高等级沥青路面低碳薄铺一体化施工工艺研究

2018-07-19□文/杨云

天津建设科技 2018年3期

□文/杨云

低碳薄铺一体化技术（以下简称“一体化技术”）采用分层摊铺、一体压实方式进行施工，首先对原路面进行再生，将再生后混合料摊铺，在再生混合料温度还未下降时，摊铺热沥青薄层罩面混合料，而后一起进行压实，形成一体化路面。一体化技术使两层路面材料的接触处互相嵌挤，在压实过程中形成一个整体，避免了通常的加铺技术层与层之间以平面接触，容易产生层间滑移病害的缺陷；同时，还可以节约两次碾压的成本，缩短工期，有利于解决沥青路面的常见病害，提升行车安全性和舒适性，降低交通事故发生数量，减少资源浪费、能源消耗，可为沥青路面改扩建提出一种全新模式提供理论依据，具有很强的研究价值和广阔的应用前景。

1 路面现状

对京秦高速路面病害状况进行实地调查，对裂缝、修补、平整度、车辙、弯沉值、抗滑六个方面的数据进行了详细统计：

1）京秦高速全段中，K106～K123段路面状况指数＜70，属于中级路段，需要进行养护修复处理；

2）病害主要表现为裂缝、修补较多，K106～K114段车辙较后半段严重，需要进行重点处理修复；

3）各段路面强度均为优，抗滑性能、平整度较好，但本着预防性养护的目的，仍需要对其进行改善提升处理；

4）从病害分布情况来看，病害主要集中在路面的上面层，病害深度最大达19 mm，所以至少对路面20 mm厚进行处理，才可保证解决所有病害。

2 路面处置工艺

目前常用的高等级旧沥青路面循环利用方法有四种，分别是：厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生，现场冷再生。他们各自有不同的特点及适用性，对比其优劣选出最合适的再生方法，见表1。

表1 各再生方法的适用性及优缺点

续表1

无论是对路面病害的治理能力方面，还是从节约成本，减少污染等方面看，就地热再生技术能真正做到低碳、节能、高效，因此，再生方法选择就地热再生。

3 加热时间

国内目前就地热再生一般采用进口加热机组对路面进行加热。然而，由于没有规范对加热方式、加热时间做出明确要求，现场一般根据国内外工程经验进行加热，这会造成两种后果：

1）加热不足，面层材料没有充分软化就进行耙松，导致旧料大量破碎，级配严重偏细；

2）加热过度，表面材料被“烧焦”，导致表面附近材料严重老化。

为避免上述两种情况的发生，减少耙松对原路面材料的损坏，缩短再生混合料搅拌时间，对不同环境温度、不同风速下就地热再生时路面温度场进行模拟并得出结论：

1）采用每个加热车3个加热罩，共2辆车进行加热；

2）通常情况（环境温度 25℃，风速 4 m/s）下，加热510 s便可以使路表下20 mm达到140℃，便可进行耙松。

4 材料及加铺厚度确定

4.1 沥青含量

通过燃烧炉法测定沥青含量。沥青含量平均值为5.71%；油石比平均值为6.05%，仍在推荐范围（油石比5.9%±0.3%）内。这说明在路面使用过程中，沥青总的含量变化较小，虽然老化沥青中部分组分挥发，但挥发量很少，所以对沥青总含量影响很小。在再生沥青混合料配合比设计中，将以此沥青含量为依据，计算新沥青的添加量。

4.2 矿料级配确定

通过对沥青分离后的集料进行筛分，确定了其级配，发现矿料变细；根据“偏差度理论”对矿料级配进行了调整，确定了添加新料的量以及各档添加的比例，见表2和表3。

表2 调整混合料级配所需新料量

表3 各档需添加矿料

4.3 再生剂的选择

通过分析再生剂的相关标准及技术性能的要求，根据“材料复合理论”结合沥青老化试验，对市面上常见的四种再生剂指标进行试验测定，见表4。

表4 四种再生剂的技术指标

结合标准、规范，最终选定各项指标均符合要求、性价比较高的英达RAF0010再生剂作为本次研究的再生剂。分别将再生剂掺入老化沥青和混合料中进行分析，结果表明，再生剂对二者均有较好的再生效果。针对本次再生试验，英达RAF0010的最佳掺量为3%。在以后的工程应用中，再生剂的掺量仍需要对沥青和混合料分别进行实际验证，方可确定最终掺量。