瀝青路面就地熱再生技術在城市道路維護中的應用

洪新萍

摘要：本文以2015年吉林經濟開發區昆侖大街瀝青路面就地熱再生工程為例，闡述了關于瀝青路面就地熱再生工程的設計內容，通過試驗確定了再生劑摻量、再生混合料的配合比、新料添加量及最佳瀝青含量等熱再生技術的主要技術指標。介紹了瀝青路面就地熱再生技術的施工流程。瀝青路面就地熱再生技術經濟環保、對道路交通影響小，在城市道路的維護中具有比較實際的應用意義。

Abstract： In this paper， taking the Kunlun street asphalt pavement hot in-place recycling of Jilin Economic Development Zone in 2015 as an example， it elaborated design content， and determined the main technical indexes of regeneration agent content， the proportion of recycling mixtures， the new material addition and optimum asphalt content， etc. by experiment. This paper introduces the construction process of asphalt pavement hot in-place recycling technology. This technology is has a economic and environmental protection， and has a small impact on road traffic， and has a practical application significance in urban road maintenance.

關鍵詞：就地熱再生；瀝青路面；道路維護；再生混合料設計

Key words： hot in-place recycling；asphalt pavement；road maintenance；recycled mixture design

中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）19-0141-02

0 引言

近年來隨著社會經濟的飛速發展的同時城市建設也在不斷發展，人民生活水平持續提高，汽車不斷增加，而城市道路的路況卻隨之下降，出現各種病害和不同程度的破損。這也說明城市道路的維護也是城市建設與發展的重要環節，城市道路維護是一個持續時間較長的不斷循環的工作。采用以往的重建、路面大中修等道路維護的方式產生大量廢舊瀝青混合料、消耗大量的砂石及新瀝青料等有限資源，占用大量的工程建設資金，這與時代發展相悖，因此采用可循環利用資源的新型的工藝越來越得到重視。

瀝青路面就地熱再生技術是可以循環利用原道路面層混合料，節約了瀝青和石料資源，降低了造價及減少環境污染。瀝青路面就地熱再生就是采用專用的就地熱再生設備，對瀝青路面進行加熱、翻松、就地摻入一定數量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑等，經熱態拌合、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現對路表一定深度范圍內的舊瀝青路面的再生技術。

1 舊路調查資料

吉林經濟技術開發區主要道路昆侖大街，路面整體狀況較好，瀝青路面主要的破損以網裂為主，部分路段出現面層麻面、坑槽等病害現象，影響了車輛的正常運行，因此擬采用瀝青路面就地熱再生技術進行道路維修，以恢復道路的使用性能。

對原路面的典型病害進行了轉芯取樣，并對道路病害范圍、深度進行了調查，作為設計基礎資料。

2 再生瀝青混合料設計

2.1 舊路面瀝青芯樣試驗

根據取樣試驗得出結果：原路面瀝青混合料含油量為4.67%，原瀝青路面上面層為細粒式瀝青混凝土AC-13。從試驗的數據可以看出舊瀝青技術指標偏低，瀝青呈老化現象。

2.2 再生瀝青標號的選擇

由于再生瀝青混合料的品質要求與普通瀝青混合料的要求基本一致，故對再生瀝青標號的選擇也應與普通瀝青路面對瀝青標號的選擇一樣。經查閱原昆侖街的道路資料，新建瀝青路面選擇AH-90號瀝青，因此此次熱再生設計中新瀝青同樣選擇AH-90號新瀝青進行拌和。

2.3 再生劑摻量的確定

再生劑的功能就是在老化的瀝青中摻入一定量的再生劑，使兩者相容合，來提高瀝青的針入度和延度，使老化瀝青恢復或接近原來的性能。瀝青老化后，瀝青的黏度提高，針入度減小，通過摻入再生劑使瀝青的針入度和延度都得到了提高。本項目的試驗報告中分別給出了再生劑摻量分別為4%、6%及8%的瀝青三大指標數據（針入度、軟化點、延度），根據抽提舊瀝青摻再生劑后所測瀝青三大指標數據選定再生劑摻量為6%。

2.4 再生混合料配合比設計

本項目熱再生混合料的目標設計級配為AC-13，根據原路面混合料的試驗結果，原路的混合料級配基本處于AC-13型瀝青混凝土級配規范允許范圍內，因此確定新添加瀝青混合料的級配為AC-13的礦料級配。

由于就地熱再生瀝青混合料基本上完全利用原路面的舊料，且混合料的級配很大程度上受限于原路的級配。一般通過摻入一定量的新瀝青混合料來改善原瀝青路面的級配。雖然從老化瀝青通過再生后的性能試驗結果看，再生劑對老化瀝青的部分性能的恢復起到一定的作用，但是再生劑并不能完全恢復瀝青的原有性能，再生混合料性能的提升也不能完全依賴于它。再生劑的用量過大會使路面偏軟，也會降低道路的使用性能，引起道路的病害。因此在再生混合料的組成設計過程中需要添加新版瀝青混合料等措施來提高再生瀝青混合料的路用性能，同時因為道路坑槽、橫坡變形等道路病害同樣需要補充新瀝青混合料。添加新瀝青混合料的用量一般不超過30%。

