路面现场热再生施工技术在高速公路养护中的应用

2022-05-07刘伟

工程与建设 2022年2期

刘伟

(中铁二十二局集团第二工程有限公司，北京 100043)

1 工程概况

某高速公路的路面结构组成为：上面层(4 cm)+中面层(6 cm)+下面层(8 cm)，上面层使用的是普通型的AH—70沥青混凝土，掺加的集料是辉绿岩。该项目面层总计存在4处车辙现象需要进行处理，路面的纵坡的坡度保持在4.0%～4.9%，其中有3处车辙段都属于上坡路段。该路段所行驶的货车基本上都是出于超载行驶，单车载重可达50 t。一般情况下，货车在上坡过程中的车速都控制在5 km/h左右，由于行车速度慢，加之负重前行，促使上坡路段出现车辙现象。

2 现场热再生施工方案

2.1 旧沥青性能试验

旧路面是否具备沥青路面热再生技术施工的要求，这需要先对旧路面的性能进行试验。通过对该高速公路的路面进行试验得出：旧沥青料的针入度低于规范标准值，延度也明显低于标准值，旧沥青料软化点增大，需求掺加一定剂量的再生剂以提升旧沥青料的性能。老沥青路面的试验结果具体见表1。

表1 回收老化沥青试验结果

2.2 再生剂掺加量试验

结合老沥青路面的试验结果来看，再生剂对于旧沥青料的性能提升有巨大的影响，所以需要通过正交设计法来对再生剂组合进行科学的试验，最终确定出再生剂的掺加量应该控制在旧沥青料总量的4%。具体情况见表2。

表2 旧沥青掺加再生剂后性能指标试验结果

2.3 再生沥青混合料配合比设计

利用对抽提试验的结果获得矿料筛分信息，再生沥青混合料应该满足沥青混凝土的级配范围，混合料的配合比必须要符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41—2008)中的规范要求，结合该路段的实际情况，确定出再生沥青混合料最佳油石比为4.6%。

3 现场热再生施工技术

3.1 施工工艺流程

沥青路面热再生技术的工艺流程为：对原沥青老路面进行加热处理，直至老路面松软为止→铲除软化后的旧路面沥青料，并喷洒再生剂→适当地加入部分新沥青混合料→新老沥青料搅拌至均匀→摊铺沥青料→压路机进行碾压→开放交通。具体流程如图1所示。

图1 施工工艺流程图

3.2 准备工作

这部分工作主要是制定出科学完善的施工方案，对路面病害进行分析，处理好路面的病害问题；结合施工需求准备好施工原材料与各种机械设备。

3.3 路面加热

当准备工作完成以后，则可以对旧路面进行加热处理。在对路面加热的过程中，必须要严格把控施工工艺，避免路面结构中的基层材料受到影响，合理控制加热时间。加热车辆应该匀速前进，各个加热车辆之间应该尽可能地缩短间距。施工人员应该结合施工现场的实际情况，合理地对加热设备进行调制，确保加热效果满足实际需求。加热车辆的底部应该装置保温板，以避免热量损失。

3.4 喷洒再生剂

当加热施工完成以后，应该对旧路面进行再生剂试验，结合试验报告的结果来合理地确定再生剂的喷洒量。通常情况下，都是以沥青性能达到最佳状态作为参考依据。再生剂的喷洒必须要均匀。

3.5 原路面耙松

当喷洒完再生剂以后，则应该对原路面进行耙松处理。耙松的过程中应该保持匀速前进，保证旧路面均匀耙松。施工人员应该结合旧路面的宽度与深度合理地对耙松的压力进行调整，确保耙松施工符合施工规范要求。耙松施工一般不会对混合料造成损坏，所以根本不需要调整混合料的级配。当耙松施工完成以后，则应该根据混合料的级配情况适当地掺加一定剂量的粗骨料，然后进行搅拌[1，2]。

3.6 整形作业

路面耙松施工完成以后，则应该对混合料进行整形处理。施工人员应该在再生装置上安装熨平板、前导板，由这两个组件完成对混合料的整形处理。对于车辙现象严重的路段，可以使用前导板将突出的混合料进行整平，确保路面的平整性。在实际施工的过程中，还应该兼顾路面接缝处混合料的修补，保证摊铺施工符合道路工程施工规范要求，如图2所示。

图2 整形作业示意图

3.7 摊铺施工

混合料摊铺使用的是加铺型再生机。摊铺机在已经加热处理过的面层上铺设一层薄薄的新沥青混合料，这样可以保证原路面的设计标高不受影响，还可以保证沥青摊铺施工达到规范要求。一般情况下，热再生施工过程中，沥青混合料的摊铺施工与常规性路面的摊铺施工，在工艺方面都是差不多的。实际摊铺时，摊铺机应该保持匀速前进。当路面结构的加铺层施工完成以后，可以直接使用压路机将加铺层与热再生同时进行碾压。在碾压的过程中，混合料中的集料之间会相互嵌挤促使热量相互传递[3-5]。

3.8 摊铺、碾压施工

热再生施工工艺一般都是在已经加热处理的再生层表面加铺一层比较薄的新沥青混合料，这种施工工艺的目的是为了确保原路面的设计标高与其他相关技术参数不会发生变化，满足道路工程的规范要求。沥青混合料的摊铺施工与常规性路面的摊铺施工，在工艺方面都是差不多的，直接使用压路机将加铺层与热再生同时进行碾压。由于在碾压的过程中混合料中的集料会相互挤压，促使新旧沥青层之间的热黏结效果更佳，如图3所示。