環氧瀝青廠拌熱再生技術在高速路面養護中的應用

1 引言

現階段，全國高速公路路面結構基本上以瀝青混凝土結構形式為主，瀝青路面與其他類型路面結構相比，具備良好的行車舒適性、降噪性以及抗滑性，因此，瀝青路面的使用較為廣泛[1-2]。 然而，瀝青路面在運營一段周期后會由于外界環境的影響產生病害問題，進而導致行車舒適性和安全性的降低，因此，需針對瀝青混合料的設計方法和原材料選擇進行層層把關[3]。環氧瀝青混凝土相對于其他類型混合料具備良好的黏度、防滲性以及柔韌性等，本文基于此原理，圍繞環氧瀝青廠拌熱再生技術在高速公路路面養護施工中的應用進行分析。

2 工程概況

某高速公路建設項目全線長79.656 km，設計行車速度為80 km/h，路基寬度為25.5 m，路面采用瀝青混凝土結構形式，按照雙向4 車道設計標準，公路全線橋隧比約64.9%。 該高速公路運營期為28 年，自投入運營到目前已有數年，在行車荷載和車輪碾壓的長期作用下， 局部路段瀝青路面已存在多處病害問題，如車轍、裂縫、沉陷等，雨季后路面積水現象嚴重，現階段擬計劃針對路面病害進行養護處理， 并選擇采用環氧瀝青廠拌熱再生技術進行施作。

3 廠拌熱再生技術施工原理及特點

現階段，瀝青路面修筑常采用廠拌熱再生技術，廠拌熱再生顧名思義是采用回收材料進行再次利用， 以達到材料重復利用的目的， 瀝青路面廠拌熱再生技術的主要原理為先將原瀝青路面進行銑刨處理，得到一些路面廢料，再采用專業技術將這些廢料進行工業化處理改造，并統一歸類儲存，如需使用則將回收料進行破碎再經篩孔篩分，選取新的集料、瀝青以及添加劑與回收料進行充分混合攪拌， 形成廠拌熱再生瀝青混合料，該瀝青混合料的路用性能滿足規范要求，且大于普通瀝青混合料。 廠拌熱再生技術可有效二次利用廢棄的銑刨料，具有環保、節約成本的優點[4]。再生瀝青路面具有壽命高、性能好等特點，現階段已得到廣泛使用，同時再生瀝青技術的使用在推動交通運輸事業不斷發展的同時， 也有助于我國社會經濟的不斷發展[5]。

4 環氧瀝青混合料設計

4.1 環氧瀝青

對環氧瀝青各組分進行嚴格把控， 并對其技術指標進行室內檢測。

4.2 粗集料

本項目粗集料選用玄武巖， 其技術指標檢測結果如表1所示。

表1 粗集料技術指標試驗結果

4.3 細集料

本項目選用的細集料主要為人工砂， 其主要技術指標如表2 所示。

表2 細集料技術指標試驗結果

4.4 填料

環氧瀝青混合料中常用的礦粉填料多為石灰巖磨制石料，摻量在2%左右。

4.5 級配

環氧瀝青混合料在施工前需進行必要的配合比設計，對應的級配設計如表3 所示。

表3 級配設計

本項目RAP 料選用路面養護銑刨料，要求其含水量不高于3%，結合抽提篩分試驗，4.75 mm 篩上比例占比為40%，通過4.75 mm 篩網將舊料分為粗細兩檔， 即5~16 mm 為粗料、0~5 mm 細料。

5 環氧瀝青再生混合料性能檢測

通過拌和站試拌調整，確定出本項目上中面層配合比，確定出上面層粗細料比例為90∶10，油石比為2.0%，中面層舊料RAP 粗細料比例為85∶15，油石比為2.1%。 通過室內馬歇爾試驗、車轍試驗對環氧瀝青再生混合料性能進行驗證，針對性能指標檢測結果來檢測確定的油石比、級配等參數的合理性，上面層、中面層環氧瀝青混合料性能檢測結果如表4 所示。 檢測結果表明，所確定的各項技術指標均可滿足技術使用要求，可投入施工應用。

