廠拌熱再生技術在福寧高速公路路面養護工程中的應用

■李世龍

(福建省高速公路養護工程有限公司，福州 350004)

1 廠拌熱再生概述

瀝青路面熱再生技術主要包括有廠拌熱再生、 廠拌冷再生、就地熱再生、就地冷再生等。 廠拌熱再生就是將原有瀝青路面采取銑刨、翻挖之后運輸到拌和廠，然后對其進行集中粉碎，進行合理的再生配合比設計，判定瀝青混合料具體添加比重等， 然后在拌和機中根據最佳比例補充添加相應的瀝青材料、再生劑、新集料等，通過拌和機進行攪拌產生新的混合料，提升瀝青混凝土施工性能。福寧高速公路路面提升改造工程中大量使用了廠拌熱再生瀝青混合料。

2 工程概況

福寧高速公路項目北起福鼎分水關， 南接羅寧高速公路， 是沈海國道主干線福建段高速公路的重要組成部分，全長141.164km(K1843+000～K1984+164)，雙向4 車道，設計速度為80km/h。 福安連接線全長29.619km(K0+000-K29+619)，為雙向四車道，設計速度為60km/h。 福寧段高速公路改造路段為閩浙分水關至寧德南(K1843+000～K1984+164)、福安連接線(K0+000～K29+619)。 路面提升設計方案為： 對原路面病害路段銑刨重鋪后加鋪一層4cm 改性瀝青SMA-13 罩面層。 返修重鋪施工過程中會產生諸多瀝青混合料廢料， 此類廢舊瀝青混合料直接應用不能滿足路面施工技術應用要求， 同時將此類廢料隨意丟棄，會導致環境污染問題發生。所以在本次路面提升改造工程中優先選擇廠拌熱再生技術， 對廢舊瀝青混合料重復應用。

3 拌和樓再生設備改造

根據福寧高速公路路面提升改造工程特點， 單一集料加熱滾筒難以對瀝青混合料進行全面加熱， 不能有效適應小規模廠拌熱再生應用要求。因此，實際工程中基于廠拌熱再生生產應用原理對寧德鹽田拌合樓進行了改造。主要是選取組合型加熱桶，在加熱中融入了攪拌器以及燃燒爐應用，通過新料烘干筒能排出較多高溫尾氣，對舊料進行強制攪拌， 在混合料加熱中主要是通過各類新礦料烘干加熱，這樣能防止明火對瀝青材料產生灼燒，導致瀝青出現老化問題。對新舊混合料強制攪拌，攪拌時間較短，攪拌過程中溫度大體相同，成品質量較高。 同時選用燃燒效率較好的全自動柴油燃油器， 保障生產產量以及材料溫度，使下料過程更為順暢，正常運行周期更長。

4 廠拌熱再生瀝青混合料配合比設計

4.1 前期準備

在再生瀝青混合料配比設計之前， 要對瀝青路面廢舊瀝青混合料質量與應用性能進行規范化檢測。 對廢舊瀝青混合料進行有效回收之后，要對其進行破碎篩選，這樣能獲取最完整的瀝青原材料粒徑級配曲線圖， 對后續配合比規范化設計具有重要保障作用。 在破碎過程中要防止原有級配受到較大程度影響。 其中配合比設計過程如圖1 所示。

4.2 配合比設計及性能驗證

不同深度銑刨料級配以及油量變化差異較大， 具體應用難以針對各類銑刨料設定集料級配及油量， 所以應從試驗中整合適應性最強的銑刨料外加集料級配與瀝青油量。 結合目前公路瀝青路面再生技術應用以及施工應用技術規范， 對寧德鹽田拌合站的AC-16C 廠拌熱再生配合比進行分析設計，結合本工程特殊性，本次配合比設計舊料摻量控制在20%左右，采用馬歇爾設計方法進行配合比設計，得出最佳瀝青含量為4.9%，合成級配見表1。

圖1 目標配合比設計流程圖

按最佳瀝青含量4.9%成型馬歇爾試件， 進行馬歇爾試驗，試驗結果見表2。

試驗結果表明：該廠拌熱再生配合比的瀝青混合料的空隙率、穩定度與流值指標均符合規范要求；同時48h 殘留穩定度為90.6%， 凍融劈裂強度比為86.1%， 動穩定度為＞6000 次/mm， 同樣符合規范的水穩定性和高溫穩定性技術要求，說明此次配合比設計是成功的，能滿足高速路面施工基本要求。

5 廠拌熱再生混合料在路面上的應用

5.1 現場施工

施工前，施工技術人員要對項目建設原材料應用進行準備，比如將各類施工中應用的集料以及碎石材料等都需要通過對應施工規格進行放置， 不同材料要分類放置。RAP 料破碎分檔堆放應注意料堆不能超過2m 且不能露天堆放，防止破碎好的RAP 料二次粘結。

本項目采用瀝青攤鋪機攤鋪混合料， 攤鋪時按照2m/min～3.5m/min 速度進行攤鋪。 攤鋪過程中設專人進行攤鋪機的螺旋布料器旋轉控制， 發現超粒徑集料時及時清除，對出現個別離析、波浪、裂縫、拖痕狀況，在初壓前及時采用人工進行翻挖補料后再壓實。

表1 礦料合成級配

表2 馬歇爾試驗結果

壓實是保證施工質量的重要環節， 福寧高速公路路面提升改造工程廠拌熱再生路面壓實工藝最終確定采用1 臺雙鋼輪壓路機、1 臺輪胎式壓路機進行初壓、復壓、終壓，即分機分組的組合式碾壓方案(見表3)。

在施工結束后的第三天對該路段進行路面性能檢測，檢測結果見表4、表5。

表3 壓路機組合遍數

表4 礦料級配

表5 混合料及現場試驗結果

試驗結果表明： 該路段廠拌熱再生瀝青混合料的級配、瀝青含量與現場檢測的壓實度、滲水與構造深度等指標均符合規范要求。

5.2 質量控制

在再生瀝青混合料生產流程中， 對材料采取針對性處理措施，主要包括原有施工廢料中的石料、瀝青材料、礦料以及全新的瀝青材料等。尤其重視RAP 料的回收篩分分檔處理，加強質量監控，做到每天一檢，根據檢測結果及時調整破碎工藝，變化過大時及時調整配合比設計，以此保證分檔后的RAP 級配的穩定性。 在施工加熱過程中，要對溫度值進行有效控制，確保瀝青能在穩定溫度條件下有效融化，如果材料局部熱量差異性較大，會導致瀝青質量降低，不利于提升瀝青材料粘合度。在拌和樓拌和再生料的過程中， 應注意新添加的瀝青材料數量不能低于產出瀝青量的1/3，同時應依照規范化施工要求與試驗段確定的標準工藝與溫度進行施工拌和。 在現場攤鋪碾壓過程中，如果自然天氣狀況較為惡劣，要對施工進出場溫度進行分析， 防止運輸及攤鋪環節產生嚴重的熱量損失。 路面鋪設結束之后，不能立刻開放交通，應等到路面全面冷卻之后再通車，以保證施工路面平整度。

6 結語

福寧高速公路路面提升改造工程全面采用了廠拌熱再生技術。 針對工程特點，對拌合樓進行了再生改造，根據RAP 料的檢測結果完善了廠拌熱再生的配合比設計，RAP 料摻量使用率達到20%。 同時根據工程特點，加強質量控制， 在保證路面質量的基礎上實現了廢棄料大摻量的再利用，達到了節能環保的目的。