公路路面养护中热再生沥青混合料的应用

李其军

（上饶市铅山公路事业发展中心，江西 铅山334500）

0 引言

由于公路路面长期暴露在自然环境下，长期受到温度、水以及紫外线等自然因素的影响，加上车辆荷载日渐增大，在多种因素的共同作用下，路面结构会产生损坏，这不仅会影响公路路面的性能，同时容易产生巨大的安全隐患。因此，需要根据路面的损坏情况，对其进行相应的养护。目前，热再生沥青混合料是我国公路路面养护施工中普遍应用的材料，该材料的原材料主要为废旧沥青混凝土材料，将之筛分后，添加再生剂、新矿料等，并均匀混合，再通过加热、摊铺、碾压等工艺进行路面养护施工，如此便可重新恢复公路路面的结构和性能。与传统的路面养护技术相比，热再生沥青路面养护技术具有更高的经济效益与社会效益。

1 热再生沥青混合料概述

热再生沥青路面养护技术是公路路面养护中的主要技术，施工所需的材料主要为热再生沥青混合料，即将废弃的沥青材料与新沥青材料、集料等进行合理配比，通过均匀混合，形成能够满足路面养护施工要求的材料。由于该材料能够充分节约资源，符合可持续发展战略，更具环保效益，有利于推动我国交通行业稳定发展，因此在路面养护中得到了广泛应用。

2 热再生沥青混合料路用性能分析

为判断热再生沥青混合料的路用性能，采取车辙试验法对该材料的稳定度指标展开测试，试验结果表明，该材料能够充分满足路面养护需求，并且动稳定度明显优于新沥青混合料。这主要是由于将新旧沥青材料按照科学的配合比充分混合，辅以相应的热再生工艺进行加工后，材料黏度增加、软化点上升、变形模量增大，所以抵抗车辙的能力更强，能够更好地满足公路路面的基本养护施工需求，提高路面结构的综合性能。

另外，利用冻融劈裂试验对热再生沥青混合料的抗水损害能力进行测试，试验结果表明，其水稳定性也较高。这主要是由于老化沥青经热再生工艺加工后，其黏度增加，与集料之间的黏合度更高，提高了水稳定性。

3 公路路面养护中热再生沥青混合料的应用优势

3.1 可提高路面修复效率和质量

将新集料、废旧沥青材料以及其他材料进行科学配比，借助相应的热再生工艺进行加工，即可获得热再生沥青混合料。相较于传统的养路护施工材料，热再生沥青混合料在公路路面养护中的应用效果更为明显，可有效提高施工效率与质量，通过配比、加热、耙松、摊铺、碾压等操作，即一次性完成公路路面修复工作，可用于对特殊病害区域的处理，并且能够消除传统养护施工中的弱接缝问题。同时，该材料支持长距离、大范围的公路路面养护施工，整体操作简单、便捷，修复效率高，不会对城市交通造成长时间的影响。

3.2 适应性强

热再生沥青混合料具有非常好的适应性，可以用于修复多种类型的病害，且具有较好的经济效益与社会效益，该材料也因此被广泛应用在公路路面养护施工中。传统的沥青材料在路面养护及修复方面存在较为明显的局限性，相比之下，热再生沥青混合料在恢复公路路面结构性能方面有极大的优势，同时可以起到一定的预防性养护作用，能够切实保证城市公路交通安全。现阶段，热再生沥青混合料主要应用在公路路面裂缝、车辙、坑槽等病害的养护中，可切实修复路面病害问题，但无法用于对深层路基的修复。

4 公路路面养护中热再生沥青混合料配比方法

4.1 配比材料

4.1.1 废旧沥青

热再生沥青混合料的养护施工效果与材料配比密切相关。在正式开始配比前，应科学检测废旧沥青材料的各项指标，其中包括废旧沥青材料的再生可行性、利用率等，并根据检测结果对废旧材料进行筛分处理，将不符合公路路面养护施工的废旧沥青材料剔除，保留各项指标、性能符合要求的废旧沥青材料作为热再生沥青混合料的原材料。

