瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)適用性研究

鄭曉藝

（中鐵十一局集團(tuán)第五工程有限公司，重慶 400037）

采用瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生進(jìn)行維修，當(dāng)瀝青路面表層出現(xiàn)開(kāi)裂、泛油、磨損、車轍、溝槽等病害或路面性能下降，且路面未被破壞時(shí)，采用先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)熱再生裝置將舊巷道加熱到位，耙開(kāi)并收集舊巷道，并加入合適的新鮮瀝青混合料。在機(jī)器內(nèi)部通過(guò)熱混合放置，立即鋪展、熨燙和層壓，然后迅速循環(huán)操作。

對(duì)瀝青混合料進(jìn)行回收利用，有利于廢料的處理，節(jié)能環(huán)保。舊瀝青混合料可就地全部或部分回收利用，減少了新材料的開(kāi)采，既能避免舊瀝青混合料的運(yùn)輸和廢料隨意丟棄問(wèn)題，又不會(huì)造成冷再生施工過(guò)程中的粉塵和廢氣污染。因此，瀝青混合料的回收利用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，被稱為“綠色”施工技術(shù)。

1 瀝青路面熱再生技術(shù)原理

采用現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)，通過(guò)加熱軟化路面，清除舊路面材料，添加不少于20%的新瀝青材料和一定比例的瀝青膠，加熱攪拌，使回收的混合料重新鋪裝在路面上。原始路面、機(jī)械展開(kāi)，并通過(guò)一次滾動(dòng)來(lái)完成維護(hù)任務(wù)。施工過(guò)程：大型“瀝青路面熱再生單元”，先將瀝青路面干燥軟化，然后將收集的舊瀝青表面材料送入攪拌筒內(nèi)的加熱單元，加入新的瀝青混合料，再加入新的瀝青加熱攪拌，送到攤鋪機(jī)攤鋪、搗碎、熨燙，重新占用壓路機(jī)后的單元，修建新路[1]。

2 瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生的主要特點(diǎn)

（1）任何直接鋪路或銑刨的項(xiàng)目都可以采用熱再生的方法，即在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行舊路面混合物的再生，而無(wú)需進(jìn)行廢物處理和堆放。

（2）可以確保骨料的完整性和等級(jí)，100%使用舊材料。再生材料的使用壽命與新瀝青混合料的使用壽命相同。

（3）與以前的維護(hù)方法相比，不受大流量限制，對(duì)沿途的交通和居民影響較小，可在施工結(jié)束時(shí)開(kāi)放交通。

（4）與其他施工方法相比，施工產(chǎn)生的振動(dòng)小、噪音低且環(huán)保。

（5）這種硬化方法以人行道為施工對(duì)象，適用于具有良好承載力、裂縫、車轍和疲勞損傷的人行道，原則上不適用于基線以下的情況。但是，注漿加固后仍然可以使用熱再生方法來(lái)恢復(fù)路基結(jié)構(gòu)。

（6）現(xiàn)場(chǎng)熱再生不能修復(fù)深度在瀝青層以下的裂縫，可達(dá)到的最大深度為6 cm，但可通過(guò)二次加熱達(dá)到更深的再生深度。

（7）修整新修的路面有缺陷的地方，費(fèi)用很低。

（8）這一方法使舊路受熱，易受特殊溫度的影響，寒冷季節(jié)一般不宜施工，天冷及雨天效率會(huì)有所下降。但是在冬季，可以用來(lái)融雪、除冰，為維護(hù)交通安全提供幫助。

（9）最大深度為5～6 cm的現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)，對(duì)于超過(guò)這個(gè)深度的路面病害無(wú)能為力。結(jié)果表明，與廠拌熱再生瀝青路面相比，現(xiàn)場(chǎng)熱再生瀝青路面的質(zhì)量穩(wěn)定性和耐久性較差。

3 瀝青路面熱再生技術(shù)分析

3.1 成型再生方法

成型再生方法是將舊瀝青路面加熱到一定溫度，用復(fù)合攪拌機(jī)將其松開(kāi)，在攪拌機(jī)中攪拌松散的物料，將其均勻混合（同時(shí)添加適量的添加劑以恢復(fù)瀝青的性能），然后鋪展在道路上，并用滾子將其滾成一定形狀。另外，土壤疏松也可用于人為軟化路面。該方法適用于損傷輕、損傷面積小的路面修復(fù)，可以消除原路面的車轍、干裂等問(wèn)題，恢復(fù)路面的平整度，改善路面性能[2]。

