浅析就地热再生技术在SMA-13路面中的应用

李芳 濮阳市通达公路工程有限公司

随着我国基础设施建设投资及重视程度的不断增加，公路建设呈平稳增长态势发展。据交通运输部统计数据显示，2020年我国公路建设已突破500万公里，取得了令人瞩目的成就。自20世纪80年代起，我国公路事业迅速发展，在已建工程当中很多公路设计寿命为15～20年，但由于超载、使用保养不当等因素，很多公路未达到设计年限甚至更短时间内便出现了大量病害问题。沥青路面是我国高等级公路的主要路面形式，在维修管养当中，沥青路面维修将会产生大量铣刨料，若无法有效利用，势必会造成严重的资源浪费。基于此，提出了废旧沥青材料循环再生利用施工技术，热再生技术便是其中一种，通过热再生施工工艺，可以实现100%再生利用旧料，具有环保优势。此外，相比其他养护维修技术，热再生施工技术还具有工期短、路面病害处治效果好、成本低等优点。为此，本文依托SMA-13路面工程，对就地热再生路面养护施工技术进行了探讨，以期有效提升工程养护效果。

一、再生沥青混合料路用性能分析

（一）高温稳定性

在沥青路面使用阶段良好的高温稳定性可以抵抗行车荷载所产生的永久变形，进而有效提升路面服务质量。为此，本文根据再生沥青路面混合料试验规程等相关规定，以SMA-13路面为例，对SMA-13热再生混合料高温稳定性进行了测定。经测定，SMA-13路面60℃动稳定度测定值为4785次/mm，相比规范值（≥3000次/mm），可满足规定要求，由此说明SMA-13再生沥青混合料具有良好的高温性能。

（二）低温抗裂性

在混合料路用性能评价当中，低温抗裂性是最关键的一个评定标准。通过低温抗裂性可以真实反映低温状态下混合料抵抗收缩变形的能力。按照相关试验规程要求，可采用低温小梁弯曲破坏试验进行低温抗裂性测定。经测定可知，SMA-13路面破坏最大应变为2893με，相比规范值（≥2500με），可满足规定要求，但两者差距较小。究其原因在于混合料热再生施工当中，旧料掺量比例偏高，旧料当中的旧沥青材料老化问题严重，这种情况下，存在严重的低温性能损失现象，因此，于再生混合料来讲，对其低温性能具有较大影响。但是，通过适量掺加再生剂可以改善再生混合料的低温性能，但并不太明显，仍可满足规范要求。

表1 浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验结果

（三）水稳定性

为提高沥青路面耐久性，必须重视沥青混合料的水稳定性，良好的水稳定性能够有效避免沥青路面免受路面结构的侵害，从而增加路面使用年限。同时，还能有效减少路面的维修费用。在SMA-13热再生混合料水稳定性当中，可通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验进行评定。通过对比试验所得结果如表1所示。

由此可见，SMA-13热再生混合料的残留稳定度比和残留强度比均大于规定要求值，说明SMA-13热再生混合料的水稳定性良好，且具有良好的耐久性。

二、工程概况

某公路工程试验段为SMA-13路面，起讫桩号为K13+000～K15+000，全长2km。随着沿线经济的迅速发展，交通量日益增长，特别是货运量的增加，路面出现了不同程度的病害问题，比如纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、车辙及少量坑槽等，因此，决定采用就地热再生工艺对本路段进行维修养护。

三、SMA-13路面就地热再生施工工艺

（一）施工准备

施工前，先做好施工区域的交通管制工作，并对施工机组的运行情况进行详细检查，保证机械运转正常。同时，要清理干净原路表，不得存有杂物、垃圾等。

（二）旧路面加热

就地热再生施工时，需先加热原路面，保证铣刨前路面软化程度符合规定要求。本项目施工中，共采用4台加热机进行一级一级地加热处理。当路表温度达设定温度后，加热设备可自动暂停，热量将向路面深层逐渐渗透。当路表温度降至下限温度设定值时，加热系统将自动启动，并再次加热路面。通过这种反复循环方式，可以有效软化深层路面，且避免表层路面混合料温度过高，出现烧焦等情况。因此，在加热原路面时，需做到以下几点：

第一，结合当天施工条件及气温情况，合理设置加热机行驶速度，一般可控制在3～5m/min。同时，四辆加热机之间要保持安全距离，距离不宜太近或太远，可控制在1～4m。

