就地风热再生沥青路面施工全过程质量控制方法

魏高飞　齐贵才

(1.江西赣粤高速公路工程有限公司　南昌　330013；　2.上饶市公路管理局婺源分局　婺源　333200)

就地风热再生沥青路面施工全过程质量控制方法

魏高飞1齐贵才2

(1.江西赣粤高速公路工程有限公司南昌330013；2.上饶市公路管理局婺源分局婺源333200)

摘要近年来沥青路面就地风热再生技术在我国高速公路养护工程中应用广泛，但因工程施工控制不足等原因导致质量问题时有发生。文中结合江西省九景高速公路沥青路面就地风热再生技术应用的工程经验，从施工准备、质量控制方案和控制要点等方面提出施工全过程质量控制方法，认为良好的施工关键在于温度控制、新沥青混合料质量控制和平整度与压实度控制。

关键词沥青路面就地热再生质量控制方法

随着国家由建设型社会逐步向生态和谐社会结构转型，道路建设养护领域开始注重节能减排技术。其中，路面材料循环利用是公路交通行业节能减排工作的重点之一，也是转变公路交通发展方式的重点内容[1]。沥青路面就地热再生技术是当前国际上先进的道路养护新技术，沥青路面热再生是将加热、翻松、添加再生剂、添加新集料、新旧料复拌、烘干、摊铺、整平、压实等功能有机集成，实现道路养护施工的流水化作业，可一次成型新路面，施工过程中原路面材料可100%作为高质量的磨耗层材料就地再生利用，使材料再生利用的价值最大化，施工后的路面标高也与原有路面相同。该技术应用广泛，可用于处治沥青路面面层厚度在4 cm以上、且与基层承载力无关的所有路面病害，如松散、坑槽、泛油、摩擦系数低、车辙、波浪、推挤、滑移、纵横向裂缝、反射裂缝等。

与沥青路面就地热再生技术广泛应用前景不相匹配的是，在就地热再生施工现场，因为施工质量控制问题影响技术的推广应用，对就地热再生路面的路用性能和服务水平产生了不利影响[2]。为此，基于沥青路面就地热再生工程的现场实施实践经验，总结沥青路面就地热再生施工全过程质量控制要点，为从事就地热再生应用和推广的技术人员提供一定的借鉴和参考是非常必要的。

1工程概况与施工设备

1.1　工程概况

九景高速公路2009年底技术改造完成，通车运营5年来路面病害逐渐增多，至2015年初路面使用性能下降，服务水平降低。为此2015年拟对部分路段采用沥青路面就地风热再生技术进行养护。九景高速路面结构为4 cm改性AC-13C沥青混凝土上面层+10 cm AC-25C沥青混凝土下面层+12 cm乳化沥青冷再生上基层+20 cm水泥稳定碎石下基层+30 cm级配碎石。其路面结构见图1。

图1　九景高速公路路面结构图

1.2　就地热再生机组设备

目前，国内主要的就地热再生设备主要有维特根、英达和鞍山森远3种设备。维特根设备和英达设备均采用以丙烷气为燃料的红外线加热方式，其加热方式存加热均匀性不足、加热过程中路表极端温度经常超过250 ℃甚至高达300 ℃，易引起沥青二次老化，并导致旧石料破碎；鞍山森远设备采用以柴油为燃料的热风循环加热方式(见图2)，该加热方式相对柔和、加热过程中路表温度可较好地控制在200 ℃以下，避免沥青2次老化，并有效保护石料不被二次破碎。

图2　热风循环加热方式

SY4500沥青路面热再生重铺机组为该工程就地热再生关键设备，它由2~4台路面加热车、1台加热铣刨车、1台加热复拌车组成，机组构成见图3。

图3　SY4500再生重铺机组施工工艺

2施工全过程质量控制方案

目前国内在进行沥青路面就地热再生施工时，施工的设计、咨询等前期准备工作均较为完善，反映出的质量问题主要体现在施工过程[3]。总结沥青路面就地热再生在施工过程中出现的问题，建立健全一个有针对性的施工全过程质量控制方案，对保障沥青路面就地热再生施工质量具有重要作用。沥青路面就地热再生施工全过程质量控制主要包括：关键工艺温度及温度均匀性控制、耙松料均匀性控制、摊铺均匀性控制和其他规范要求检测项目的质量控制，见图4。

图4　沥青路面就地热再生全过程质量控制方案

3施工全过程质量控制方法

为贯彻执行沥青路面就地热再生全过程质量控制方案，施工现场主要采取施工关键温度控制、混合料质量控制、平整度和压实控制等一系列控制方法，使得路面施工质量得到了较大幅度的提高和保证，新摊铺路面的各项检测指标满足相关规范[4]和设计要求。

3.1　施工关键温度控制

在施工过程中，须确保各关键工艺施工温度，按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)以及《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41-2008)要求，结合项目组就地热再生施工经验，综合确定本项目各控制温度见表1。

