市政道路沥青路面加铺再生施工技术分析

王 乐 晋中市正元建设监理有限公司

1 前言

沥青路面是市政道路工程项目主要采用的一种路面类型，受车辆长时间荷载作用，以及自然气候条件变化的影响，沥青路面就会产生裂缝、车辙及坑槽等病害，若不能及时采取有效措施进行处治，就会严重影响沥青路面行车的舒适度及安全性。而根据市政道路工程项目实际情况，合理选用沥青路面加铺再生施工技术，能够有效解决沥青路面质量病害，改善沥青路面的技术性能，从而保证市政道路的安全行车。

2 沥青路面加铺再生技术阐述

2.1 就地冷再生技术

就地冷再生技术是指首先将原路面中的铺层铣刨粉碎处理，然后在项目现场掺入比例合理的水、新骨料以及掺加剂等，最后通过拌和、摊铺、碾压成型。此项技术的特点是成本低、耗材少、绿色环保性能突出，无须考虑热拌沥青混合料在摊铺、碾压等施工阶段受温度条件变化而影响质量[1]。现阶段，就地冷再生施工技术采用的掺加剂包括乳化沥青与泡沫沥青。以乳化沥青为例，其骨料裹覆能力比较强，成本低廉，加铺后沥青路面性能表现较好，所以就地冷再生技术普遍选用乳化沥青。

2.2 就地热再生技术

（1）技术特点。就地热再生技术指的是通过加热软化与原路面铣刨处理，然后重新掺入沥青、骨料以及再生剂等材料，通过均匀拌和、摊铺与碾压成型。具体特点为：①运输成本低。②施工对象为道路面层，若是道路面层存在裂缝、坑槽及车辙等质量病害，而且基层遭受破坏，必须优先处治基层质量病害。③受项目现场气候温度条件影响比较大，若是环境温度低于5℃，则不宜进行施工[2]。④沥青混合料拌和阶段能够根据实际情况优化调整矿料级配。

（2）工艺方法技术方法。结合面层处治深度和工艺方法的不同，就地热再生技术主要包含了整形热再生、重铺热再生及复拌热再生。以整形再生为例，其处治深度范围是2cm～3cm，适合应用在面层破损较浅，且面积范围比较小的沥青路面；重铺热再生的处治深度范围是4cm～6cm，其分为加热→整形→岩碎石工艺、加热→整形→罩面工艺两种，前者应用在路面整体比较平整，但是形成的磨损与附着系数减小的沥青路面，而后者应用在厚度比较大的沥青路面；复拌热再生的处治深度范围是4cm～6cm，主要应用在裂缝、坑槽病害的沥青路面。

2.3 厂拌热再生技术

厂拌热再生技术指的是原路面铣刨处理后运输到搅拌厂，然后重新掺入沥青、骨料及再生剂等，通过拌和、碾压以及摊铺成型。但需要注意的是，旧沥青混合料厂拌处理之前，必须认真、仔细检验旧沥青混合料成分，结合沥青老化实际程度采用适宜的添加剂[3]。此外，再生沥青拌和阶段，需要针对不同面层技术规定要求动态调整添加剂的使用比例。

2.4 厂拌冷再生技术

其指的是原路面铣刨处理后运输到搅拌厂，然后重新掺入沥青、骨料及再生剂等，通过拌和、碾压以及摊铺成型。技术流程为：原路面冷铣刨处理→旧沥青混合料运输到搅拌厂→掺入新沥青、骨料及再生剂→将新制备的沥青混合料运输至项目施工现场→摊铺→碾压→养护。此项技术主要应用在沥青路面疲劳病害或者是反射裂缝处治。

3 项目背景

此市政道路工程项目的全线长度为19.52km，采用的是双向六车道，限定的行车速度为60km/h。基层结构设计的是半刚性基层结构，路面采用的是沥青路面，项目于2015 年建成通车。经过多年来的运营，沥青路面形成了较为严重的质量病害，主要包括沥青路面老化，裂缝、连续坑槽等。

通过对市政道路工程项目沥青路面质量病害调查，然后综合分析确定病害形成的原因。首先是裂缝的形成原因，具体包括：①疲劳破坏。受车辆荷载作用影响，沥青路面结构承载力减弱，从而导致路面结构破损，或者是由于结构层之间的粘结性不足，形成了由上到下的裂缝。②温度裂缝。受环境温度条件变化的影响，沥青路面的硬度增大、脆性变强，由此就会出现收缩变形。在收缩拉应力大于沥青混合料的抗拉强度后，就导致沥青路面形成裂缝，若是未能及时采取有效措施进行处治，裂缝还会进一步扩大。其次是连续坑槽形成原因，当沥青路面的抗剥离性能减弱，或者是沥青路面孔隙率增大，慢慢沥青路面就形成了坑槽病害。