第二，对于路表加热温度情况，需做好实时测量与监控，当出现温度异常现象，需及时上报，并查找原因及处理。

（三）翻松旧路面

完成路面加热施工后，需通过复拌机翻松软化后的路面。在施工中，要实时关注耙尺的高度问题，应在原设计范围内控制耙松深度，避免耙尺伸进下面层过长，而将下面层的大粒径填料翻松，影响路面级配。

（四）添加再生剂

旧沥青路面使用期间，由于自然因素的长期影响，沥青老化问题严重。为了保证施工质量，在就地热再生施工当中，需按比例掺加适当再生剂。再生剂添加时，要控制好再生剂从预热到施工的时间，避免预热后再生剂长时间未使用而出现冷却问题，影响施工质量。要求通过再生剂添加供给装置合理控制喷洒剂量，保证用量准确。

（五）新旧料拌和

新混合料复拌前，要加热到165℃。随后运送到再生机旁边，在再生机料斗内倒入新沥青混合料，通过传送系统向机载拌锅内运送，并和旧料、再生剂等材料进行均匀拌和。拌和后温度仍控制在160℃左右。

（六）摊铺施工

新旧料均匀拌和后，便可进入摊铺施工阶段。摊铺机就位后，调节好各项摊铺参数，比如仰角、速度、频率等。按照导向线匀速、缓慢行驶，在此阶段，必须实时关注摊铺机内存料的高度，如混合料高度低于规定值，应及时补料并做适当调整。为保证路面摊铺质量，需合理控制摊铺料温度，基本保持在130～150℃。同时，需合理控制摊铺机行驶速度，不宜过快，保证匀速、缓慢前行。在摊铺过程中，同时做到连续施工，尽可能减少停机次数，确保运料车集中等候、集中摊铺。

表2 SMA-13热再生路面施工前后IRI测定值

（七）碾压施工

于就地热再生施工而言，碾压施工最为关键。为此，应合理选择碾压设备，根据工程施工要求，本工程采用双钢轮压路机、胶轮压路机组合碾压施工，且可分为3个阶段，即初压、复压及终压分别完成各个碾压阶段的工作任务。第一，初压阶段，采用钢轮压路机进行施工，碾压遍数为4遍，碾压温度不得低于120℃。第二，复压阶段，采用钢轮压路机+胶轮压路机组合进行4～5遍碾压。第三，终压阶段。采用双钢轮压路机进行碾压，直至轮迹消除。碾压施工之后，需检验路面压实度是否满足规定要求，同时保证碾压终了温度不得低于85℃。

四、SMA-13路面质量检测分析

（一）路面平整度

在路面平整度测定当中，SMA-13热再生路面采用车载式颠簸累积仪进行检测，分别对施工前、后的平整度进行了测定。本工程为二级道路，根据检测试验所得结果如表2所示。

由此可见，按照现行施工技术规范要求，再生前后路面均可满足IRI规定要求，且再生后，IRI值有所下降，说明再生处理后，路面具有较好平整度，可满足路面行驶质量要求。

（二）施工厚度

采用钻芯法测定就地热再生路面厚度，每1km设5个测点，所得厚度范围在37～43mm，平均值为39mm。相比沥青路面再生技术规范相关要求（≥35mm），可满足规定值，说明施工厚度符合规定。

（三）路面压实度

压实度是保障施工质量的重要指标，按照施工规定，可通过钻芯法测定路面厚度，并通过马歇尔密度计算路面的压实度，经测定，路面的压实度平均值在98.8%，可满足相关规定要求，表明SMA-13路面具有良好的再生效果。

（四）路表渗水系数

按照相关施工规范要求，在测定就地热再生路面渗水系数时，本工程以每1km设置5个测点进行检验，经测定可知，SMA-13再生路面的渗水系数为36ml/min，相比规范要求＜200ml/min，远小于该规定值，说明SMA-13热再生路面的抗渗能力良好。

五、结束语

综上所述，就地热再生技术是一种常用的路面养护方案，不能可以改善原路面材料缺陷，还能恢复原有路面的结构性能，起到保护环境、节约资源和延长路面使用寿命的目的。基于就地热再生技术的优点，已成为近年来我国公路养护维修的重点技术。为此，在具体施工中，尤其是SMA-13路面施工当中，应结合工程实际，规范就地热再生施工工艺，提高施工整体质量，更好地推进我国公路养护事业发展。