表1　就地热再生路面施工温度要求

由于施工现场旧路面的加热温度、旧沥青混合料的耙松温度、新沥青混合料的摊铺温度和碾压温度均会对路面施工质量产生明显影响，为提高施工质量，一方面应及时和施工方进行沟通，就施工关键温度控制点进行详细说明，另一方面加强施工现场的温度监控，出现异常温度应及时和参建各方进行沟通和修正异常温度。

为对九景高速就地风热再生施工进行全过程关键温度控制，采用远红外热成像仪、温度自动记录仪、温枪等对路面加热温度进行监测控制。图5给出了进行全程温度控制措施前后沥青路面就地热再生施工工艺各个工序位置施工温度的变化情况。由图5可见，未采用全程温度控制前，各工序的温度变异性非常大，同一工序处的加热温度差值达50 ℃左右，采用全程温度控制措施后，各工序温度变异性降低，且各工序温度稳定性得到了提高。

a)控制前b)控制后

图5施工全过程温度控制前后各工序温度变化及其变异性对比

3.2　新沥青混合料质量控制

沥青混合料质量将直接影响到新摊铺路面路用性能，因此必须严格加以控制。通过对现场再生混合料多点取料，室内试验检测，混合料各项物理和力学指标结果见表2。其中，当天生产配比情况为：新沥青混合料掺加比例为10%，新沥青混合料沥青含量为5.2%，再生剂掺加比例为RAP料中旧沥青的1%。

表2　再生沥青混合料试验检测结果

由表2可见，空隙率、稳定度、流值、残留稳定度满足规范要求，路面高温稳定性良好，同时路面混合料抗水损害能力也能较好地达到规范要求。

3.3　平整度与压实度控制

沥青路面就地热再生在进行新沥青混合料摊铺时，需要经常检查新摊铺路面的各项指标，首先避免产生结团现象，结团的出现对新沥青路面的表观有明显不利影响并降低路面的路用性能[5-6]；其次及时人工铲除较大的结团，在摊铺机前进过程中，若有较大结团出现，应及时使用铁锹等工具将结团铲至路侧，等待随后工序清理，避免使得新摊铺路面均匀性降低；最后尽量减少人工撒铺频率，当新摊铺路面出现难以避免的凹槽时，可在保证路面均匀性的前提下进行少量的撒铺补充，避免沥青混合料的粗细集料离析。此外，压路机进行初、复、终压操作时，严格按照规范要求进行作业。

各施工段终压完成后，及时现场取心，检测其压实度与再生厚度，部分心样状况见表3。

表3　心样检测结果

《公路沥青路面施工技术规范》中规定路面压实度规定值为实验室标准密度的96%，可以看出检测点高度与压实度均满足规范要求。

4施工全过程质量控制要点

(1) 制定完善的施工全过程质量控制方案。主要包括关键工艺温度及温度均匀性控制、耙松料均匀性控制、摊铺均匀性控制、规范检测项目控制及长期路用性能控制等一系列质量控制。

(2) 贯彻施工现场的全过程温度控制。施工现场的加热温度、耙松温度、摊铺温度和碾压温度均会对路面施工质量产生明显影响，通过加强温度控制，可以提高新沥青混合料的均匀性和稳定性，提高新摊铺路面的路用性能。

(3) 做好新沥青混合料质量控制。在路面施工过程中，应当对现场新沥青混合料取样，进行各项物理和力学试验，检测其是否满足规范要求。

(4) 加强施工现场摊铺和碾压控制。为提高摊铺均匀性和避免集料破碎等现象，现场摊铺时，应避免新沥青混合料结团并及时去除较大结团，同时安排合适的人工撒铺补料；严格按照相关规范和设计要求，根据就地热再生实际情况采取合适的碾压方式进行碾压。

参考文献

[1]中华人民共和国交通运输部.交通运输部关于加快推进公路路面材料循环利用工作的指导意见(交公路发[2012]489号)[EB/OL]. http://www.moc.gov.cn/zizhan/siju/gonglusi/gongluyanghu_GL/zongheguanli/guanliwenjian/201210/t20121008_1308989.html，2015-10-28.

[2]张茂海.浅谈现场热再生技术在高速公路的应用[J].公路,2011(9):23-25.

[3]张清平.沥青路面现场热再生技术研究[D].长沙: 长沙理工大学，2011.

[4]JTG F41-2008公路沥青路面再生技术规范[S].北京：人民交通出版社，2008.

[5]高晋.沥青路面就地热再生技术在吉林省的应用研究[D].西安：长安大学，2013.

[6]姜军，高金龙.旧沥青路面就地加热再生并加铺沥青混合料面层技术[J].交通科技，2014(8):116-118.

收稿日期：2015-10-07

DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.06.040