長益高速公路橡膠瀝青路面就地熱再生處治關(guān)鍵技術(shù)

王 曦

（湖南途嘉道路養(yǎng)護有限責任公司,湖南 益陽 413000）

本項目是湖南首次對橡膠瀝青路面進行就地熱再生施工的試驗路段，以驗證橡膠瀝青路面就地熱再生的可行性。本次試驗段一旦成功，對緩解湖南高速通行與養(yǎng)護施工之間的矛盾、大幅降低高速路面維修綜合成本，具有十分重要的作用與深遠的意義。

1 項目概況

長益高速公路是湖南省早期修建的高速公路之一，是一條貫穿東西的交通要道，現(xiàn)長益高速K14+000—K72+030路段為雙向4車道高速公路，設計速度100 km/h，路基寬度為24.5 m。本次長益高速就地熱再生項目施工長度為兩公里，其位置樁號為K65+000-K67+000段上行行車道[1]。就地熱再生寬度包括一個車道寬度+1/2實際線寬度=385 cm，再生厚度為表面層4 cm，熱再生面積7 700 m2。

2 就地熱再生混合料設計

2.1 再生后瀝青技術(shù)要求

（1）再生后瀝青技術(shù)要求：再生型瀝青混合料的針入度、軟化點、延度等指標均應達到瀝青混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范，再生型瀝青混合料各項性能詳見下表1。

（2）溫拌劑技術(shù)要求：溫拌劑是橡膠瀝青路面就地熱再生施工的關(guān)鍵材料之一，本次施工建議溫拌劑摻入比例為4 %～10 %，必須滿足現(xiàn)行瀝青混合料改性添加劑的要求[2]。

2.2 再生型瀝青混合料礦料級配要求

就地熱再生瀝青混合料中的集料級配設計指標應結(jié)合銑刨深度、原始級配、攤鋪厚度、交通量及環(huán)境條件綜合確定，本項目最終確定的集料級配方案詳見下表2。

2.3 再生型瀝青混合料技術(shù)指標

（1）經(jīng)就地熱再生后的再生型瀝青混合料各項技術(shù)指標應滿足部頒指南及長益高速公路原設計文件對密集配橡膠瀝青混合料的指標要求，本項目使用的再生型瀝青混合料馬歇爾試驗結(jié)果詳見表3。

（2）再生型瀝青混合料水穩(wěn)性指標應滿足下表4所列標準。

（3）再生型瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性指標均應滿足現(xiàn)行規(guī)范，且就地熱再生路段均應進行瀝青混合料的穩(wěn)定性和抗裂性試驗[3]。

（4）長益高速公路就地熱再生攤鋪的瀝青混合料應使用輪式壓實機械進行壓實，同時開展?jié)B透試驗，再生型瀝青混合料的模筑試件的滲透系數(shù)不能超過100 mL/min。

3 外加瀝青混合料

為了提高銑刨瀝青混合料的各項性能，應外加一定比例的新拌瀝青混合料，新舊瀝青混合料充分拌和后形成再生型瀝青混合料。

3.1 外加瀝青混合料原材料指標

（1）改性基質(zhì)瀝青：選用SBS型改性瀝青，各項指標要求詳見下表5。

（2）粗粒徑集料：粗粒徑集料優(yōu)選莫氏硬度高、耐磨性強、嵌鎖能力優(yōu)的玄武巖，大塊玄武巖應經(jīng)碎石機破碎，破碎后的碎石表面應光整、無風化，碎石各項指標要求詳見下表6。

