廠拌熱再生瀝青混合料的施工工藝

劉尉尉

（甘肅省天水公路局 應急搶險保障中心，甘肅 天水 741000）

瀝青路面雖然在我國公路建設項目中占據重要比重，但在應用期間會受自然環境的影響而產生老化，因為瀝青混合料的物理力學性能會隨著時間變化而改變，直到無法滿足路用性能需求。據統計，我國每年高速公路大中修里程已經超過8 000 km，產生廢舊瀝青混合料達3 500萬m3以上。由于瀝青材料具有不可降解性，所以廢舊瀝青混合料將越來越多，要想降低其對城市環境的污染，必須要對廢舊瀝青混合料進行再生，這也是未來公路施工實現節能環保目標的必然選擇。雖然，當前我國針對廠拌熱再生瀝青混合料的施工研究還處于初級階段，但隨著社會經濟和科技水平的提高，一定可以從中收獲更多經驗。

1 背景介紹

瀝青混凝土路面隨著應用時間的增加，展現性能會發生變化，在實際性能低于規定范圍的情況下，就需要建設單位對路面進行改建或修建。通過了解以往公路工程施工情況可知，最常見的處理方法是直接在舊瀝青混凝土路面上鋪設新的瀝青混合料，亦或在處理掉舊瀝青混凝土路面后，再鋪設新的瀝青混凝土。但是這樣不僅會提高原有路面標高、影響地面排水系統，而且會產生資源損耗，長此以往難以實現節能環保的綠色施工目標。

熱再生技術作為一種全新的瀝青路面再生技術，在處理路面廢料后進行有效篩并與新瀝青結合料混合，而后重新鋪在原有路面上。結合1997年澳大利亞出版的《瀝青混凝土路面再生指南》分析可知，運用60%的瀝青混凝土路面回收料構建的公路路面與傳統瀝青路面的應用時間相同，且抗車轍水平得到提高。

現階段，我國針對廢舊瀝青路面熱再生技術的研究正處于初級階段，雖然在公路項目建設中得到了廣泛利用，但相關性能指標評價試驗方法依舊需要繼續探索。通過借鑒國內外優秀案例，結合以往施工建設累積的工作經驗，建設單位要針對不同的施工現場選擇適宜的施工方案，只有這樣才能保障熱再生瀝青混合料在實踐中發揮作用。當前，舊瀝青路面的再生方法有現場熱再生、廠拌熱再生及全厚式再生等。本論述主要從廠拌熱再生瀝青混合料入手，對其施工工藝進行深入研究。

2 工程概況

本項目起點位于S207線秦安縣云山鎮吊灣村，路線起點樁號K314+700，終點樁號K324+700，具體如圖1所示；公路等級為山嶺重丘區三級公路，設計車速為30 km/h，全線路基寬度為7.5 m，路面寬度為6.9 m，路面結構采用5 cm瀝青混凝土+20 cm水泥穩定碎石+16 cm水泥穩定碎石底基層，兩側為現澆C20混凝土路肩，其中K321+700～K323+400段瀝青面層采用廠拌熱再生瀝青混合料鋪筑。在項目施工中，應用配合比為：RAP：15～20 mm碎石，10～15 mm碎石，5～10 mm碎石，3～5 mm碎石，0～3 mm機制砂，礦粉=25∶20∶15∶19∶8∶10∶3，油石比為4.8%。

圖1 施工現場

3 施工工藝

3.1 回收瀝青路面材料（RAP）

采用太陽山料場現有的銑刨料（主要是寶天高速公路養護維修過程中產生的銑刨料），粒徑范圍為0～20 mm，其中含有部分超粒徑的片狀膠結顆粒。對現場銑刨的舊瀝青混合料采用抽提法進行瀝青含量測定，并采用旋轉蒸發器法回收瀝青，并對回收瀝青性質、舊集料的級配組成、舊集料的品質進行測定，試驗表明所檢指標符合《公路瀝青路面再生技術規范》JTGF41-2008中熱再生時RAP檢測項目與質量要求（具體見表1），RAP摻配比例采用25%。

表1 熱再生時RAP檢測項目與質量要求

3.2 破碎和篩分

只有正確處理RAP，才能滿足預期混合料設計級配［2］。具體工作分為：

第一，破碎。通常情況下，運用銑刨回收的RAP是不需要破碎的，亦或是對其進行一級破碎。但要是運用傳統方法進行回收，必須要實施二級破碎與篩分，這樣不僅能避免混合料中出現過多的大粒徑集料，而且可以控制回收材料的差異性，以此達到級配要求。

