厂拌热再生技术在福宁高速公路路面养护工程中的应用

■李世龙

(福建省高速公路养护工程有限公司，福州 350004)

1 厂拌热再生概述

沥青路面热再生技术主要包括有厂拌热再生、 厂拌冷再生、就地热再生、就地冷再生等。 厂拌热再生就是将原有沥青路面采取铣刨、翻挖之后运输到拌和厂，然后对其进行集中粉碎，进行合理的再生配合比设计，判定沥青混合料具体添加比重等， 然后在拌和机中根据最佳比例补充添加相应的沥青材料、再生剂、新集料等，通过拌和机进行搅拌产生新的混合料，提升沥青混凝土施工性能。福宁高速公路路面提升改造工程中大量使用了厂拌热再生沥青混合料。

2 工程概况

福宁高速公路项目北起福鼎分水关， 南接罗宁高速公路， 是沈海国道主干线福建段高速公路的重要组成部分，全长141.164km(K1843+000～K1984+164)，双向4 车道，设计速度为80km/h。 福安连接线全长29.619km(K0+000-K29+619)，为双向四车道，设计速度为60km/h。 福宁段高速公路改造路段为闽浙分水关至宁德南(K1843+000～K1984+164)、福安连接线(K0+000～K29+619)。 路面提升设计方案为： 对原路面病害路段铣刨重铺后加铺一层4cm 改性沥青SMA-13 罩面层。 返修重铺施工过程中会产生诸多沥青混合料废料， 此类废旧沥青混合料直接应用不能满足路面施工技术应用要求， 同时将此类废料随意丢弃，会导致环境污染问题发生。所以在本次路面提升改造工程中优先选择厂拌热再生技术， 对废旧沥青混合料重复应用。

3 拌和楼再生设备改造

根据福宁高速公路路面提升改造工程特点， 单一集料加热滚筒难以对沥青混合料进行全面加热， 不能有效适应小规模厂拌热再生应用要求。因此，实际工程中基于厂拌热再生生产应用原理对宁德盐田拌合楼进行了改造。主要是选取组合型加热桶，在加热中融入了搅拌器以及燃烧炉应用，通过新料烘干筒能排出较多高温尾气，对旧料进行强制搅拌， 在混合料加热中主要是通过各类新矿料烘干加热，这样能防止明火对沥青材料产生灼烧，导致沥青出现老化问题。对新旧混合料强制搅拌，搅拌时间较短，搅拌过程中温度大体相同，成品质量较高。 同时选用燃烧效率较好的全自动柴油燃油器， 保障生产产量以及材料温度，使下料过程更为顺畅，正常运行周期更长。

4 厂拌热再生沥青混合料配合比设计

4.1 前期准备

在再生沥青混合料配比设计之前， 要对沥青路面废旧沥青混合料质量与应用性能进行规范化检测。 对废旧沥青混合料进行有效回收之后，要对其进行破碎筛选，这样能获取最完整的沥青原材料粒径级配曲线图， 对后续配合比规范化设计具有重要保障作用。 在破碎过程中要防止原有级配受到较大程度影响。 其中配合比设计过程如图1 所示。

4.2 配合比设计及性能验证

不同深度铣刨料级配以及油量变化差异较大， 具体应用难以针对各类铣刨料设定集料级配及油量， 所以应从试验中整合适应性最强的铣刨料外加集料级配与沥青油量。 结合目前公路沥青路面再生技术应用以及施工应用技术规范， 对宁德盐田拌合站的AC-16C 厂拌热再生配合比进行分析设计，结合本工程特殊性，本次配合比设计旧料掺量控制在20%左右，采用马歇尔设计方法进行配合比设计，得出最佳沥青含量为4.9%，合成级配见表1。

图1 目标配合比设计流程图

按最佳沥青含量4.9%成型马歇尔试件， 进行马歇尔试验，试验结果见表2。

试验结果表明：该厂拌热再生配合比的沥青混合料的空隙率、稳定度与流值指标均符合规范要求；同时48h 残留稳定度为90.6%， 冻融劈裂强度比为86.1%， 动稳定度为＞6000 次/mm， 同样符合规范的水稳定性和高温稳定性技术要求，说明此次配合比设计是成功的，能满足高速路面施工基本要求。

5 厂拌热再生混合料在路面上的应用

5.1 现场施工

施工前，施工技术人员要对项目建设原材料应用进行准备，比如将各类施工中应用的集料以及碎石材料等都需要通过对应施工规格进行放置， 不同材料要分类放置。RAP 料破碎分档堆放应注意料堆不能超过2m 且不能露天堆放，防止破碎好的RAP 料二次粘结。

本项目采用沥青摊铺机摊铺混合料， 摊铺时按照2m/min～3.5m/min 速度进行摊铺。 摊铺过程中设专人进行摊铺机的螺旋布料器旋转控制， 发现超粒径集料时及时清除，对出现个别离析、波浪、裂缝、拖痕状况，在初压前及时采用人工进行翻挖补料后再压实。

表1 矿料合成级配

表2 马歇尔试验结果

压实是保证施工质量的重要环节， 福宁高速公路路面提升改造工程厂拌热再生路面压实工艺最终确定采用1 台双钢轮压路机、1 台轮胎式压路机进行初压、复压、终压，即分机分组的组合式碾压方案(见表3)。

在施工结束后的第三天对该路段进行路面性能检测，检测结果见表4、表5。

表3 压路机组合遍数

表4 矿料级配

表5 混合料及现场试验结果

试验结果表明： 该路段厂拌热再生沥青混合料的级配、沥青含量与现场检测的压实度、渗水与构造深度等指标均符合规范要求。

5.2 质量控制

在再生沥青混合料生产流程中， 对材料采取针对性处理措施，主要包括原有施工废料中的石料、沥青材料、矿料以及全新的沥青材料等。尤其重视RAP 料的回收筛分分档处理，加强质量监控，做到每天一检，根据检测结果及时调整破碎工艺，变化过大时及时调整配合比设计，以此保证分档后的RAP 级配的稳定性。 在施工加热过程中，要对温度值进行有效控制，确保沥青能在稳定温度条件下有效融化，如果材料局部热量差异性较大，会导致沥青质量降低，不利于提升沥青材料粘合度。在拌和楼拌和再生料的过程中， 应注意新添加的沥青材料数量不能低于产出沥青量的1/3，同时应依照规范化施工要求与试验段确定的标准工艺与温度进行施工拌和。 在现场摊铺碾压过程中，如果自然天气状况较为恶劣，要对施工进出场温度进行分析， 防止运输及摊铺环节产生严重的热量损失。 路面铺设结束之后，不能立刻开放交通，应等到路面全面冷却之后再通车，以保证施工路面平整度。

6 结语

福宁高速公路路面提升改造工程全面采用了厂拌热再生技术。 针对工程特点，对拌合楼进行了再生改造，根据RAP 料的检测结果完善了厂拌热再生的配合比设计，RAP 料掺量使用率达到20%。 同时根据工程特点，加强质量控制， 在保证路面质量的基础上实现了废弃料大掺量的再利用，达到了节能环保的目的。