表1 再生后瀝青性能指標標準

表2 就地熱再生處治技術(shù)推薦的集料級配

表3 再生瀝青聚合物馬歇爾試驗技術(shù)標準

表4 再生瀝青聚合物水穩(wěn)定性技術(shù)標準

表5 SBS改性瀝青技術(shù)指標要求

（3）細粒徑集料：細粒徑集料應保證表面清潔干燥、莫氏硬度達標、不含有毒有害物質(zhì)，細粒徑集料各項指標詳見下表7。

（4）填料：填料主要為礦粉，礦粉經(jīng)由石灰?guī)r研磨獲得，礦粉純度應滿足規(guī)范要求，且表面應清潔干燥，各項指標詳見下表8。

（5）配合比報告是確定瀝青新料和溫拌劑比例的重要依據(jù)。在實際施工時，將柴油和溫拌劑按照1:1的比例進行調(diào)和，計算出舊瀝青質(zhì)量的6%作為摻量。K65+000-K65+500；K65+500-K66+000；K66+000-K66+500；K66+500-K67+000；新舊料摻混時比例，分別按新料比例的12 %、13 %、16 %、19 %。觀察瀝青路面壓實情況，最終根據(jù)實際施工效果完成新料比例的調(diào)整[4-7]。

3.2 礦料級配設計

外加新拌瀝青混合料中的礦料級配設計應與再生型瀝青混合料的目標配合比相匹配，且不同路段的礦料級配設計不能一概而論，具體應以對應路段的再生型瀝青混合料目標配合比為準。

表6 粗集料性能指標標準

表7 細集料性能指標標準

表8 礦粉性能指標標準

3.3 新拌瀝青混合料配合比設計

（1）為了提高合成礦料級配與新礦料級配之間的擬和程度，應通過篩分法確定礦料粒徑，再借助計算機輔助圖解技術(shù)計算不同粒徑礦料的實際用量。

（2）冷料拌和機內(nèi)的不同料斗供料量應根據(jù)提前確定的礦料比例投料。

（3）瀝青混合料生產(chǎn)應以油石比作為質(zhì)控標準，基質(zhì)瀝青和集料的拌和溫度應分別控制在170 ℃～185 ℃和180 ℃～200 ℃之間。

4 就地熱再生混合料的施工技術(shù)要點

4.1 再生前原路面的處理

（1）當路面坑槽的損傷深度大于再生深度4 cm時，應及時根據(jù)實際損傷情況，完成坑槽病害的單獨修補處理。

（2）若舊瀝青路面狀況較差，如補丁較大且數(shù)量多或原有的路面修補材料級配較低時，應先將舊路面原修補過的材料挖除，再使用熱拌再生后的改性瀝青混合料進行填平、壓實處理[8]。

（3）若路面裂縫的深度大于4 cm，寬度超過0.6 cm時，應順著裂縫的中線進行切割，直至形成一個寬1 cm、深4 cm的槽。完成槽下表面的鑿平處理，使用改性乳化瀝青材料分次灌縫施工，將槽底灌滿，并注意不要使用填縫膠修補[9]。

（4）再生施工前，徹底清理舊路面，提高地熱再生工藝的施工效率。

4.2 原路段就地加熱

（1）就地熱再生機組對原瀝青路面加熱時應遵照“勻速、慢移”的基本原則。

（2）合理控制加熱溫度，沿路面橫截面的豎向溫度變化梯度應介于90 ℃～200 ℃之間。

4.3 再生瀝青混合料施工要點

4.3.1 溫拌劑的噴灑

（1）瀝青溫拌劑的撒布設備應與就地熱再生機群的驅(qū)動行走速率相協(xié)調(diào)，并可滿足集中控制條件，確保溫拌劑撒布設備能夠按照設計指標精準布料。

