基于再生技術的省道瀝青路面修復養護方案研究

摘要：針對貴州省習水縣境內S519省道溫水鎮過境段，全面調查了路面典型病害狀況，并對路面性能狀況進行了檢測與評價。制訂了包含就地冷再生水穩基層、廠拌熱再生瀝青下面層和新鋪瀝青上面層的路面修復養護方案，路用性能試驗檢測結果滿足技術指標要求，能夠很好地提高路面使用性能和行車舒適度。同時，具有節約投資、提高舊料循環利用率等優點，可以為貴州同類型普通國省道路面修復養護項目提供借鑒。

關鍵詞：就地冷再生"廠拌熱再生"瀝青路面"修復養護

Research"on"Repair"and"Maintenance"Plan"for"Provincial"Highway"Asphalt"Pavement

Based"on"Regeneration"Technology

SUN"Chengxin

Zunyi"Highway"Administration"Bureau"of"Guizhou"Province，"Zunyi，"Guizhou"Province，"563000"China

Abstract："In"view"of"the"section"of"S519"provincial"highway"crossing"Wenshui"Town"in"Xishui"County，"Guizhou"Province."the"typical"disease"condition"of"pavement"was"investigated"comprehensively，"the"pavement"performance"is"tested"and"evaluated."A"pavement"surface"repair"and"maintenance"plan"has"been"formulated，"including"cement"stabilized"gravel"base"of"cold"in-place"recycling，"asphalt"sublayer"of"hot"central"plant"recycling"and"asphalt"sublayer"reconstruction."The"results"of"the"road"performance"test"meet"the"requirements"of"technical"indicators，"can"improve"road"performance"and"driving"comfort."At"the"same"time，"it"has"the"advantages"of"saving"investment"and"improving"the"recycling"rate"of"used"materials，"which"can"provide"reference"for"the"same"common"national"and"provincial"road"pavement"repair"and"maintenance"projects"in"Guizhou"Province.

Key"Words：Cold"in-place"recycling;"Hot"central"plant"recycling;"Asphalt"pavement;"Repair"and"maintenance

在行車荷載等因素的影響下，瀝青道路易呈現裂縫、網裂、車轍、沉陷等路面和結構病害，嚴重影響行車安全和行車舒適度[1-2]。本文對S519省道習水縣溫水鎮過境路段開展了路面性能狀況檢測調查和評價，并對交通量狀況進行分析，在節約投資、提高舊料循環利用率、加快施工進度、確保施工質量的前提下，制訂“就地冷再生水穩基層+廠拌熱再生瀝青下面層+新鋪瀝青上面層”的修復養護方案，提高路面使用性能和行車舒適度的同時，為同類型普通國省道路面修復養護項目方案設計提供參考。

1""項目概況

S519省道（羊溫線）始發于貴州省遵義市桐梓縣羊磴鎮，止于習水縣溫水鎮。養護項目范圍為貴州省習水縣境內溫水鎮過境段，樁號為K140+000—K141+000，路線全長1"km，于2010年進行改造，至今未進行修復養護，運營時間較長，由于交通荷載、溫度荷載、水損壞、路基回填不均勻沉降、基層承載力不足、瀝青老化等原因，已出現不同程度的裂縫、坑槽、車轍、網裂、沉陷、麻面等典型瀝青路面病害。該公路等級為二級，路基寬度8.5"m，設計速度為40"km/h，設計荷載為公路-Ⅰ級，雙向兩車道，瀝青混凝土路面。路面結構形式為“32"cm水泥穩定碎石基層+5"cm瀝青混凝土下面層+4"cm瀝青混凝土上面層”。

2""路面性能狀況檢測調查與評價

采用人工徒步調查的方式，調查并拍照記錄本路段的龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、坑槽、松散、沉陷、車轍、波浪擁包、泛油、修補等路面破碎情況，計算得到該路段全幅路面損壞狀況指數（Pavement"Condition"Index，PCI）為66.72，根據路面損壞狀況評定標準，評定等級為次。

通過三米直尺測得路面最大間隙平均值為13.70"mm，轉換為國際平整度指數（International"Roughness"Index，IRI），并計算得到該路段路面行駛質量指數（Riding"Quality"Index，RQI）為77.40，根據路面平整度的評價標準，評定等級為中。

