部分路面旧材料就地再生后作为维修后路面的基层，较为彻底地解决了基层的病害问题，使得裂缝类病害相对减少，在一定程度上恢复了路面的承载能力，同时具有工期短、环保节能等优点。本文将对泡沫沥青就地冷再生基层沥青路面的使用状况进行调查分析。

1工程应用状况

1.1工程概况

渝涪高速公路自年建成通车以来，沥青混凝土路面不同程度出现了大面积的坑槽、沉陷、龟裂、唧浆、网裂、坑凼等病害，严重影响了车辆的正常行驶。为了提高沥青混凝土路面使用质量，于年～年分三期对原路面病害进行处治了维护，其中部分路段被作为泡沫沥青就地冷再生技术用于重庆高速公路路面大中修的试验路，其余路段为常规的局部铣刨维修方案。

1.2维修结构

渝涪高速采用的冷再生方案是将部分沥青面层铣刨后，将剩下的沥青面层和部分基层采用泡沫沥青作为胶结料就地再生后作为新路面结构的基层，各车道采用的具体维修方案如表1所示。

表1各车道采用的泡沫沥青现场冷再生维修方案

维修车道

维修时间

维修方案

维修量

超车道

.10

铣刨（6cm）；泡沫沥青现场冷再生基层（12cm）+改性乳化沥青稀浆封层（6mm）+改性AC13（4cm）

m

主车道

.10

铣刨（11cm）；泡沫沥青现场冷再生基层(18cm）+改性乳化沥青稀浆封层(6mm）+AC16（5cm）+改性AC13（4cm）

m

.08

m

停车道

.10

铣刨（6cm）；泡沫沥青现场冷再生基层（12cm）+改性乳化沥青稀浆封层（6mm）+改性AC13（4cm）

m

.08

铣刨(11cm）；泡沫沥青现场冷再生基层(18cm)+改性乳化沥青稀浆封层（6mm）+AC16（5cm）+改性AC13（4cm）

m

1.3现场试验检测结果

1）泡沫沥青性能

维修采用的泡沫沥青为中海70号基质沥青在℃条件下发泡生产，其技术指标如表2所示。

表2维修采用的泡沫沥青技术指标

取样地点

发泡加水量（%）

膨胀比（倍）

半衰期（秒）

备注

检测值

技术指标

检测值

技术指标

现场

2.0

16

≥10

13

≥8.0

2）混合料配合比设计

泡沫沥青就地冷再生基层采用的级配状况如表3和图2所示。

表3就地冷再生混合料级配

筛孔尺寸

0.

0.15

0.3

0.6

1.18

2.36

4.75

9.5

13.2

16

19

26.5

31.5

上限

20

25

30

39

47

57

68

80

86

89

94

下限

5

8

12

19

26

35

45

57

62

66

70

88

中值

12.5

16.5

21

29

36.5

46

56.5

68.5

74

77.5

82

94

设计值

6.4

7.9

11.0

15.7

21.8

29.2

45.6

70.7

81.4

87.1

91.0

97.5

图2泡沫沥青冷再生基层采用级配曲线图

3）再生混合料性能检测结果

施工现场检测的泡沫沥青就地冷再生基层混合料性能如表4所示。

表4施工现场检测的泡沫沥青就地冷再生基层混合料性能

检测

项目

马歇尔稳定度(KN)

浸水稳定度(KN)

劈裂强度(MPa)

冻融劈裂试验(MPa)

抗压强度（KPa)

干劈

湿劈

冻前

冻后

劈裂强度比(%)

检测值

5.8

6.2

0.42

0.35

0.39

0.3

85.7

2.54

2使用状况调查

渝涪高速泡沫沥青就地冷再生基层沥青路面段经过1～2年的运营，部分路段出现了少量病害。年9月对其使用状况进行了调查，调查采用现场人工观测、路面开挖及钻芯相结合的方式进行，调查结果如表5所示。

表5泡沫沥青现场冷再生基层沥青路面病害调查结果

所在车道

超车道

主车道

停车道

维修时间

.10

.10

.08

.10

.08

病害类型

－

车辙、修补

车辙、不规则裂缝

推移、修补

坑槽、修补

备注

图3

图2

图2YK21+处紧急停车道推移

图3YK64+处主车道不规则裂缝

3病害原因分析

3.1超车道

超车道交通量和重车作用都较小，对路面承载能力要求相对主车道和停车道都较小，采用的冷再生结构使超车道的整体路用性能得到了一定的恢复，全段无明显病害,目前采用泡沫沥青就地再生半柔性基层（12cm）+改性乳化沥青稀浆封层（6mm）+改性AC13（4cm）结构已能满足超车道使用要求，但同时还需提高加铺沥青混合料的稳定性。

3.2主车道

采用泡沫沥青就地冷再生技术维护方案的主车道主要有6段，病害主要有车辙、不规则裂缝及修补等，但病害数量较少。对YK21+处车辙钻芯取样，芯样（图4）显示面层与再生层粘结状况良好，再生层强度较高、无松散；对YK65+处不规则裂缝钻芯取样，芯样（图5）显示面层和再生层整体性好且强度较高，各层间断裂面较粗糙，表明各层间粘结良好.