4.1.2 新沥青

在配制热再生沥青混合料时，应严格按照国家要求与相关规定，选择相应的新沥青材料，同时要保证新沥青材料与废旧沥青材料的调和技术指标相一致，从而满足公路路面养护需求。

4.1.3 集料

在热再生沥青混合料的配制中，集料的应用至关重要，保证集料的添加比例适当才能使混合料达到养护施工标准，提高公路路面的结构性能。因此，在设计热再生沥青混合料配比时，应根据公路路面结构强度要求，通过试验准确确定集料的类型及添加比例。由于公路路面养护工程对路面结构的强度要求较高，所以要优选高强度集料，如玄武石碎石等，若要提高公路路面的抗滑效果，则可优先考虑石灰岩。总而言之，集料的类型及添加比例与公路路面养护施工效果密切相关。因此，设计配比时应以路面养护施工要求为主，结合实际情况科学添加不同类型、不同比例的集料。

4.1.4 再生剂

结合以往的公路路面养护施工案例来看，并不是所有养护工程中都会采用再生剂，一般是有特殊要求的情况下使用。若是随意使用再生剂，可能影响热再生沥青混合料的性能与质量，进而影响公路路面养护施工质量。因此，在配制热再生沥青混合料时，必须结合工程的实际情况，合理使用再生剂。

4.2 配比方法

4.2.1 热再生沥青混合料级配

在热再生沥青混合料的配制中，应合理设计矿料比例，且所选集料应满足公路路面养护施工质量要求。配比过程中，需要通过多次试验，科学确定新集料与筛分后的废旧沥青材料的配比。在进行配比试验时，需要对材料质量和相关指标等展开分析，按照施工要求进一步优化完善配比设计，保证沥青混合料配比方案的科学性，为后续养护奠定良好的基础。

在公路路面热再生沥青混合料的配制过程中，一般采用双滚筒连续式拌和设备，搅拌过程中不会对集料进行二次筛分，因此在配比过程中必须注重科学配比，严格控制矿料的添加比例，为公路路面养护施工质量提供保障。热再生沥青混合料级配见表1。

表1 热再生沥青混合料级配（%）

4.2.2 混合料设计与验收

由于新旧沥青材料用量不同，为了保证热再生沥青混合料配比的科学性与合理性，必须通过马歇尔试验的翔实数据，明确材料的各项指标是否达到预期要求，同时准确确定每种集料的使用量，保证混合料的质量，使其能够切实满足路面养护施工要求。除此之外，应做好高温稳定试验，判断热再生沥青混合料的综合性能是否能够满足公路路面抗车辙、抗裂缝等要求。

5 公路路面养护中热再生沥青混合料生产搅拌

5.1 搅拌设备选型

为了保证养护施工质量，应提前根据需求选择相应的施工设备（可参考表2）。目前，在搅拌环节，我国大多采用双滚筒连续式拌和楼。该设备的优势在于搅拌效率高，并且可以长时间运行加热。拌和时，应将拌和时间应控制在60～90s，必须将沥青混合料搅拌均匀，以保证养护施工效果。

表2 热再生沥青混合料施工机具配置一览表

5.2 设备参数调试

挑选好设备后，需要对连续式双滚筒拌和楼进行参数设置及调试，将集料放入连续式双滚筒拌和楼中，待其干燥后，将废旧沥青材料与新沥青材料充分搅拌。在正式搅拌之前，需要对各类材料进行称重，确保添加比例符合要求，同时应严格控制不同材料的进料速度，以保证混合料搅拌均匀。在设备调试阶段，应仔细观察、检查，启动设备进行检测，查看其是否存在故障，确认设备运行状态正常方可投入使用，确保沥青混合料搅拌环节顺利开展，保证沥青混合料的拌和质量。

5.3 搅拌温度控制

热再生沥青混合料拌和，对温度条件有着严格的要求，控制好拌和温度是保证混合料质量的关键。热再生沥青混合料的成分较为复杂，包括集料、旧沥青材料以及新沥青材料等，搅拌过程中必须严格控制各种材料的温度。一般需要将集料的加热温度控制在180～190C，沥青的加热温度控制在145～160C。