（2）為了保證施工物的和易性和拌和均勻性，溫拌劑應加熱到規(guī)范限制溫度的上限，即110 ℃～130 ℃范圍內(nèi)。

4.3.2 混合料運輸

（1）瀝青混合料運輸卡車載重量宜達到20t以上，底板應涂一薄層洗衣粉水溶液，以防止混合料粘到底板上。

（2）裝料前，卡車底板應排干積水。車輪胎如有泥土，必須沖洗干凈。

（3）混合料裝料過程中應保證汽車進行前、中、后往復移動，避免混合料出現(xiàn)離析病害。

（4）為了控制混合料運輸溫度，運輸車輛表面應妥善遮蓋，同時加蓋保溫氈，并且覆蓋物四周應固定。

4.3.3 混合料拌和及攤鋪

（1）就地熱再生機組應保證溫拌劑、原瀝青路面銑刨料、外加新拌和瀝青混合料間的均勻拌和，避免出現(xiàn)混合料集料離析；

（2）就地熱再生機群應勻速緩慢推進，推進速率應介于90m/h～180m/h之間；

（3）再生型瀝青混合料的攤鋪溫度應維持在140℃-150℃范圍內(nèi)。

4.3.4 再生型瀝青混凝土路面壓實

（1）再生型瀝青混凝土路面壓實應選用“鋼輪振動壓實+膠輪靜壓實”的組合工況，初壓實應做好現(xiàn)場壓實控制，避免出現(xiàn)水平推移病害。

（2）使用振動壓路機碾壓路面，應保證其振動的幅度、頻率與預計鋪筑的路面厚度一致，一般為低幅高頻，而在最終的壓平階段不可振動。

（3）開始碾壓混合料時，宜沿著縱縫進行施工，并保證再生混合料上的碾壓輪寬超過30cm,碾壓輪應有超過2/3的部分處于舊路面上。

（4）為保證路面的壓實密度情況滿足工程規(guī)定，應配合使用一些小型的局部壓實機，實現(xiàn)路面的全方位無死角壓實。

（5）由于使用地熱再生工藝對施工溫度的要求較高，為避免在壓實過程中路面溫度下降過快，應提高施工效率，保持壓路機機組緊隨攤鋪機后，有效加快施工速度，保持壓路機與攤鋪機同進同出。

4.3.5 接縫處理

（1）縱縫應呈直線布置，且保持平順連續(xù)。

（2）根據(jù)熱再生設計寬度放出接縫控制線，控制線為加熱機組推進提供基準，在既有控制線外側(cè)定點拉線，為復拌機攤鋪作業(yè)提供基準。

（3）盡可能減少橫向施工縫的布置數(shù)量，以提高路面整體剛度。

（4）在使用就地熱再生技術(shù)鋪筑路面時，施工過程中如需中途停止，應做好平接縫處理，施工結(jié)束后應妥善清理接縫內(nèi)雜物，并進行覆蓋保護。

（5）重新攤鋪前，應先檢查接縫處已攤鋪壓實路面的表面平整度，如不滿足施工技術(shù)要求，則應鑿除后重新攤鋪。

4.3.6 交通組織

（1）就地熱再生全套工序完工后，待表層溫度下降至50 ℃時，可恢復通行。

（2）就地熱再生全套工序完工后，完全冷卻至常溫時方可開放重交通。

6 試驗路段整體評價

（1）溫度控制方面：施工期溫度較高，溫度經(jīng)控制穩(wěn)定后，各設備位置溫度基本符合要求。期間第二臺16加熱機后和SY4500加熱機后路表溫度有偏高現(xiàn)象。攤鋪溫度基本控制在150℃左右。根據(jù)溫度控制行機組進速度在3 m/min左右[10]。

（2）試驗檢測方面：根據(jù)現(xiàn)場試驗檢測數(shù)據(jù)，熱再生后整體厚度、平整度、抗滑性能、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)等基本滿足設計要求。

（3）安全方面：本次項目實施期間，互通入口位置設置了交通管制分流，對施工所在路段進行全封閉，安全組和施工組的信息交流與配合及時、準確，嚴格按照交警部門的要求時間封閉和開放交通。

7 結(jié)語

長益高速公路橡膠瀝青路面就地熱再生處治試驗路段，經(jīng)完工后質(zhì)量檢驗評定，路面狀況良好，各檢測指標均能滿足要求。就地熱再生技術(shù)作為優(yōu)于傳統(tǒng)路面更新工藝的新技術(shù)，能夠循環(huán)使用舊路面的瀝青砼材料，資源利用率更高，有助于創(chuàng)造更多的社會效益和經(jīng)濟效益。此外，使用就地熱再生技術(shù)，逐個解決車道內(nèi)路面病害時，應事先做好封閉處理，盡可能減輕對道路通車的影響，避免在車流量大的情況下增加交通擁堵的風險，促使施工階段更加高效便捷。