就地瀝青混凝土路面熱再生工藝在處理沿海高速公路車轍中的利用

成 昕

(江蘇沿海高速公路管理有限公司)

1 原路面車轍檢測

根據公路養護技術規范要求，每年將對通車高速公路瀝青混凝土路面進行路況檢測。經國外的研究表明，當高速公路上車轍深度大于15 mm 后，在雨天高速公路輪跡帶上行駛的車輛與路面之間的吸附力將下降近30%，產生較大的安全隱患。

結合各高速公路現場檢測的情況發現，大多數高速公路養護單位對于車轍深度較為重視，車轍深度成為決定高速公路是否進行銑刨等大中修的重要指標。G15 沈海高速隨著高速公路通車年限增大的總平均車轍深度(RD)隨時間變化。對于車轍大于15 mm 部分段落采用就地瀝青混凝土熱再生的工藝進行處理。

2 就地熱再生的使用范圍

再生施工的路段必須進行適用性調查與研究，滿足再生條件的才進行再生處理，不符合要求的項目修改維修方案后方可進行病害處理。據多年來再生施工的經驗，必須符合條件的路面才能組織熱再生施工。具體見就地熱再生施工適合范圍表1。

表1 再生施工適合范圍表

3 施工前原路面進行再調查的內容

現場熱再生對原路面的要求很高，因此施工前一定要進行詳細調查，具體應包括原路面的歷史信息、技術狀況、交通量、工程經濟等，為再生方式、再生設計、再生工藝等提供依據，同時調查的內容要完整，分析要系統、準確。通過對原路面技術狀況調查、原路面材料的取樣和試驗以及路面病害的成因分析，為再生設計及施工提供技術依據。

4 就地熱再生組成設計

4.1 原路面芯樣級配分析

G15 沈海高速公路擬實施熱再生施工路段瀝青面層結構分別為:4 cmAK－13A 上面層、6 cmAC－20Ⅰ中面層、8 cm AC－25Ⅰ下面層，上面層主要材料為SBS 改性瀝青和玄武巖碎石;對路面上面層芯樣進行抽提篩分，得到級配組成和瀝青含量，如表2～表4 所示。

表2 上面層芯樣油石比

表3 上面層芯樣抽提篩分試驗結果

表4 再生瀝青混合料設計級配范圍

抽提試驗結果分析

(1)級配

上面層芯樣中粒徑在2.36 mm 以下的集料各篩孔的通過率接近于設計級配的下限，其中0.15 mm 和0.3 mm 篩孔的通過率超出設計級配范圍，其它篩孔均能滿足AC－13 級配的要求。

設計過程中需要添加一定比例的新料來改善舊料的級配狀況。

(2)油石比

從抽提試驗結果來看，平均油石比為5.13%，通過查閱建設期的原始資料發現建設過程中AK－13 級配的油石比在5.1%～5.3%之間。

對照抽提油石比和建設期的油石比可知:該路段舊路的瀝青含量相對原設計并不少，再生過程中并不需要增加瀝青用量。

4.2 新料配合比設計

鑒于以上試驗結果，推薦采用如下新料級配調整就地熱再生瀝青混合料的級配(見表5):

表5 推薦新料級配

依據舊路的病害特征，估算新料用量的范圍為10%～20%之間，采用抽提級配的平均值作為舊料通過率，添加新料后對級配的改善效果如表6 所示:

表6 添加新料后級配的改善效果

從表6 中的結果可以看出，上面層舊料級配經改善后與設計值相符，添加新料能夠改善舊料級配，使得再生料級配更加合理，能夠具有更好的高溫性能，隨著新料添加量的添加改善效果越好。

通過瀝青膜厚度估算采用該級配時的油石比為5.0%，其他瀝青及原材料技術要求同SBS 瀝青混凝土原材料一致。

4.3 熱再生組成設計結論

(1)確定了新料的級配，新料采用5.0%的油石比進行拌合，新料的添加比例依據現場的情況調整，估算在10%～20%范圍。

(2)再生混合料中使用舊瀝青含量2%的再生劑。

4.4 鋪筑試驗段

依據室內確定的就地熱再生瀝青混合料配合比，選擇有代表性的路段進行熱再生瀝青混合料施工工藝及施工質量評估。具體內容及方法如下:

(1)再生過程中分析舊路加熱梯度、預熱機組加熱方式和移動速度對再生瀝青混合料溫度的影響，確定合適的舊路加熱方式。

(2)監測再生瀝青混合料級配、粘結劑性能隨再生工藝的變化。

(3)從現場取再生瀝青混合料及路上鉆取的芯樣進行馬歇爾試驗和礦料篩分、瀝青用量檢驗，檢驗生產產品的質量符合程度，由此確定生產用的配合比，作為生產控制的依據和質量檢驗的標準。標準配合比的礦料級配要求0.075 mm、2.36 mm、4.75 mm 三檔的篩孔通過率接近設計級配的中值。各相關指標滿足要求后，即作為生產配合比以指導施工。

5 項目試驗檢測

該項目完成后經檢測結果顯示壓實度實測8 點，平均值95.2%，標準差1.868%，代表值94.3%，合格率100%;厚度實測8 點，平均值4.39 cm，標準差0.387 cm;滲水系數均符合≤80 ml/min 設計要求，合格率100%;芯樣油石比5.2%，馬歇爾平均值8.51 kN;級配、構造深度和摩擦系數均符合新鋪的高速公路規范要求。

6 總 結

該就地熱再生項目于2011 年4 月在G15 沈海高速公路實施，采用不中斷交通占用3 個車道施工的方式，完成了瀝青熱再生路面4 萬m2，經一年多的使用效果很好，表面任何損壞現象，通過該項目的實施根本改變了原瀝青路面車轍過大現象，有效地提高了行車舒適度，使該路段公路技術狀況指數和相應分項指標均達到了優的評價標準。

［1］公路養護技術規范(JTG H10－2009)［S］.北京:人民交通出版社，2009.

［2］公路瀝青路面養護技術規范(JTJ 073.2－2001)［S］.北京:人民交通出版社，2001.

［3］公路技術狀況評定標準(JTG H20－2007)［S］.北京:人民交通出版社，2008.

［4］公路瀝青路面施工技術規范(JTG F40－2004)［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［5］公路瀝青路面再生技術規范(JTG F41－2008)［S］.北京:人民交通出版社，2008.