沥青路面就地热再生关键技术的研究

文 / 安徽交控工程集团有限公司 林欢欢

就地热再生技术是一种具有实际应用价值的修补技术，通过相关机械设备对沥青路面的加热、铣刨、添加新料和再生剂、以及复合搅拌、摊铺、碾压工艺，形成一种再生沥青混合料路面，在满足路面使用性能的基础上，同时，做到降低经济成本。此工艺不仅能减少资源的浪费，而且对我国沥青路面的养护技术提供的宝贵的经验。

引言

近年来，随着我国公路建设的快速发展，道路养护工作日趋繁忙，传统沥青路面的养护，需铲除原有沥青路面，然后摊铺新的沥青混合料，造成人力、财力以及资源的浪费。因此，如何使废旧沥青混合料得到充分的使用，是目前养护工作者需要重视的问题。现场热再生技术施工速度快、工艺简单，多用于沥青路面路基条件较好、路面破碎的路段，尤其适用于路面老化程度不太严重，但路面平整度较差的沥青路面。现场热再生技术对已发生破损的沥青路面进行现场热再生处理，将其与新的沥青混合料进行均匀拌合，然后重铺路面，可大幅度地减少资源的浪费，使道路材料的使用更环保，从而极大地提高沥青路面的养护工艺，促进我国沥青路面养护事业的绿色和长期发展。

沥青路面现场热再生技术原理

就地热再生作为一种快速修复老化沥青路面技术，其再生原理主要通过掺入的再生剂对老化沥青起到改性作用，结合复拌加铺等施工工艺实现旧沥青混合料的再生，最终开放交通达到整体路面再生的目的。就地热再生施工技术总体工艺如下：首先根据有关规定，对存在问题的老旧路面进行高温处理，将原有的路用沥青混合料耙松剥落，对旧沥青混合料取样分析，研究旧沥青的老化程度和旧沥青混合料的集配情况。然后根据道路等级以及交通量确定的目标级配，通过掺配新集料、新的沥青和再生剂的方式，重新拌合均匀形成一种再生的沥青混合料。最后通过拌合、重铺和碾压工艺，使旧的沥青路面焕然一新，从而达到节能、高效、以及提高路面路用性能的目的。

就地热再生混合料的配合比设计

沥青路面热再生混合料的配合比设计流程，主要包括以下几个方面。首先，提取旧沥青混合料中的沥青，对其的针入度、材料老化程度、材料软化温度、延度等性能进行测试。然后通过筛分试验，分析旧料的级配情况，并确定需要添加的新料级配，确定合成后的混合料级配。其次，根据再生后的路面强度等级确定需要添加的新沥青含量，以及再生剂的品种和用量。最后通过标准马歇尔试验，进行实践的马歇尔强度、浸水马歇尔强度以及其高温稳定性等相关试验，对比相关路用参数，结合工程实际情况，选择适合再生配合比方案。

就地热再生施工工艺流程

准备工作

1.前期调研

项目开工前，应对将要施工的热再生路面进行调研和分析，其内容有：运营时间和运营状况、各结构层厚度、路面结构类型、交通路等级以及路面破损状况等。根据现场调研和分析，判断道路现状，是否可以采用热再生技术进行修复，若满足现在再生技术条件，制定相应的路面施工计划。在对路面状况分析的基础上，对需要预先处理的部位应通过合适的方法进行处理，确保就地热再生后的效果有一个良好的质量保障。

2.铺筑试验路

正式施工前，选取长度不小于200m的代表性路段作为试验路段。通过试验路段，确定现场热再生施工工艺，主要包括人员组织配置、机械设备的型号和组合方式、旧沥青路面的处理工艺参数、再生剂和新料的添加比例、新旧料的拌合工艺参数、再生沥青混合料的摊铺和碾压工艺参数等。

现场路面再生施工

沥青路面就地热再生施工流程主要包括路面加热、旧沥青路面铣刨、新旧料拌合、再生料摊铺以及碾压等工艺，主要流程如图2所示。

图2 就地热再生施工流程图

1.路面加热

现场沥青路面再生时，一般常用的加热方式为红外线辐射加热、热风循环加热和红外线热风并用加热等，根据工程需要铣刨的厚度和施工条件，选择合适路面加热方式和加热温度。在路面加热的过程中，应控制加热机组的形式速度、加热温度、以及路面加热时间等相关参数，以保证工程的质量。通常来说，要将路面进行高温处理，通常是200摄氏度，加热处理深度为5 cm，持续直到路面软化，达到刨铣条件后再使用刨铣机进行表面的磨削。现场施工时，应按现场天气温度来调节加热装置的数目，同时，可在汽车底部与汽车之间的缝隙处设置保温板，从而减少水分和热量的流失，从而达到更好的加热效果。

