高速公路路面养护就地热再生工艺应用分析

文/漆冬

1 前言

在高速公路路面工程养护领域中，就地热再生技术作为常用的一种技术策略，能够在综合利用原有路面材料的基础上，通过加热的方式将原有材料配合新材料融合之后进行路面的摊铺处理。由于该施工技术具备环保节能等特点，因此得到了广泛地应用。

2 沥青就地热再生技术发展现状

国外对于损坏沥青路面材料的再利用研究在1970年左右就开始了，并且取得了比较大的成就，可以全面地将旧沥青材料应用到公路养护工作中，发挥出该技术的优势，提高施工的速度和质量。到1980年左右，我国科学家也投入了相关研究，展开损坏沥青材料的再利用研究，但是成果相对较差，所以该项目的研究一直处于停滞的状态，不被人们重视。直到21世纪之后，我国开始重视该技术的研发，并且逐步取得了一系列成就。比如，2003年，江苏某路桥公司引入了先进的热再生技术，购入一套可以实现沥青材料再利用、再生产的机组，并将其不断地应用到沥青路面的养护管理中。结合当前的应用实际情况展开分析，该技术的研发和应用取得了一定的成就，经过不断地经验总结和分析，技术逐渐成熟，发挥出了该技术的优势，促进了高速公路养护工作顺利实施，提高了资源利用率[1]。

3 沥青再生的工作原理分析

沥青在长期的使用中，容易发生老化问题，这是因为其中内部的某些材料组分发生了迁移变化，如果在这些老化的沥青中加入一定量的再生剂材料，就会让沥青材料的组分恢复正常水平，进而实现沥青再生的过程。因此，沥青再生技术是具备可行性的。结合沥青生产的基本原理和标准，在老化沥青中加入低黏度的油料、适当黏度的新沥青材料或者其他类型的再生剂，进行必要的调配处理，可以恢复沥青材料的基本性能，满足沥青材料使用需要，同时也能够达到公路运行的标准，保证路面运行的水平满足要求。而对于沥青老化的相容性而言，通常认为沥青老化是因为沥青结构的溶质以及溶剂失去参数平衡而导致的，如果增加再生剂就会导致相关的参数达到原有的范围要求，所以在进行相关处理的阶段中，工作人员需要综合选择再生剂，保证再生剂的应用能够达到材料再生的需要。如此才能够实现资源的重新分配与达到改善沥青使用性能的效果，这两种理论是不存在冲突问题的，是相互相补的。所以在进行沥青再生工作开展时，需要综合实际对技术的应用方式进行选择，如此才能够保证路面养护工程的质量满足实际需要[2]。

4 工程概况

某高速公路在2005年建设投入通行运营后，经过多年的使用，车辆荷载、自然环境侵蚀等因素的连续作用，造成路面表层存在严重的车辙、裂缝、坑槽等病害问题。经过查询资料和现场调查，发现该路面的表层应用的是半刚性沥青路面的结构形式，其中路面结构应用的是SBS 沥青混凝土材料，已经有大幅严重损坏情况，要及时做出改进和处理。

5 就地热再生技术和工艺

5.1 再生混合料的级配设计

就地热再生沥青混合料的级配容易受到原沥青路面级配的干扰和影响，所以要综合分析和研究之后再确定。对于该项目来说，加入新沥青材料的比例为10%～15%，以保证沥青路面的级配以及油石比符合要求，加入必要的外加剂，严格控制外加剂的比例，保证混合料的性能符合工程的要求，达到公路路面的运行标准，切实提升公路运行质量水平。

结合目前该项目的实际情况，进行现场路段的采样处理，然后分析材料的级配、油石比等参数，结合沥青材料的目标级配参数确定新材料的加入比例，保证达到级配性能的要求，本次工程项目的再生沥青混合料的目标级配为AC-13，然后加入15%的新材料以达到路面级配的改善需要，保证公路工程的质量合格，不会出现结构变质等问题[3]。

