瀝青路面現場熱再生技術適用性研究

鄭曉藝

（中鐵十一局集團第五工程有限公司，重慶 400037）

采用瀝青路面現場熱再生進行維修，當瀝青路面表層出現開裂、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，采用先進的現場熱再生裝置將舊巷道加熱到位，耙開并收集舊巷道，并加入合適的新鮮瀝青混合料。在機器內部通過熱混合放置，立即鋪展、熨燙和層壓，然后迅速循環操作。

對瀝青混合料進行回收利用，有利于廢料的處理，節能環保。舊瀝青混合料可就地全部或部分回收利用，減少了新材料的開采，既能避免舊瀝青混合料的運輸和廢料隨意丟棄問題，又不會造成冷再生施工過程中的粉塵和廢氣污染。因此，瀝青混合料的回收利用，具有顯著的經濟效益和社會效益，被稱為“綠色”施工技術。

1 瀝青路面熱再生技術原理

采用現場熱再生技術，通過加熱軟化路面，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、機械展開，并通過一次滾動來完成維護任務。施工過程：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，送到攤鋪機攤鋪、搗碎、熨燙，重新占用壓路機后的單元，修建新路[1]。

2 瀝青路面現場熱再生的主要特點

（1）任何直接鋪路或銑刨的項目都可以采用熱再生的方法，即在現場進行舊路面混合物的再生，而無需進行廢物處理和堆放。

（2）可以確保骨料的完整性和等級，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）與以前的維護方法相比，不受大流量限制，對沿途的交通和居民影響較小，可在施工結束時開放交通。

（4）與其他施工方法相比，施工產生的振動小、噪音低且環保。

（5）這種硬化方法以人行道為施工對象，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恢復路基結構。

（6）現場熱再生不能修復深度在瀝青層以下的裂縫，可達到的最大深度為6 cm，但可通過二次加熱達到更深的再生深度。

（7）修整新修的路面有缺陷的地方，費用很低。

（8）這一方法使舊路受熱，易受特殊溫度的影響，寒冷季節一般不宜施工，天冷及雨天效率會有所下降。但是在冬季，可以用來融雪、除冰，為維護交通安全提供幫助。

（9）最大深度為5～6 cm的現場熱再生技術，對于超過這個深度的路面病害無能為力。結果表明，與廠拌熱再生瀝青路面相比，現場熱再生瀝青路面的質量穩定性和耐久性較差。

3 瀝青路面熱再生技術分析

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，用復合攪拌機將其松開，在攪拌機中攪拌松散的物料，將其均勻混合（同時添加適量的添加劑以恢復瀝青的性能），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，可以消除原路面的車轍、干裂等問題，恢復路面的平整度，改善路面性能[2]。

3.2 重鋪法

重鋪法是在修補法的施工中，在使用可再生設備的基礎上，清除舊路面材料，均勻混合，整修至一定狀態水平，同時在鋪路時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。本發明適用于嚴重損壞路面的修復、翻新或改造，恢復路面的防滑性，修整車轍，增加路面的坡度和加固瀝青路面。

3.3 復合攪拌法

復合攪拌法是由加熱設備將再生裝置加熱到一定溫度后，將舊路面加熱，用復合攪拌機將舊路面挖出，并通過物料輸送裝置將松散的物料送入攪拌機，然后加入特殊配置的新熱瀝青混合料、瀝青或按適當比例恢復再生瀝青的性能。攪拌器中的葉片將舊材料和新材料混合成新的優質瀝青混合料，并在攤鋪機上攤開，用滾子壓成形狀。改進現有瀝青路面材料性能，修補老化、不穩定的磨耗層，改變路面坡度，提高路面強度，或將磨耗層改為黏結層，覆蓋新的磨耗層[3]。

3.4 罩面復拌法

在復拌再生法的基礎上，加入一層新瀝青混合料作為磨耗層，以改變路面級配，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價和適用性

（1）熱再生混合料的高溫穩定性車轍試驗通過板狀試件與車輪之間的往復相對運動，使試件在車輪重載作用下產生壓實、剪切、推移和流變而產生車轍。通過試驗，確定試塊變形與時間或車輪通過次數的關系，計算瀝青混合料的變形速率或動穩定度[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車轍儀對車轍進行測試，測試數據和結果如表1所示。

表1 車轍試驗數據及結果

（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。為評估再生瀝青混合料的低溫抗裂性，通過劈裂試驗研究了再生料在不同舊料摻和率下的低溫抗裂性。開展劈裂試驗時，試件尺寸為馬歇爾標準擊實成型圓柱體，試驗溫度為（-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的結果。

表2 再生混合料劈裂試驗的結果

（3）熱再生混合料水的穩定性是指瀝青路面在水中或在凍融循環過程中的損傷，由于輪的動載荷作用，不斷產生冷凍水壓力或負壓的吸入再循環作用，使瀝青和骨料界面水分滲透，逐漸降低瀝青的附著力，失去結合強度，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，推動變形等破壞現象。在水浸條件下，瀝青與礦物材料之間的附著力降低，導致混合物被破壞，最終表現為混合物整體機械強度下降，使瀝青混合物的水穩定性得以提高[6]。采用凍融劈裂強度試驗方法評價再生瀝青混合料的水穩定性，結果如表3所示。

表3 凍融劈裂試驗結果

5 結語

對道路瀝青進行熱再生，對節約資源、提高現場施工效率具有重要價值和意義，在熱再生施工前，應注意瀝青混合料的設計，可根據施工現場的條件和路面瀝青的老化情況，選擇Superpave和Marshall兩種設計方法進行瀝青混合料的配比設計，施工中應重點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，現場施工人員應不斷完善技術工藝，加強質量控制，改進再生瀝青材料的各種性能，使其基本上滿足道路的正常運行需求。