根據《公路技術狀況評定標準》（JTG"5210—2018）的規定，路面使用性能的綜合評價采用路面技術狀況指數（Pavement"Quality"Index，PQI）作為評價標準，PQI由PCI和RQI兩個指標決定，計算得到PQI值為70.99，根據路況技術狀況評定標準，評定等級為中。

本次養護設計彎沉值測量采用貝克曼梁法，該路段共測點數100個，代表彎沉值為43.65（0.01"mm），計算得到本路段全輻路面結構強度指數（Pavement"Structure"Strength"Index，PSSI）為74.09，根據路面結構強度評價標準，評定等級為中。

為進一步了解路面結構層厚度、病害發展層位、層間黏結狀況等，對該路段進行了現場取芯調查工作，結果顯示部分路段水穩基層不成型、基層開裂。

3"路面養護方案

3.1"交通量調查分析

根據本路段區間交通觀測站提供的交通量統計數據，并結合現場調查情況，項目路段2類至11類交通量狀況如表1所示。

按照《公路瀝青路面設計規范》（JTG"D50—2017）規定，根據交通觀測站提供的交通量數據，分析本項目交通荷載等級如下：初始年大型客車和貨車雙向年平均日交通量為1"380輛/d，路面設計使用年限為10年，交通量平均增長率取5.5%，方向系數為0.55，車道系數為1。初始年設計車道大型客車和貨車年平均日交通量為759輛/d，通過計算得到設計使用年限內設計車道累計大型客車和貨車交通量為3"566"924輛。本項目設計年限內交通量組成情況和交通等級情況如表2所示。

3.2路面養護方案比選

根據《公路瀝青路面養護設計規范》（JTG"5421—2018）中第5.2.1和5.2.2條的規定，結合路面技術狀況評價結果、路面現狀、交通量狀況，結合投資控制，本路段擬采取“面層銑刨重鋪+基層處治”的路面結構性修復方式。

3.2.1上面層方案比選

根據項目路段技術特點及現場情況，在充分分析經濟可行性的基礎上，結構性修復上面層采用石油瀝青混合料型。

（1）高性能瀝青（Superior"Performing"Asphalt"Pavement，SUP）特點：與傳統瀝青（Asphalt"Concrete，AC）混合料相比，二者使用的材料相同，瀝青用量接近，施工所需的機械設備和施工工藝類似，但抗車轍、抗低溫開裂和耐久性有較大提升[3]。從壽命周期費用分析角度看，SUP能夠在不增加前期投資的前提下提高路面使用性能、節省養護費用、降低養護次數、改善道路行車環境，具有顯著的經濟效益和社會效益。僅需要購置試驗設備。

（2）AC瀝青料特點：試驗設備常規、技術工藝成熟、設計生產相對熟練，但抗車轍和抗疲勞性能一般。

（3）瀝青瑪蹄脂（Stone"Mastic"Asphalt，SMA）混合料特點：具有良好的抗高溫和低溫穩定性，良好的水穩定性、耐久性和路表性能，使用壽命長，適合重載交通、長下陡坡和急彎路段[4]。但對玄武巖骨料要求高，施工工藝要求高，造價比SUP和AC高出20%，且項目所在區域無玄武巖材料，需要外購。

經綜合比選，結合歷年來貴州省國省干線公路修復養護使用效果與經驗總結，本路段上面層材料使用SUP瀝青混合料。

3.2.2下面層方案比選

根據本項目情況，原瀝青面層材料滿足廠拌熱再生對（Reclaimed"Asphalt"Pavement，RAP）銑刨料的要求[5-6]，在充分考慮通行保暢、舊料循環利用、節能環保、節約資金和滿足路用性能的條件下，采用對RAP料進行廠拌熱再生作為下面層使用。

3.2.3基層方案比選

根據本項目情況，沿線居民樓較多且護欄較多，全路段標高受限，原水穩基層材料滿足就地冷再生相關要求，結合環保與節約投資的要求，采用就地冷再生技術實施水泥穩定碎石基層[7]。

