城市道路沥青路面就地热再生应用及探讨

2017-01-09成都市城市道路桥梁管理处四川成都610021

四川建筑 2016年6期

李丽，罗明(成都市城市道路桥梁管理处，四川成都 610021)

城市道路沥青路面就地热再生应用及探讨

李丽，罗明
(成都市城市道路桥梁管理处，四川成都 610021)

沥青路面就地热再生工艺作为一种沥青路面维护方式，无论从经济效益和社会效益都有着较好的前景空间，在今后的城市道路养护行业无疑存在巨大得市场，但也存在一定的局限性。文章以成都市某条城市快速路作为试验段，采用就地热再生工艺，从设计、施工及技术应用进行分析，并对城市道路应用该技术过程中存在问题进行探讨。

城市道路；就地热再生；应用

城市建设过程中的道路养护也是资源消耗、环境污染的重要源头之一。与传统铣刨摊铺技术相比，就地热再生技术可实现原路面材料的100 %就地循环再用，施工过程中不产生任何废料，所需新料控制30 %以内，大大减少了道路养护对资源的依赖，对我国的道路养护行业将是巨大的改革。

以成都市中心城区为例，2014年底道路统计数据显示全市沥青路面面积占道路车行道总面积约为73 %。近3年全市正在加大推进水泥混凝土路面改造、整治项目。根据计划安排至2016年底，道路黑化率将达到90 %。今后对道路后期养护必然产生大量的废旧沥青混凝土，在此基础上利用节能环保的工艺进行道路养护，值得深入研究。

1 当前标准体系

当前对于沥青路面就地热再生工艺在沿海发达地区运用较多，但在规范体系仍存在不足。涉及关于就地热再生规范的主要有CJJ/T 43-2014《城镇道路沥青路面再生利用技术规程》和JTGF 41-2008《公路沥青路面再生技术规范》，以及关于施工设备的GB/T 25697-2010《道路施工与养护机械设备沥青路面就地热再生复拌机》和部分如江苏省在2013年颁布相应的地方标准DGJ 32TJ 149-2013《城镇道路沥青路面就地热再生施工及验收规程》。另外对于就地热再生的相关定额也缺少，间接导致前期工作推进较慢。

相关规范主要从原沥青混合料分析、再生剂的质量、施工质量等方面进行了规范和要求，但是实际过程中因为原路面沥青混凝土料可比性较低，导致规范无法从前期技术进行详细指导，多是宏观、原则性的需要进行相关路面材料的研究。所以当前对于就地热再生，因设备、原沥青路面材料、再生剂等不稳定因素，需要更多的进行试验或应用推广。

2 就地热再生工艺

沥青路面就地热再生技术主要有整形、复拌和加铺3种工艺。整形再生主要针对麻面、车辙等相对病害程度轻的病害，并且掺入极少量新沥青混合料；复拌维修路面病害程度相对较重，但病害深度原则上不超过4 cm，加入适量新混合料重新优化调整原材料级配；加铺维修对路面进行过就地热再生过后，作为中下面层，再在其上面进行加铺性能更好的上面层沥青混合料，提高道路养护品质及性能舒适度。

沥青路面就地热再生技术主要是通过再生设备现场加热，并翻松路面、添加再生剂、拌合、摊铺、碾压等工序，一次性实现废旧沥青混合料完全再生利用，实现国家所倡导的“节能减排、环境友好型”等目标。通过沥青路面的就地热再生，可以修复沥青路面表面层病害，恢复沥青表面层物理力学性能，恢复沥青路面平整度，修复沥青路面车辙，实现旧路面沥青层材料的就地再利用。其主要目的是修复路表面的损坏而不是结构上的问题，例如剥落、裂缝、车辙、坑洞和拥包等。如果存在基层病害的，应预先对基层病害进行处治，再进行就地热再生。

2.1 施工流程

沥青路面就地热再生施工主要流程为通过加热设备使用热量软化沥青面层→使用专业机组耙松或机械清除路面材料→利用就地再生机组将材料与再生剂、沥青粘结剂或新料拌和→将再生混合料摊铺，进行碾压。

