瀝青路面就地熱再生施工技術探索

李曉峰

摘 要：當前，我國公路網基本完善，早期修建的大量公路已步入大中修階段。瀝青路面是我國高等級公路、城市道路最常用的路面結構形式，在行車荷載及自然因素長期作用下，路面病害問題不斷加劇。為滿足節能、環保的發展要求，對廢棄材料再生利用成為了綠色發展理念實踐的重要方法。就地熱再生技術的應用，具有良好的社會、經濟效益。為此，本文在充分掌握瀝青路面就地熱再生材料路用性能的基礎上，依托某公路工程，對其試驗段鋪筑、施工質量效果檢測進行了分析與探究。

關鍵詞：瀝青路面;就地熱再生;試驗段鋪筑

中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）09-0126-02

1 再生瀝青混合料路用性能分析

為更好地掌握再生瀝青混合料路用性能，本文三種不同RAP摻配率進行分析，即RAP舊料摻配率為70%、75%、80%。主要對其高溫穩定性、低溫抗裂性進行檢測，具體如下：

1.1 高溫穩定性

在室內進行瀝青混合料高溫穩定性能檢測時，可選擇車轍試驗、剪切試驗或馬歇爾試驗等多種方式，本文僅對車轍試驗進行分析。通過動穩定度DS進行再生瀝青混合料高溫抗車轍能力的評定。試驗車轍板尺寸以規定尺寸為準，即300×300×50～100mm，試驗溫度為標準溫度60℃，0.7MPa標準輪壓，每分鐘速率控制在42次。經試驗結果如表1所示。

由此可見，三種舊料摻配率均符合技術要求，且遠大于技術要求值。隨著摻配率的增加，動穩定度DS次數也會隨之增加，則表明再生瀝青混合料高溫穩定性抗車轍能力在隨之增加，且越來越強。

1.2 低溫抗裂性

因本地區晝夜溫差大，若遇氣溫驟降，極易產生路面收縮開裂問題。為此，必須了解其低溫抗裂性能。本文選擇小梁彎曲試驗進行檢測，溫度控制在-10℃左右，按照每分鐘50mm加載速率分別對抗彎拉強度、彎曲破壞應變進行檢測，結果如表2所示。

由此可知，針對抗彎拉強度，RAP摻配率增加，則抗彎拉強度值卻在下降;針對彎曲破壞應變，RAP摻配率增加，則彎曲破壞應變卻在減小，當RAP摻配率為80%時，其彎曲破壞應變為2206，已無法滿足規定值2300以上的要求。則表明，再生劑、新瀝青材料的摻加，均會對再生瀝青混合料的低溫性能起到改善作用。然而當舊料摻配率過高時，則會不利于低溫抗裂性，則表明必須合理控制舊料摻配率。

2 工程概況

某公路工程地處溫帶大陸性氣候，全年降雨量少，晝夜溫差較大，擬修筑沿河道路。本路段面、基層結構分別為瀝青混凝土結構、半剛性基層結構。設計為雙向六車道，南北半幅全長34.3km，施工面積達到60萬m2，北半幅長度為19.3km，24m寬。南半幅長度為15km，同樣為24m寬。經實地調查可見，本路段病害較為嚴重，具體如下：

（1）南半幅段，行車道、邊道路況不佳，存在嚴重的路面瀝青老化現象，且麻面問題較大。總長度為2km，面積5萬m2。且存在大量橫向裂縫情況，長度在3.2km左右，面積7.68萬m2。如圖1所示。（2）北半幅段，本路段所有車道均存在嚴重車轍病害情況，深度在8～25mm之間。

經調查分析可知，本路段病害原因如下：

1）縱、橫縫原因。第一，疲勞破壞。在行車荷載反復作用下，路面承載力減小，從而破壞路面整體結構，或因結構層間粘結不足，產生從上至下的裂縫;第二，溫度裂縫。瀝青混合料在溫度驟降情況下，極易出現脆性增強，硬度加大現象，從而產生收縮變形。相比面層材料抗拉強度，當其收縮拉應力在其之上時，極易出現路面損壞現象，從而產生裂縫，并向下持續擴展。2）局部連續坑槽。第一，當面層材料抗剝離性能不足或路面孔隙率太大的情況下，可產生坑槽病害;第二，在整個施工過程中或通車使用過程中，因行車荷載及自然因素長期作用，修補坑槽處，將成為路面薄弱之處。

3 維修方案選擇分析

為保證路面施工質量，道路平整，基于經濟性原則，決定道路維修選用就地熱再生施工技術。作為一種環保類技術，就地熱再生施工工藝可有效修復瀝青面層病害。經實地勘查可知，本路段基層較為完整，無顯著病害，病害多集中于面層結構，因此，選擇就地熱再生技術具有可行性。根據再生工藝劃分，可將就地熱再生施工分為3大類，即整形型、復拌型、補強型。結合本路段現場實際情況，決定路面修復選用復拌型就地熱再生施工工藝。