为了能够有效处治沥青路面质量病害，改善沥青路面的技术性能，提升沥青路面的行车安全性及舒适度，需要结合市政道路工程项目沥青路面实际情况及施工要求，选用合理、可行的沥青路面处治技术。同时基于经济性原则的考量，经过讨论、研究后确定采用就地热再生施工技术，其属于绿色环保类技术，能够彻底修复沥青路面质量病害。通过实地勘察研究发现，此市政道路工程项目中沥青路面基层结构表现比较完整，而且无明显的质量病害，所以采用就地热再生技术合理、可行，同时结合具体质量病害最后确定为复拌就地热再生施工技术。

4 技术方案

此市政道路工程项目中沥青路面质量病害处治采用的是复拌就地热再生施工技术（即复拌加铺工艺），其中复拌加铺选择的设备是就地热再生机组。从本质上分析，复拌加铺指的是通过加热机组将原沥青路面温度加热到相应温度后，然后以再生机的方式实施原路面破碎翻松处理，同时从原路面沥青混合料中掺入沥青、骨料以及再生剂，均匀、充分搅拌之后形成新的沥青混合料，紧接着采用一级熨平板实施摊铺，把新拌沥青混合料从料斗转运至二级熨平板，摊铺在再生混合料之上，最后通过压路机进行碾压成型[4]。此外，复拌加铺就地热再生施工技术需要调整原沥青路面的标高，然后从再生沥青路面上铺设磨耗层。

5 施工技术

5.1 混合料设计

（1）原沥青路面性能试验。首先从原沥青路面中选取代表性面层，深度控制在4cm～6cm，单个样品的重量为50kg，采用的方法为正片开挖或者是间隔取芯。其次是通过阿步森方法完成沥青回收。最后是对沥青的针入度、软化点以及黏度等相关技术指标进行检测。

（2）再生剂加入量试验。根据沥青路面实际情况确定再生剂，然后按照不同比例掺入再生剂，通过反复试验最后得出再生剂的最佳用量。

（3）沥青混合料级配试验。保证加铺沥青混合料的配合比设计合理性、可行性，确定最优的混合料级配，然后以马氏试验方法得出最佳油石比，同时按照规定要求完成有关技术性能指标试验检测[5]。

（4）再生沥青混合料性能试验检测。按照相关规定基本要求进行混合料的车辙试验、冻融试验以及残留稳定度试验，重点检测混合料力学性能及水稳定性能，保证满足再生沥青混凝土的相关规定要求。

5.2 路面测放

组织技术人员根据市政道路工程项目实际情况确定施工范围，然后采用小型铣刨机实施原沥青路面铣刨粉碎处理，同时从每天施工的起点处建立横向施工接缝。其中铣刨宽度控制为100cm，深度控制在2cm～4cm。最后以人工方式将路面中的剩余杂质清理干净，保证后续加热处理前原沥青路面处于整洁状态。待各项清理工作结束之后，从沥青路面再生宽度之外标划导向线，以提升再生施工边缘线的顺直度与美观性。

5.3 加热施工

当原沥青路面铣刨、清扫结束后，紧接着就能够开始加热作业。此项目中采用的所有设备必须按照规定次序前进，同时加热器点燃之后辅助人员需要确认其是否处在正常工作状态。车辆的前进方向需要按照导线行驶，禁止随意调整方向与加减速，辅助人员应实时提醒车辆驾驶人员。原沥青路面加热施工强度从弱到强，然后从强再到弱，不仅需要保证热能传递到路面结构深层，还需要防止沥青路面表层烧焦，从而提升加热施工效果。此外，加热施工阶段应严格监控加热温度，不可过高或是过低，所有加热车辆必须根据设定要求匀速、连续行驶，合理缩短加热车辆间的距离，以保证加热温度与深度满足施工要求，而在加热过程中原沥青路面的瞬时温度低于220℃[6]。同时，相较于原沥青路面的铣刨宽度而言，加热宽度应比其宽5cm～10cm，确保纵向接缝密实，无任何松散现象。项目相关技术人员需要认真、全面记录加热施工数据，为后续施工提供依据与指导。