5.4 搅拌管理

在热再生沥青混合料搅拌过程中，工作人员除了要注意观察材料的均匀性外，还应对搅拌的材料进行抽查检验，分析热再生沥青混合料的质量，若发现质量不合格、某项性能不达标，应及时进行优化调整，不可将这类材料直接用于路面养护施工。热再生沥青混合料经多次抽查检验，符合质量要求，方可投入后续的养护施工中。

6 公路路面养护中热再生沥青混合料摊铺碾压

6.1 路面清理加热

在摊铺施工前，需要将作业路段清理干净，同时采用反光锥将该路段封闭围挡，用清扫车配合吹风机清除路面杂质，若路面存在黏结性较强的附着物，应采取水洗或其他方法进行清理。路面清理完毕后，通过3台间隔2m的加热设备，以2～3m/min的速度进行作业，对需要养护施工的路段展开加热处理。为了保证公路路面加热效果，避免加热温度过高或过低等问题，应对三台加热设备设置不同的温度参数，如第一台120～140C，第二台150～170C，第三台180～200C。为切实保证路面加热效果，加热过程需循序渐进，即加热温度由低到高，使热能均匀有效地向下传递，且每台加热车经过后，都要安排温度检测人员进行地表温度检测，若地表温度未能达到预期，需及时要求加热人员合理调整驾驶速度。

6.2 路面翻松、喷洒再生剂

在路面加热温度达到标准后，即可开始进行路面翻松施工，安排沥青路面加热复拌一体机，紧跟第三台加热车对路面进行加热与翻松，同时要控制好翻松深度，将翻松深度控制在旧路面沥青层厚度的±5mm范围。若翻松深度超过允许范围必须及时优化处理，以免对后续的摊铺施工造成影响。路面加热复拌一体机的工作原理如下：前端加热系统会对路面进行持续加热及保温；中间部分的耙松犁齿可轻松犁开软化后的沥青路面；侧后方的刮板可将翻松的沥青混合料朝车道方向堆集；再生剂泵按照预设方案将再生剂均匀洒向混合料堆。

6.3 新料摊铺

摊铺前需要对旧路面进行修补、调坡、找平等操作。一般来说，施工过程中，铣刨路面混合料无法充分保证路面的平整性，因此要根据测量结果在热再生沥青层上加铺1.5～2cm的调平层。加铺层主要采用新拌沥青混合料，在工厂拌制完成后有专业的运输设备覆盖保温，进入施工现场后紧跟加热复拌一体机摊铺施工，需要注意新拌沥青混合料摊铺施工，应采用与再生同面同宽的戴纳派克伸缩板摊铺机设备。

6.4 混合料压实

摊铺施工结束后，需要对再生层与加铺层进行压实处理。首先，应用钢轮压路机静压一遍；其次，改为低频弱振模式复压三遍；再次，采用轮胎压路机碾压两遍；最后，采用钢轮压路机静压收光。为保证压实质量，技术人员应第一时间对碾压后的路面进行检测，检测内容包括标高、横坡、表面缺陷等，及时发现问题并处理，保证路面养护施工质量。

6.5 施工检测与开放交通

施工结束后必须及时对路面情况进行检测，检测结果满足条件才能开放交通。比如，路面压实作业完成后，需静置路面，等待其完全冷却，温度达到50C以下才能开放交通。若养护路段处于交通中心或交叉路口，应采取洒水降温等措施，加速路面冷却，同时根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG/T 5521—2019）要求，在交通流量较小的路段进行封闭检测。

7 结语

公路路面因长期受到车辆荷载与自然因素的影响，其使用性能会降低，各项标准会逐渐低于规范数值，严重情况下路面结构会出现破损，故需对其进行养护施工，修复破损处，保证行车安全。热再生沥青混合料在路面养护施工中有显著的应用效果，不仅能有效修复路面病害，且具有经济、节约、环保等优势，将之有效应用于路面养护工程，不仅能切实提高我国公路路面养护水平，还能促进我国交通事业的发展。