2.旧路面耙松处理

采用液压气动复合式疏松耙对老路面进行耙松，在耙松前，要按项目实际需要调节耙松的深度、宽度，以确定其达到设计的需求。在道路受热完全后，可以进行再生剂的喷洒，在确定再生剂用量的基础上，保证喷洒程度均匀，然后再用疏松耙将路面耙松，将废旧的沥青物料收集到搅拌装置内，按规定进行混合和搅拌。同时，尽可能地循环使用旧沥青。该方法在不破损原有集料尺寸的情况下，尽可能保障原有沥青混合料的级配。在对铺面进行耙松后，根据混合料的具体状况，再添加适量的粗骨料、沥青以及再生剂，并进行搅拌以保证材料的均匀性。

3.新料拌合及运输

表1 路面再生方式及适用条件一览表

新料拌合采用间歇性沥青混合设备，对沥青混合料进行混合，对其拌合温度进行严格的控制，改性沥青混合料的温度为165℃～175℃，石料为180℃～195℃，混合料为170℃～175℃。热拌沥青混合料使用大型的自卸式卡车进行搬运，将车辆车厢清洗干净，并在堆叠之前涂抹一层隔离剂或防粘性材料，并确保不能在底部有积聚余液。为保证在输送期间沥青混合料不会受到任何的污染，输送车辆需用篷布进行遮盖。在摊铺时，还必须对装载机进行空挡处理，这样才能有效地防止摊铺机被运输车辆碰撞，由摊铺机向前推进进行缓慢卸货。在此基础上，为了满足技术要求，需要采取隔热措施，使混合料表面的温度损失保持在10℃以下，从而保证热再生技术施工效果。

4.再生料的摊铺和碾压

现场沥青混合料热再生施工技术，其摊铺工艺与普通的新铺设道路的铺设工艺基本一致。在碾压施工中，由于路面上的集料在挤压时发生挤嵌传热作用，促进了加铺层和再生层的粘结效果，其碾压必须紧跟着再生料的摊铺，并保证碾压施工的稳定性达到规定的水平。初压时，先使用钢轮压路机，在前半段采用静压的方式，在后退时进行弱振，碾压2～3遍，碾压速度为1.5 km/h～2.5 km/h，并保证碾压重叠宽度。碾压过程中应保证路面平整、致密，防止路面上的混合料出现裂缝、堆积等。复压时，先使用双轮压路机，碾压次数不低于3遍，碾压速度为2 km/h～3 km/h。再使用胶轮压路机，碾压遍数不少于5遍，碾压速度为3 km/h ～4.5 km/h。终压时，使用钢轮压路机静压3～4遍，碾压速度为2.5km/h～3.5 km/h，以消除轮迹带。另外，应重视接缝部位的压实操作，并做好相应的工艺措施以保证达到设计的质量。

5.恢复交通

在碾压施工完成后，要保证车辆在道路上的安全。经过双光轮压路机碾压过后，胶轮压路机要在70℃～80℃的碾压温度之间紧跟前车碾压致路面密实。若温度在60℃以下，必须封闭交通，严禁车辆通行，必须等待地面的气温降至50℃以下，方可放交通，以免路面开裂，严重损害再生料的整体性能。在完成工程后，还要对工地进行彻底的清扫，以保证道路上没有任何的垃圾和危险。

检测与控制

在就地热再生施工结束后，应对再生路面的施工质量进行相关的检测，以确保就地热再生沥青路面的路用性能。检测项目主要包括对再生路面的压实度试验、渗水试验以及平整度试验。同时，对已铺筑后的再生路面，应现场取芯，进行芯样检测分析，包括马歇尔试验、抽提筛分试验结果、马氏空隙率、稳定度、流值、理论最大相对密度、抽提油石比、矿料级配、浸水马歇尔、高温车辙动稳定度、低温弯曲等相关试验，进一步确保现场沥青混合料的再生工艺质量，以提供一个良好的道路行车品质和提高再生路面的使用寿命。

结语

就地热再生施工技术在节约沥青、保护环境、提高施工效率等方面有着显著的优越性，是一种非常绿色、有效的城市沥青路面修补技术。在进行拌合之前，应注重混合料配比的确定，根据道路等级、沥青老化程度以及路面破损状况等因素，选用适当的设计方法。施工中，应重点关注就地热再生旧沥青路面的处理方式、再生混合料搅拌、摊铺和碾压过程，通过不断地提高技术人员水平、施工过程管理以及施工工艺等环节，确保沥青混合料就地热再生的施工质量和再生路面的路用性能，提高再生路面的使用寿命。