图4YK21+处主车道车辙附近钻取的芯样及底部状况

图5YK64+处主车道不规则裂缝附近钻取的芯样

（芯样整体状况、层间断裂面状况、及基层底部断面状况）

三期维修工程中对主车道的再生维护方案均采用了泡沫沥青现场再生基层（18cm）+改性乳化沥青稀浆封层（6mm）+AC16（5cm）+改性AC13（4cm）这种结构，这在一定程度上恢复了路面结构的整体性，巩固或提高了路面的结构承载能力，9cm的改性沥青混凝土和6mm的改性乳化沥青稀浆封层可以延缓荷载和雨水对再生基层的作用过程，但由于加铺混合料稳定性不足、或交通渠化、或中面层稳定性不足（依据竖向压应力分布规律，中面层不改性，可能导致车辙过大）的原因，局部出现了车辙，而再生基层无病害现象，层间保持着良好的粘结性；YK64+处的不规则裂缝是由于病害处局部面层沥青混合料稳定性不足、面层和基层或面层各沥青层间粘结性能较差的原因，在重型荷载的反复作用下，面层层底拉应力骤然增大，并逐渐加速破坏了层间的这种不连续状态，当层底拉应力大于混合料的容许拉应力时，面层开始出现裂缝，水损害则加深了裂缝的破坏程度。

渝涪高速公路目前采用的泡沫沥青就地再生半柔性基层（18cm）+改性乳化沥青稀浆封层（6mm）+AC16（5cm）+改性AC13（4cm）这种结构，在全路段只有局部的车辙和不规则裂缝，根据现场开挖和钻芯结果表明，基层没产生明显的病害，结构稳定性和承载能力都较好，因此在以后的维修工程中，应重点提高面层加铺沥青混合料的稳定性。

3.3紧急停车道

采用泡沫沥青就地冷再生技术维护方案的紧急停车道主要有两段，路面病害主要有修补、推移及网裂等，但病害数量较少。对YK21+处推移较严重的病害开挖后，发现面层与再生层间无明显界面，面层沥青混合料强度较低，部分开挖后的再生层，由于在表面渗下来水的作用下，表面强度较低且有少量松散（图6），再生层和面层总厚度只有10.5cm，侧向推移量已达5.5cm厚，芯样（图6）结果显示面层和再生层混合料无异常，但芯样高度只有11.5cm。

图6YK21+处停车道大面积推移处开挖后面层混合料状况及钻取的芯样状况

采用再生技术维修的两段紧急停车道均位于长上坡路段，被作为重车爬坡专用道，采用了两种不同的再生结构方案，即结构一（12cm泡沫沥青就地冷再生+6mm改性乳化沥青稀浆封层+4cm沥青层）与结构二(18cm泡沫沥青就地冷再生+6mm改性乳化沥青稀浆封层+9cm沥青层)。从现场病害状况可以看出,采用方案一维修路段的病害主要以推移为主，病害程度和面积都较大，而采用方案二维修路段的病害以局部网裂，病害程度和面积都相对较小。

采用结构一维修的路段出现了YK21+处较大面积的推移，这是由于4cm的沥青层在重交通条件下，其仅起到了类似于功能层的作用，承载作用几乎完全依靠再生基层来完成。在重型荷载直接作用下，薄层界面开始出现剪切破坏，造成面层推移、开裂，再生混合料的稳定性也随之开始减弱，进而出现较大面积的推移破坏；而结构二的18cm的再生结构相对提高了基层的整体承载能力，面层9cm的沥青层减弱了荷载对基层的作用，对基层起到一定的保护作用。

紧急停车带局部路段作为重车的爬坡道，对路面整体的承载能力要求较高，根据路况调查结果已显示12cm+6mm+4cm这种结构的整体稳定性较差，加铺的薄层沥青混合料易出现推移现象，因此该结构的适用性需待进一步研究，应通过建立力学模型计算出合理的再生基层厚度和加铺面层厚度。

4结论及建议

4.1结论

通过对维修路段的调查，主要得出以下结论：（1）采用泡沫沥青就地冷再生技术维修的路段整体病害较少，尤其是裂缝类病害，采用的再生结构较为彻底地消除了基层的病害，在一定程度上恢复了路面的整体承载能力；（2）加铺面层混合料的高温稳定性和抗水损害能力对再生基层的稳定性影响较大；（3）超车道和主车道采用的两种再生结构适应重庆高温多雨的气候环境及行车荷载，对于紧急停车道，推移病害较为明显，采用的12cm+6mm+4cm的再生结构不适应重车爬坡道的使用要求。

4.2建议

针对调查中发现的问题，在以后的工作中应解决以下问题：

（1）增强加铺混合料的高温稳定性和抗水损害能力；

（2）就地冷再生基层沥青路面合理组合结构及厚度；

（3）进一步提高就地冷再生混合料的强度，从而提高其对重载交通的适应性。

赞赏

人赞赏