5.2 再生剂应用中加入量的分析

应该在合适的位置上进行沥青旧路面的采样，保证其反映出公路路面的结构特性，一般取样的深度为4cm。当样品在现场提取之后，需要在实验室内进行全面的分析和检查，主要是进行延度、软化点、针入度等方面参数的检测，查询相关的技术材料，对比技术参数，了解沥青路面的老化程度，为沥青路面的性能提升起到一定的促进作用。

加入一定比例的再生剂，然后进行技术参数的试验，确定沥青材料各项技术指标，如果不能符合工程的使用要求，应该及时调整，反复试验最终确定合适的加入比例。

材料检测性能合格后，要确定相应的比例参数，然后明确相应配比参数，并且实施再生处理，实施材料的马氏试验，全面了解各项材料的性能和技术参数，以满足技术标准。

5.3 添加用新沥青混合料

按照本次工程的实际情况要求，在该项目中确定使用复拌型热再生施工工艺处理面层结构，加入材料的类型为AC-13 型，油石比为4.7%，新加入的沥青材料为15%。经过各项技术参数的检测和分析，发现所有技术指标都符合国家标准与行业规范的要求，完全满足工程质量的要求，最后将配制好的材料应用到工程中，以达到工程运行标准。

5.4 对原路面加热

首先将原有路面结构全面清理干净，并且应用加热机进行加热处理，需要综合分析机械设备的运行参数，要考虑到气候环境、自然条件等要素，了解所有影响因素，让加热温度符合要求，达到最佳温度标准。

加热作业中，该工程项目应用的是两台LRJ-1型沥青路面热再生加热机以满足项目需要，一般来说该设备的工作速度为1～4m/min，经过全部加热处理后，路面的温度达到150～170℃，一般加热的深度为4cm 且路面温度不能超过170℃[4]。

5.5 加热铣刨及再生剂的添加

在路面加热的温度完全达到标准的要求后，再应用LRB－1 型路面热再生加热铣刨机进行路面整体结构的处理。这些路面的表面并未存在严重的病害问题，可以适当减小处理的深度尺寸，以不会损坏整个路面结构为标准。如果旧路面的上下结构的连接部位性能较差，有松散的问题存在，需要及时做好清理处理，并且减慢施工速度。同时，对于加热的位置实施全面的加热处理，保证其与原路面有效结合，促进整体结合性能的提升。

按照路面的设计标准要求选择合适的再生剂的加入比例，以本次工程来说，其再生剂的加入量为6%、8%、10%。该参数的设定对于混凝土应用量有着直接的影响，结合现场的工程机械标准选择最佳的设备以满足施工的要求[5]。加热复拌机的料斗内需要加入15%的新沥青材料，经过全面的拌和处理传输到摊铺机的料斗内，确保材料的温度达到135～165℃。

5.6 再生混合料的摊铺

该工程中，要确定合适的松铺系数。在摊铺作业开始之前，把熨平板调整到最佳的位置，让各个位置上的传感器都能够稳定地运行，符合要求后才能开展摊铺施工，这样可以按照施工工序和标准进行施工。

5.7 再生混合料的碾压

初压施工使用12t 双钢轮压路机进行，关闭振动功能；复压采用的是20t 轮胎压路机设备，开启振动功能，碾压遍数为4 遍；终压使用的是12t 双钢轮压路机，碾压遍数为2 遍。为了防止出现黏轮的问题，在碾压作业前需要在钢轮表面涂刷一层肥皂水，不要使用油料，否则将会污染路面材料。需要注意的是，在碾压施工操作的阶段中需要综合实际情况对碾压的过程进行控制。如果发现碾压强度不足则需要进行重复碾压，以保证碾压参数达到实际要求为止。

6 结语

沥青路面就地热再生技术的实际应用价值较高，通过使用先进的沥青路面施工材料，充分利用旧沥青路面材料，不仅能提高材料的利用率，防止发生环境污染的问题，而且可以提高现场施工速度和质量，不会影响交通运行的质量，保证交通快速恢复通行。从本次研究分析可以发现，该技术较之传统技术来说，可以节约沥青材料约50%左右，人工成本降低50%以上，施工效率较高，工期缩短大约40%。因此，需要全面推广和应用就地热再生工艺，以提高高速公路养护效果和水平。