4 試驗段鋪筑施工工藝

大面積施工前，為確保施工參數正確無誤，需做試驗段鋪筑，可選擇具有代表性的路段進行鋪筑，長度300m，起訖樁號為K014+200～K014+500。其中新舊瀝青混合料所占比例分別為70%、30%。

（1）施工準備。施工前，為保證施工安全，需提前做好交通管制及封閉工作。隨后對原路面進行清理，要求在表面雜物、垃圾等清理干凈，避免對后續鋪筑效果造成不利影響。（2）加熱施工。按照相關規定，合理控制施工速度，嚴禁在施工階段急轉彎、急掉頭。在就地熱再生施工中，可結合當地施工環境氣溫，合理控制加熱溫度，保證加熱效果。（3）耙松原路面。在充分加熱路面之后，可將再生劑均勻噴灑至路面，隨后選用液壓氣動復合式疏松耙進行施工，要求均勻攤鋪面層料。（4）噴灑再生劑。按照再生試驗、配合比設計要求，合理確定再生劑用量，并均勻地將再生劑向舊瀝青混合料內噴灑，按照耙松深度，合理調節再生劑用量。（5）攤鋪施工。攤鋪施工應具有連續性，在整個施工過程中，不得隨意更換攤鋪機行駛速度，可控制在每分鐘1.5～5m之間。此外，還要控制好攤鋪溫度，可控制在120～140℃之間。若突遇降雨，需及時暫停施工，待雨后，將為碾壓成型的混合料徹底清理干凈。（6）碾壓施工。碾壓時，可分直線段與彎道段兩種路段，直線段碾壓順序為“兩側-中間”;彎道段碾壓順序為“內側-外側”。根據碾壓施工要求，可分3階段完成，且各階段必須嚴格按照施工情況，合理選擇碾壓設備、碾壓遍數、碾壓速度，最終將明顯輪跡消除。若存在死角部位，無法充分壓實，需選擇小型設備進行處理，或結合人工方式，保證碾壓到位。（7）開放交通。待完成上述施工作業后，當表面溫度降至50℃以下，即可開放交通。

5 施工質量效果檢測分析

為保證再生瀝青路面施工后，具有良好質量。需通過試驗，針對施工前后瀝青路面的多項指標進行檢測，本文選取3段進行施工前后對比，即K014+200～K014+300（A段）、K014+300～K014+400（B段）、K014+400～K014+500（C段），具體檢測結果如下：

5.1 路面平整度檢測

經檢測，三段路面平整度檢測結果如下：

A段：施工前平均值為6.3mm，施工后為3.2mm;B段：施工前平均值為5.9mm，施工后為3.0mm;C段：施工前平均值為6.8mm，施工后為3.4mm。

按照評定標準規定，即路面平整度≤5mm（規定值），施工后路面平整度均符合規定要求，且改善效果良好。

5.2 行車摩擦系數檢測

經檢測，三段路面行車摩擦系數檢測結果如下：

A段：施工前摩擦系數代表值為47，施工后為62;B段：施工前摩擦系數代表值為48，施工后為67;C段：施工前摩擦系數代表值為45，施工后為63。

按照評定標準規定，即路面行車摩擦系數SFC>50（規定值），施工后路面行車摩擦系數均在60以上，可滿足規定要求，且改善效果良好。

5.3 路面構造深度檢測

經檢測，三段路面構造深度檢測結果如下：

A段：施工前STD平均值為0.43，施工后為0.72;B段：施工前STD平均值為0.45，施工后為0.67;C段：施工前STD平均值為0.38，施工后為0.74。

按照評定標準規定，即路面構造深度STD>0.5（規定值），施工后路面構造深度均得到了提升，達到了0.67～0.74之間，可滿足規定要求，且具有良好抗滑性。

5.4 滲水系數檢測

經檢測，三段路面滲水系數檢測結果如下：

A段：施工前滲水系數值為104ml/min，施工后為56 ml/min;B段：施工前滲水系數值為106ml/min，施工后為57ml/min;C段：施工前滲水系數值為101ml/min，施工后為53ml/min。

按照評定標準規定，即路面滲水系數≤300（規定值），施工前后路面行滲水系數均滿足規定要求，但相比之下，施工后效果更佳，更能提升路面水穩定性。

6 結語

綜上所述，當前，我國高速公路網步入了“建養并重”的階段，加重了公路養護維修任務。若大量舊路面瀝青材料棄之不用，不僅會造成嚴重的資源浪費，還會污染環境，此時，選用就地熱再生施工技術，可充分利用廢舊瀝青材料，降低成本，提高施工效果。

參考文獻

[1] 白蕓.瀝青路面就地熱再生加熱技術的研究[J].建材技術與應用，2011（10）：34-36.