5.4 铣刨、再生及收集施工

原沥青路面加热施工结束后，采用铣刨机实施路面铣刨处理，保证铣刨深度符合规定要求，同时对下层进行轻微的拉毛处理。而再生层中面层粗糙度与温度要符合要求，其中温度必须在100℃以上。原沥青路面的铣刨深度与加热深度应相协调，保证铣刨位置的结合面呈现黑色，如果形成了夹层，则应立即清除处理。以铣刨机施工为例，起步阶段应合理调整铣刨刀头位置，尽可能地贴近起点边线，而且三组铣刨刀头下刀点必须处于同一条直线上，以提升施工线形的美观度。根据设计配合比要求合理控制再生剂的实际用量，施工阶段主要利用计算机对再生剂用量实施调控，然而考虑到再生沥青路面施工时间的差异性，且拌和均匀性相对偏差，所以需要以试验数据作为依据，辅以实践经验判断，有效控制现场施工中再生剂的用量[7]。从耙松的原沥青混合料中喷洒适量的再生剂，从而实现首次拌和。然后利用收集器进行再生混合料的收集、运输，最后通过间歇搅拌缸完成二次强制搅拌。

5.5 SMA混合料制备

新制混合料必须按照试验确定的生产配合比要求进行拌和，待沥青混合料均匀、充分搅拌且达到稳定状态之后，组织试验人员进行抽提检测，重点检测沥青含量与矿料级配，以保证满足相关标准规范要求。沥青混合料出场时，需要监测出场温度，同时检查沥青混合料是否出现离析、花白料等问题，保证合格之后才能够运输到项目施工现场。此外，沥青混合料主要通过载重自卸车进行运输，在装料后需要覆盖一层保温棉，以免温度快速流失而影响到混合料的性能质量。

5.6 摊铺

首先是一级熨平板摊铺。正式摊铺施工之前，需要结合项目实际情况及施工要求，调整熨平板各项参数，同时检查熨平板传感器运行状态，待各项准备工作完成之后才能够进行摊铺。而在摊铺施工阶段，需要合理控制输料量以及摊铺机运行速度，通常摊铺机的行驶速度为1.5m/min～2.5m/min，摊铺温度则保证处于120℃～140℃。

其次是二级熨平板摊铺。正式摊铺施工之前，需要结合项目实际情况及施工要求，调整熨平板各项参数，同时检查熨平板传感器运行状态，待各项准备工作完成之后才能够进行摊铺。再生沥青混合料摊铺施工阶段，摊铺机的行驶速度应处于1.5m/min～2.5m/min，摊铺温度保证为155℃～180℃[8]。此外，摊铺厚度应保证为2cm，摊铺宽度相较于再生层减小15cm，由此再生与加铺层之间的纵向接缝就处于非同一部位，防止形成上下层通缝。

5.7 碾压

碾压施工基本原则是：由低至高、先稳后压、从冷到热。同时振动式压路机必须严格贯彻“紧跟”“慢压”“高频”以及“低幅”的核心原则。此市政道路工程项目混合料碾压施工选择的是双驱双振压路机（数量为2台），胶轮式压路机（数量为1台）。压路机行驶需要保证慢速、匀速，由外侧中心开始实施碾压，针对相邻碾压带需要保证重叠1/3～1/2轮宽，最后碾压到中心位置。初压阶段选择的是双驱双振压路机，首先需要关闭振动进行1 遍静压，然后打开振动进行5～6 遍振压，其中压路机的行驶速度控制为2.5km/h，同时压路机跟踪碾压折返点和再生机之间的距离控制在10m 以内。安排专业技术人员负责碾压效果实时监测，以免发生混合料推移等现象。在初压完成之后，需要检测平整度，针对平整度不达标或者是缺料的位置立即进行修整。复压阶段选择的是胶轮压路机，一共需要完成2 遍振压，当沥青混合料温度接近90℃才可以开始碾压。终压阶段选择的是双驱双振压路机，碾压遍数为2 遍，压路机的行驶速度控制在3km/h，一直碾压到无明显轮迹。此外，考虑到加铺热再生施工技术会影响原有路面标高，所以从施工起点与终点位置合理进行接坡与顺坡处理。

5.8 开放交通

各项施工完成之后，当沥青路面表面温度减小到50℃以内，就可以解除交通管制措施，开放交通。

6 结束语

市政道路工程项目沥青路面选用加铺就地热再生施工技术进行裂缝、坑槽以及车辙等质量病害处理，同时加铺2cm SMA磨耗层，能够有效改善原沥青路面的技术性能，提升市政道路沥青路面行车安全性与舒适性，有效延长沥青路面的使用年限。实践表明，通过采用就地热再生施工技术处治沥青路面，提升了沥青路面的技术性能，实现了市政道路的安全行车。