2.2 工艺利弊

沥青路面就地热再生前期主要应用于高等级公路、高速公路，但应用城市道路相对较少、并且较晚，主要还是存在公路与城市道路区别，导致运用推进较为缓慢。

2.2.1 主要优点

(1)废料全利用。100 %利用现有旧料，可降低施工成本且无任何废料，减少材料运输，环保性、节能性的养护工艺。

(2)交通影响小。施工过程中，可以尽少占用道路宽度施工，使交通阻塞及危险降至最低。

(3)对外影响小。施工产生的振动、噪音比其它施工方法小，在市区可进行夜间作业。

( 4)层间结合好。施工中的热粘结方式，能够改善接缝质量，能够改善层间结合。

2.2.2 主要缺点

再生深度通常限制在6 cm以内，对于深层面层病害或基层病害需预处理；再生沥青混合料无法去除不适合进行再生的混合料，级配优化调整幅度有限；城市道路存在较多障碍物，再生机组推进存在障碍物周边无法进行连续性施工，存在再生盲区。

3 试验段道路概况及整治方案

本次整治道路为快速路，道路全长约16 km，快车道双向8车道，车道宽度30 m(图1)。本条道路自2006年通车以来，因作为城市放射性快速路，交通量增长较快，超载、超限现象严重，以及原设计标准低于当前新规范标准，导致路面出现车辙、纵横向裂缝、网裂沉陷等病害。为确保车辆行驶安全、改善道路行车舒适度，拟对该条道路中选取部分路段进行整治。试验段长度为1.5 km，整治范围为单侧快车道，道路宽度15 m，整治面积约为23 000 m2。

3.1 路况调查

原道路结构为：30 cm级配碎石+30 cm水泥稳定碎石

图1 道路横断面

+6 cm粗粒式AC-25Ⅰ+5 cm中粒式AC-20Ⅰ+4 cm细粒式AC-13Ⅰ。根据对该路段路面病害的路况调查发现，道路路面病害的主要表现形式为车辙、龟裂、横向裂缝、坑槽、纵向裂缝及修补不规范等(主要病害图片详见图2、图3)，其中外侧2条车道病害最为严重，内侧2条车行道的病害相对较少，与重车行径车道刚好吻合。另外4个车道均出现了不同程度的掉粒及坑槽等病害，该段道路进行多次面层修补，修补料欠佳、修补面层与下面层层间结合较差导致。

图2 路面沉陷

图3 路面网裂

3.2 道路检测及试验分析

对道路进行相关弯沉检测、平整度检测等现场检测，分析道路当前运营状况。从弯沉检测数据(表1)统计，目前该路段路面结构强度主要以优和良为主，车道3相对较差，主要该车道为超重车、物流车辆为主，车道1和车道2，主要为小车道，相对情况较好，车道4为公交专用道。

从平整度数据(表2)统计，目前该条道路路面行驶质量较差，路段评定为中及中以下共占72 %。其中，车道3路段路面行驶质量指数(RQI)评定均在中及中以下，评定为差的路段占了76 %；其他3个车道评定为差的路段分别为24 %、44 %及32 %。从整体而言，该路段平整度较差，且车道3 的平整度要差于其他3个车道，主要原因是车道3超重车较多，修补面积较大，并且存在修补不规范。

表1 路面结构强度(PSSI)评定表(以100 m为单元评定)

表2 路面行驶质量指数(RQI)评定表(以100 m为单元评定)

对道路进行钻芯取样分析结果，原沥青面层厚度设计厚度为15 cm，经过10年的运行，实际取样试件平均厚度约为12 cm，原路面厚度严重不足，压实效果较差，试件空隙率偏大。另外对原路面级配、油石比、沥青含量、回收沥青、再生沥青、再生剂、体积指标等进行相关实验，具体参见表3统计数据。从试验结果来看，上面层与中面层级配整体偏粗，且部分路段上面层AC-13Ⅰ混合料的最大粒径达到了26.5 mm，与下面层级配AC-20Ⅰ相近，原路面上面层与中面级配均较差。

表3 沥青混合料取样试验分析

3.3 就地热再生方案设计

根据该段快速路前期检测及试验分析，采用沥青路面就地热再生技术进行治理，对原路面沥青面层4 cm采用就地热再生复拌工艺，同时为补充原路面磨损、变形及厚度不足，优化路面混合料级配，确定再生过程中添加20 %新沥青混合料，新沥青混合料采用SBS改性沥青AC-13沥青混合料。

就地热再生复拌就是对出现路病的沥青混凝土路面，利用就地热再生机组进行加热、翻松，加入再生剂、热沥青及特定级配的新沥青混合料，充分拌和，然后摊铺碾压成型的一种工艺。施工后的路面平整，能够有效消除车辙、裂缝、坑槽、麻面等路面表层病害，并能改善原路面混合料级配，提高道路使用性能，延长使用寿命，其施工工艺示意见图4。