第二，篩分。這項工作有助于控制回收材料的變異性，并提高級配設計的科學性。回收材料要分為多個檔次進行篩分。其中，美國分為兩檔0～13、13～19 mm；日本有三檔0～5、5～13、13～25 mm；而我國主要按照0～13和13～25 mm兩檔進行篩分［3］。由于大粒徑顆粒的受熱慢，且不容易在拌合設備中被充分包裹，所以現階段很多專家并不提倡應用13 mm以上的篩分料。RAP礦料級配通過率明細具體見表2。

表2 RAP礦料級配通過率明細表

3.3 拌和

具體分為：第一，選用西安機械廠生產的1 500型熱再生拌合樓進行拌和；第二，回收瀝青路面材料的料倉數量為兩個，料倉內的回收瀝青路面材料含水率為0.3%；第三，銑刨料和新加碎石從不同料倉進行上料，并且分別進行加熱［4］。新加碎石、機制砂和熱拌瀝青混合料一樣通過加熱、再篩分，按比例進入拌缸進行拌和，銑刨料經過另外一個烘干加熱系統加熱后按比例進入拌缸同新加碎石、機制砂一起干拌，然后加入瀝青進行濕拌，最后加入礦粉繼續拌和成為熱再生瀝青混合料。銑刨料加熱溫度為120℃，新集料加熱溫度為190℃，干拌時間15 s，總拌和時間為45 s，熱再生瀝青混合料的出料溫度為165℃。

3.4 運輸、攤鋪和碾壓

3.4.1 運輸

運輸熱再生瀝青混合料時，要優先選擇自卸卡車，應用前后及時清理車廂，并涂上1∶3的柴油和水的混合物，用于隔離瀝青與車身。同時，為了預防混合料出現過度離析，運料車要在緩慢前進中接料。運輸期間，要對混合料實施保溫，并在進入施工現場前，保障卡車輪胎的整潔性。結束拌和工作后，決不能直接卸料，相反要讓混合料在成品倉內保溫5-10 min，且在溫度均衡之后進行裝車［5］。正式運行前，要選擇前中后不同區域檢測混合料的溫度，判斷其是否存在溫度離析現象。在卡車進入施工現場后，施工人員要再次檢測混合料的溫度，對比前后兩次的數據差，判斷下降溫度是否在規定范圍內。一般情況下，混合料的施工溫度不能少于160℃。

3.4.2 攤鋪

只有施工現場溫度達到10℃以上，才能實施攤鋪工作。需要注意：第一，路幅寬度超過8 m的情況下，要運用兩臺及以上的攤鋪機，選擇階梯方式進行聯合攤鋪。同時，保障兩臺攤鋪機前后相距10～20 m，左右搭接0.05～0.1 m；第二，要在熨平板前對攤鋪機進行預熱，時間控制在30～60 min之間。攤鋪過程中，要保障現場有八輛以上的運料車［6］。運料車卸料時，要及時清除邊角剩余混合料，避免其出現結塊等不良現象；第三，要保障攤鋪機可以均勻、持續工作，具體速度要結合運料車、混合料產量等加以明確，通常情況下要低于2 m/min；第四，在螺旋布料器工作狀態下，添加混合料要達到送料器高度的2/3；第五，熱再生混合料的攤鋪溫度為140 ℃［7］。

3.4.3 壓實

壓路機在攤鋪機后工作，一方面要從橫坡低處向高處縱向持續、均勻地碾壓，另一方面要隨時測量壓實度。具體步驟為：

第一，初壓。高溫狀態下，運用雙鋼輪振動壓路機實施兩次振壓，行駛速度為3～5 km/h，碾壓帶重疊區域約為0.2 m，前進和后退的車輪軌跡彼此重合。需要注意的是，只有振動完全停止后才能進行其他操作。

第二，復壓。首先運用雙鋼輪振動壓路機實施兩次振壓，其次運用輪胎壓路機壓實1～2次，最終運用雙剛輪靜壓路機壓實兩次。

第三，終壓。運用雙鋼輪振動壓路機壓實1～2次，運行速度為5～6 km/h，結束工作后沒有輪胎痕跡。除此之外，還要滿足以下要求，熱再生混合料壓實的溫度為135℃；碾壓結束開放交通溫度為50℃［8］。

4 結束語

綜上所述，廠拌熱再生瀝青混合料作為現階段公路施工效果極佳的施工技術，對解決廢舊瀝青混合料具有積極作用。因此，在節能環保理念全面推廣下，必須加大對廠拌熱再生瀝青混合料的施工工藝、應用設備等的持續探索與創新，只有這樣才能在日益革新的市場環境中占據重要地位，以此為我國交通運輸業發展奠定基礎。