探討公路工程瀝青路面養護中加鋪再生技術的應用

楊俊琴

（山西省太谷公路管理段,山西 晉中 030800）

0 引言

加鋪再生技術作為一項新型瀝青路面養護技術，可實現對瀝青廢料的循環利用，不僅能有效減少對環境的破壞，降低工程成本，且能顯著提升道路路用性能，延長使用壽命，具有較高的經濟和環保效益[1]。為此，該文以某高速公路2023 專項養護項目為背景，針對加鋪再生方案在瀝青路面養護中的應用展開綜合探究，對提升加鋪再生施工技術水平，保證道路使用性能，具有重要意義。

1 工程概況

某公路工程項目為SMA 瀝青路面，雙向六車道設計，路面寬24 m，設計時速100 km/h，路面結構由下而上依次為：25 cm 厚混合型底基層+30 cm 厚水穩基層+8 cm厚AC-20 下面層+8 cm 厚AC-20 中面層+4 cm 厚SMA-13 表面層。道路運營至今，整體質量狀況優良，路面局部位置存在輕微質量病害，于2014—2017 年間采用微表處技術對道路全線實施預防性養護，取得了顯著成效，截至目前微表處路面服役已達4～7 年之久，遠遠超出微表處使用年限，現狀路面出現了開裂、老化、擁包等缺陷，嚴重影響行車安全。針對病害路段，2021—2022 年相繼進行銑刨重鋪施工，路面質量狀況顯著提升[2]。為最大限度保證該公路工程運營能力，延長道路運營年限，對該公路項目實施了專項養護管理。

2 瀝青路面養護方案設計

2.1 方案選擇

通過路面質量狀況調查發現，該公路平整體良好，局部路段出現路面開裂、老化、擁包、車轍等病害，初步制定三種養護方案（如表1 所示），通過綜合比較，從而確定最佳養護方案[3]。

表1 三種養護方案比較

按照表1 并結合該工程實際情況，從經濟、環保、美觀、施工難易程度等多方面進行比較，最終選擇加鋪再生方案進行養護處理。

2.2 加鋪再生方案設計

選取該高速公路K4+779～K8+995 路段為試驗段進行加鋪再生施工，其中加鋪層采用厚度2 cmSMA-13，再生層則為原始道路4 cm 厚SMA-13 表面層+0.5～1 cm 厚微表處，總厚度為4.5～5 cm。采用雙層攤鋪碾壓工藝對再生料及新瀝青實施同步攤鋪、碾壓施工，壓實成型后總厚度為6 cm。加鋪再生工藝流程為：利用專用熱再生機械對舊路面進行加熱，待溫度符合要求后，對路面實施翻耙處理并加入適量再生劑、新瀝青充分拌制均勻，制成新瀝青混合料，然后利用一、二級熨平板同步完成再生料、新瀝青攤鋪作業，使新混合料均勻分布于再生料上方，并采用專用壓實設備碾壓密實[4]。

3 加鋪再生混合料配合比設計及施工

3.1 原路面技術狀況

在試驗段提取瀝青面層試樣，測定瀝青含量及針入度，檢測結果如表2、圖1 所示。

圖1 原路面瀝青混合料篩分試驗結果

表2 原路面瀝青試驗結果

從表2、圖1 可知：①原始路面瀝青含量、針入度等各項指標完全符合現行《瀝青路面再生技術規程》相關要求；②原始路面結構SMA-13 與微表處實施篩分處理，其級配等級符合相關標準要求，而1.18 mm、2.36 mm、4.75 mm、9.5 mm 篩率達到規范下限；③原始路面瀝青混合料中瀝青含量約5.2%，新瀝青配比為18.5%，再生劑配比為5%，當油石比達到5.9%時，瀝青混合料性能最佳。

3.2 原材料性能檢測

粗、細集料分別選用玄武巖、碳酸鹽巖。根據最新《公路瀝青試驗檢測技術規程》測定瀝青、礦料等各種材料性能，結果顯示各項技術指標均滿足標準要求[5]。

3.3 配合比設計

結合該工程具體狀況，擬采用細、中、粗3 種級配，4.75 mm 篩徑質量百分率介于中值及其±3%范圍內，混合料配合比與級配類型如表3、圖2 所示。

圖2 瀝青混合料級配曲線

表3 瀝青混合料配合比設計

根據工程具體情況并結合以往工程案例，以油石比6.7%分別制備級配A、B、C 的標準試件，并對其性能實施檢測，最終確定采用級配B 進行配合比設計。按照油石比6.4%、6.7%、7%成型級配B 標準試件，并實施馬歇爾試驗，得出最佳油石比為6.7%[6]。

3.4 混合料性能檢測

按照最佳油石比6.7%、級配B 成型標準試件，對混合料性能實施檢測，主要試驗類型及檢測結果如表4所示。

表4 混合料性能試驗結果

從表4 可知：該公路工程加鋪再生養護施工選用的SMA-13 改性瀝青混合料，其高溫穩定性、抗水損、抗車轍能力完全符合標準要求。

3.5 施工工藝流程

熱再生作業前，應對舊路面進行全面清理，徹底清除表面交通標線、凸起路標等，對于松散、開裂等深度較大的質量病害，應進行修復處理，就地熱再生加鋪工藝流程如圖3 所示。

圖3 就地熱再生加鋪工藝流程

4 應用效果評價

熱再生試驗段施工完成后，對其加鋪前后道路路用性能實施比較，以有效評價熱再生施工效果。

4.1 芯樣狀況

原始路面結構熱再生處理后，采用鉆芯方式現場鉆取芯樣，結果顯示：加鋪層、再生層結合效果良好，二者形成整體結構，聯合承擔外部荷載作用，有效提升路面承載性能，延長使用年限[7]。

4.2 施工現場檢測

加鋪再生層施工完成后，對路面抗滲、抗滑性能、壓實度及加鋪層厚度進行檢測，具體結果如表5 所示。

表5 加鋪再生層完成后瀝青路面性能

由表5 可知：①瀝青路面滲水系數為15.9 mL/min，抗滑強度為62.8 BPN，滿足相關標準要求；②加鋪層平均厚度為61.6 mm，最小厚度為60 mm，符合標準≥60 mm的規定；③路面平均壓實度為99.3%，最小壓實度為98.4%，符合標準中壓實度≥98%的規定[8]。

4.3 路面性能指標評價

加鋪再生層施工前后公路路面性能檢測數據如表6所示。

表6 加鋪再生處理前后路面性能對比

由表6 可知：①就地熱再生處治完成后，瀝青路面各項性能均符合標準要求，說明該養護方案效果顯著[9]；②相較于路面處理前，加鋪再生層后路面性能得到大幅度提升，其中破損指數、行駛指數、車轍深度、跳車指數、磨耗指數增長比例依次為8.2%、1.2%、4.3%、0、6.9%。由于該工程舊路面相對平整，因此加鋪前后路面跳車及行駛指標變化較小[10]。

5 結論

綜上所述，加鋪再生技術具有綠色環保、節約能源、交通影響小等優點，用于道路養護施工時，可實現對瀝青廢料的重復利用，不產生新的廢料，符合可持續發展的基本理念。該高速公路專項養護施工中，采用加鋪再生養護方案，利用馬歇爾試驗，確定了最佳油石比。通過混合料性能檢測，驗證再生混合料抗水損、抗車轍性能符合標準要求。加鋪再生養護處理后，該高速公路路面性能得到顯著提升，取得了理想效果，值得積極推廣應用。