3.2 重鋪法

重鋪法是在修補(bǔ)法的施工中，在使用可再生設(shè)備的基礎(chǔ)上，清除舊路面材料，均勻混合，整修至一定狀態(tài)水平，同時(shí)在鋪路時(shí)鋪一層新的瀝青混合料層，形成新的道路材料，最后使用輥壓成型。本發(fā)明適用于嚴(yán)重?fù)p壞路面的修復(fù)、翻新或改造，恢復(fù)路面的防滑性，修整車轍，增加路面的坡度和加固瀝青路面。

3.3 復(fù)合攪拌法

復(fù)合攪拌法是由加熱設(shè)備將再生裝置加熱到一定溫度后，將舊路面加熱，用復(fù)合攪拌機(jī)將舊路面挖出，并通過(guò)物料輸送裝置將松散的物料送入攪拌機(jī)，然后加入特殊配置的新熱瀝青混合料、瀝青或按適當(dāng)比例恢復(fù)再生瀝青的性能。攪拌器中的葉片將舊材料和新材料混合成新的優(yōu)質(zhì)瀝青混合料，并在攤鋪機(jī)上攤開(kāi)，用滾子壓成形狀。改進(jìn)現(xiàn)有瀝青路面材料性能，修補(bǔ)老化、不穩(wěn)定的磨耗層，改變路面坡度，提高路面強(qiáng)度，或?qū)⒛ズ膶痈臑轲そY(jié)層，覆蓋新的磨耗層[3]。

3.4 罩面復(fù)拌法

在復(fù)拌再生法的基礎(chǔ)上，加入一層新瀝青混合料作為磨耗層，以改變路面級(jí)配，提高路面承載能力和路用性能。該方法適用于重載路面、路面表面損傷嚴(yán)重、承載能力下降的老路大中修工程[4]。

4 再生混合物的性能評(píng)價(jià)和適用性

（1）熱再生混合料的高溫穩(wěn)定性車轍試驗(yàn)通過(guò)板狀試件與車輪之間的往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使試件在車輪重載作用下產(chǎn)生壓實(shí)、剪切、推移和流變而產(chǎn)生車轍。通過(guò)試驗(yàn)，確定試塊變形與時(shí)間或車輪通過(guò)次數(shù)的關(guān)系，計(jì)算瀝青混合料的變形速率或動(dòng)穩(wěn)定度[5]。再生瀝青混合料采用AC-13混合料，舊瀝青混合料在再生混合料中的摻合率分別為95%、90%、85%，并加入一定量新骨料。采用LHCZ-6車轍儀對(duì)車轍進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果如表1所示。

表1 車轍試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果

（2）由于裂縫中不斷滲入的水分使基層、路基軟化，造成路面承載力下降，影響行車舒適度，縮短路面使用壽命。為評(píng)估再生瀝青混合料的低溫抗裂性，通過(guò)劈裂試驗(yàn)研究了再生料在不同舊料摻和率下的低溫抗裂性。開(kāi)展劈裂試驗(yàn)時(shí)，試件尺寸為馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)成型圓柱體，試驗(yàn)溫度為（-10.0±0.5） ℃，加載速率為1 mm/min，泊松比為0.25。表2顯示了再生混合料劈裂試驗(yàn)的結(jié)果。

表2 再生混合料劈裂試驗(yàn)的結(jié)果

（3）熱再生混合料水的穩(wěn)定性是指瀝青路面在水中或在凍融循環(huán)過(guò)程中的損傷，由于輪的動(dòng)載荷作用，不斷產(chǎn)生冷凍水壓力或負(fù)壓的吸入再循環(huán)作用，使瀝青和骨料界面水分滲透，逐漸降低瀝青的附著力，失去結(jié)合強(qiáng)度，瀝青膜從石材表面脫落，瀝青混合料的顆粒掉落、散落，然后形成凹坑，推動(dòng)變形等破壞現(xiàn)象。在水浸條件下，瀝青與礦物材料之間的附著力降低，導(dǎo)致混合物被破壞，最終表現(xiàn)為混合物整體機(jī)械強(qiáng)度下降，使瀝青混合物的水穩(wěn)定性得以提高[6]。采用凍融劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性，結(jié)果如表3所示。

表3 凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)道路瀝青進(jìn)行熱再生，對(duì)節(jié)約資源、提高現(xiàn)場(chǎng)施工效率具有重要價(jià)值和意義，在熱再生施工前，應(yīng)注意瀝青混合料的設(shè)計(jì)，可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件和路面瀝青的老化情況，選擇Superpave和Marshall兩種設(shè)計(jì)方法進(jìn)行瀝青混合料的配比設(shè)計(jì)，施工中應(yīng)重點(diǎn)考慮老舊路面的處理、新混合料的攪拌以及瀝青混合料的攤鋪施工，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)不斷完善技術(shù)工藝，加強(qiáng)質(zhì)量控制，改進(jìn)再生瀝青材料的各種性能，使其基本上滿足道路的正常運(yùn)行需求。