表4 上面層、中面層環氧瀝青混合料性能檢測結果

6 環氧瀝青廠拌熱再生施工技術要點

6.1 施工準備

環氧瀝青再生混合料正式施工前， 需對各項施工原材料性能進行室內試驗， 確保原材料性能滿足施工規范和設計要求。 提前準備好各施工機械設備，做好安裝、調試等工作，施工人員做好技術交底和產前培訓。

6.2 拌和

提前開啟拌和站設備，調試好各項拌和參數，在混合料拌和中均勻將各原材料投至拌和設備中，嚴格控制環氧瀝青再生混合料拌和溫度和拌和時間， 現場人員對拌和料質量及時檢測，將產生的花白料和離析料予以棄用。 廠拌熱再生環氧瀝青的拌和施工需要由間歇式拌和設備和連續式拌和設備來完成，因為間歇式拌和設備和連續式拌和設備上具備計量配料功能，可有效計算RAP 材料摻量。與普通礦料堆放不同，RAP 材料堆放的料倉應多設置兩個，嚴格控制RAP 含水率，規定不得大于3%。結合各項因素來確定廠拌熱再生環氧瀝青混合料的拌和參數，以提高混合料拌和質量，降低RAP 材料老化程度。

6.3 運輸

環氧瀝青再生混合料所需的運輸車類型與一般瀝青混合料無較大差別，選用大噸位自卸汽車進行運輸即可，要求混合料自卸車需配備有防雨篷布，起到防雨、保溫以及防污染等作用效果。 在運輸之前應對車廂內壁進行徹底清理，并均勻涂抹一層隔離油，避免瀝青混合料黏附于車壁之上。 待運輸車輛到達施工場地后， 技術人員采用紅外溫度計或插入式數顯溫度計來檢測環氧再生瀝青混合料出廠溫度。

6.4 攤鋪

環氧瀝青再生混合料的攤鋪工序與一般瀝青混合料大致相同，待攤鋪機到位后應提前對熨平板進行預熱，確保預熱溫度高于100 ℃。 在攤鋪機接料斗上涂抹適量的防黏液，并將料車與攤鋪機料斗中心對齊，控制攤鋪機前進速度在2~4 m/min范圍內。 在環氧瀝青再生混合料攤鋪施工過程中，應安排專門技術人員對攤鋪平整度、厚度以及離析情況進行檢查，若存在問題應及時予以處理。

6.5 碾壓

環氧瀝青再生混合料碾壓選用膠輪壓路機和鋼輪壓路機，嚴格控制碾壓溫度和速率，安排專人對碾壓溫度和壓實度進行合理檢查，存在凹凸不平位置應及時予以處理，分別從初壓、復壓、終壓3 個步驟展開，碾壓完畢之后要確保面層無任何輪跡存在，并及時報于監理單位審核。

6.6 養護

環氧瀝青再生混合料碾壓施工完畢后， 及時進行養護處理，在合理位置設立標識牌或隔離墩，養護期間嚴禁車輛隨時進入，待養護完畢后方可開放交通。

6.7 質量檢測

環氧瀝青混凝土路面施工且養護完畢后， 及時對其施工質量進行現場檢測， 以指導后續路面施工。 本項目以構造深度、抗滑性能、滲水性以及壓實度為指標進行質量檢測，其檢測結果分別如表5~ 表7 所示。 檢測結果分析表明，環氧瀝青混凝土路面具備良好的抗滑性和防滲性能， 可有效避免路面積水的侵蝕，其壓實度滿足規范要求，證明其耐腐蝕性和高溫穩定性較好。

表5 構造深度及抗滑性檢測結果

表6 路面封層后滲水性檢測結果

表7 壓實度檢測結果

7 結語