綜上可知，該路段路面養護方案確定為銑刨原有瀝青混凝土面層9"cm，對面層銑刨料進行廠拌熱再生作為瀝青下面層使用，對原水泥穩定碎石基層30"cm厚進行就地冷再生處理，處理后在基層頂面噴灑透層油，再加鋪5"cm厚廠拌熱再生瀝青混合料SUP-16下面層，噴灑黏層瀝青后加鋪4"cm厚SUP-13高性能瀝青混凝土表面層。

4"再生施工工藝與路用性能試驗檢測結果

4.1"就地冷再生水穩層施工工藝與檢測結果

根據就地冷再生基層配合比試驗結果，選定的生產配合比為：機制砂（0～5"mm）：碎石20～30"mm：銑刨舊料（0～31.5"mm）=10%：20%：70%，水泥劑量：4.5%。經現場測定銑刨后再生無機混合料松鋪厚度和壓實后的厚度，得到混合料的松鋪系數為1.38。

就地冷再生水穩基層施工工藝流程：半幅封閉交通→原有瀝青面層銑刨運輸→原有水穩基層材料級配分析及確定新添材料規格和數量→清掃原路面→測量放樣→均勻撒布新增級配料→均勻撒布水泥→冷再生機拌合→整平碾壓成型→接縫處理→養生→鋪筑瀝青面層。

經檢測，再生水穩基層芯樣完整，粒料分布均勻且密實，試樣厚度代表值為30.4"cm，合格率100%；壓實度代表值為98.3%，合格率100%；平整度均值為4"mm，測點總合格率為98%；7"d無側限抗壓強度為3.4"Mpa，符合技術要求。

4.2"廠拌熱再生下面層施工工藝與檢測結果

根據中粒式瀝青混凝土廠拌熱再生下面層生產配合比試驗結果，選定的生產配合比為RAP銑刨料∶4.75～9.5"mm∶0～4.75"mm∶礦粉=44∶20∶34∶2，油石比為2.7%；添加再生劑0.3%。經現場測定再生瀝青混合料松鋪厚度和壓實后的厚度，得到混合料的松鋪系數為1.2。

廠拌熱再生瀝青下面層施工工藝流程：半幅封閉交通→原有瀝青路面銑刨運輸→原有RAP銑刨料預處理→水穩基層準備→測量放樣→瀝青混合料再生拌合→再生混合料運輸→攤鋪→碾壓成型→接縫處理→鋪筑瀝青上面層。

通過凍融劈裂試驗、浸水馬歇爾穩定度試驗和車轍試驗得到廠拌熱再生瀝青混合料下面層水穩定性和高溫穩定性能檢測如下：熱再生瀝青生下面層芯樣完整，粒料分布均勻且密實，試樣厚度代表值為54"mm，合格率100%；壓實度代表值為98.5%，合格率100%；平整度均值為1.31"mm，測點總合格率為96.9%。芯樣最大理論相對密度為2.507，毛體積相對密度為2.442，毛體積密度為2.371"g/m3；浸水馬歇爾穩定度為18.58"kN，浸水馬歇爾殘留穩定度為84.1%，流值為3.41"mm，凍融劈裂試驗的殘留強度比為82.6%，馬歇爾模數為4.60"kN/mm，車轍試驗動穩定為2"132次/mm。符合技術指標要求。

5"結語

（1）采用“30"cm就地冷再生水穩基層+5"cmSUP-16廠拌熱再生瀝青下面層+新鋪4"cmSUP-13瀝青上面層”的路面修復養護方案能夠很好地提高路面使用的性能和行車舒適度。

（2）就地冷再生水泥穩定碎石基層和廠拌熱再生瀝青下面層技術，具有節約投資、提高舊料循環利用率、施工進度快、質量效果好等優點，可在貴州省同類型普通國省道路面修復養護項目中推廣使用。

參考文獻

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[3]陳亞紅.Superpave高性能瀝青路面施工技術研究[J].綠色環保建材，2021（1）：87-88.

[4]夏饒鎖.公路工程SMA改性瀝青路面施工技術[J].工程建設與設計，2024（16）：215-217.

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[7]董僑，姚康，黃夢雨，等.考慮資源稀缺性的路面養護措施綜合效益全壽命周期費用評估[J].北京工業大學學報，2024，50（4）：417-430.