本項目新料用量的確定是以道路實地面層的高程作為基礎數據，進行全道路的橫斷面設計。根據橫斷數據計算得出因道路橫坡變形而需要添補的瀝青混凝土用量，得出結論本項目需要添加的AC-13瀝青混凝土新料為10%。

2.5 瀝青最佳含油量的確定

通過馬歇爾試驗得出瀝青混合料的最佳含油量和最大干密度。

對應于最大毛體積相對密度的瀝青含量a1=5.0%；

對應于最大穩定度的瀝青含量a2=5.0%；

對應于空隙率中值（4%）的瀝青含量a3=5.2%；

對應于飽和度中值（70%）的瀝青含量a4=5.0%；

OAC1=（5.0+5.0+5.2+5.0）/4=5.0%；OACmin=5.0%；OACmax=5.9%

OAC2= （OACmin+OACmax）/2=（5.0+5.9）/2=5.4%

OAC=（OAC1+OAC2）/2=5.2%

通過綜合考慮，取最佳含油量OAC=5.2%。

5.2%含油量不摻溫拌劑的再生瀝青混合料（摻6%再生劑），所對應的最大干密度為2.343g/cm3。

3 設計方案

本項目通過對原路路況的病害調查、基礎數據的收集及對路面的取芯進行檢測試驗，提出設計方案如下：①路面進行熱再生施工前，對路面的破壞程度較為嚴重的部分及其他影響再生路面質量或施工進度的段落進行綜合處置。②對熱再生路面的檢查井位置進行處理。③本項目的再生劑最佳摻量為6%。④瀝青混合料的級配為AC-13。⑤本項目需要添加的瀝青混合料量為10%。⑥最佳瀝青含油量為5.2%。⑦瀝青路面熱再生厚度為4cm。

4 施工流程

本項目采用的是森遠SY4500熱再生加熱機組、攤鋪機、12噸以上雙鋼輪振動壓路機2臺和25噸輪胎壓路機1臺，組成工作機組。就地熱再生施工工藝流程為：加熱軟化→加熱翻松銑刨→添加新瀝青→加熱、新舊料拌和→ 攤鋪→壓實。

4.1 路面加熱

通過3臺加熱機組對路面進行加熱，機組運行速度一般控制在1.5-5m/min，1號加熱機加熱后路表溫度控制在120℃～130℃左右，2號加熱機加熱后路表溫度控制在140℃～150℃左右，3號加熱機加熱后路表溫度控制在160℃～170℃左右，

溫度是就地熱再生施工中質量好壞的關鍵，應嚴格控制。加熱溫度過高造成舊路面過度老化，溫度過低將使原路面級配在銑刨過程中被破壞而影響路面強度。再生混合料溫度過低會使路面空隙變大，降低混合料相互間粘結力，影響路面壓實度和滲水系數。

4.2 銑刨及添加再生劑

路面加熱后通過機組銑刨機對原路面進行銑刨，同時噴灑再生劑。銑刨機邊銑刨軟化瀝青路面，邊對灑有適量再生劑的混合料進行攪拌、翻松，并進一步向中央集料，形成一條集料帶。

如果原路面上、下面層結合不好，有松散現象，必須將松散層全部銑刨干凈。

4.3 復拌

銑刨后通過機組復拌機的新料添加裝置添加新的瀝青混合料。后端提升機把再生混合料收集至拌缸內，攪拌后跌落至攤鋪機進行攤鋪。

4.4 攤鋪、碾壓

將攪拌后的再生混合料輸送至攤鋪機，按照常規進行攤鋪碾壓。在混合料攤鋪后，對不規則之處及時用人工進行調整，隨后進行充分均勻地壓實。

5 結語

瀝青路面就地熱再生作為一種道路養護技術，與傳統的瀝青道路面層鋪筑的養護方法相比有環保、降低維修成本、維修速度快等優點。不僅節約了大量的砂、石、瀝青等不可再生資源，也減少了廢棄瀝青混合料的堆放，減少對環境的污染。對于城市道路來說瀝青路面就地熱再生技術最顯著的優點就是對交通干擾小，單車的施工最大限度地減少了路面維修給交通帶來的干擾和影響。

參考文獻：

[1]羅杰.武英高速公路瀝青路面就地熱再生技術的應用研究[J].江西建材，2016（22）：178.

[2]婁鈞，朱連平，陳德華.瀝青路面就地熱再生技術在高速公路養護中的應用研究[J].上海公路，2012（4）：14-16.

[3]屈朝彬，從寶華，郭永輝，盧鐵瑞，白紅嶺，馬有成.舊瀝青路面現場熱再生技術在石安高速公路上的應用[J].公路交通科技，2006（11）：28-30.