范躍奎,齊靜芳
(1.河北華信建筑工程有限公司,河北 石家莊 052165;2.石家莊鼎盛交通建設監理咨詢有限公司,河北 石家莊 050061)
瀝青路面就地熱再生在國外是一項起步比較早的成熟技術,但在我國起步較晚,20世紀70年代才開始進行瀝青路面再生利用試驗研究,90年代開始對世界上瀝青路面再生設備進行考察和引進,但均為技術研究。直到2002年我國才引進一套設備正式用于路面再生生產。到目前已有北京、上海、江蘇、河北、山東、湖北、海南、寧夏等地相繼引進了就地熱再生設備,已完成了500多萬平方的就地熱再生施工,積累了一些理論和施工實踐經驗。
瀝青路面就地熱再生就是采用專用的就地熱再生設備,對瀝青路面進行加熱、銑刨、就地摻入一定數量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑等,經熱態拌和、攤鋪、碾壓等工序,一次性實現對表面一定深度范圍內的舊瀝青混凝土路面再生技術。
瀝青路面就地熱再生包括兩方面的含義:
a)廢舊瀝青混合料重新利用;
b)對廢舊瀝青混合料中瀝青路用性能的恢復,使之達到或接近新瀝青的路用性能。
就地熱再生技術使用前必須確定原路面瀝青的25℃針入度不低于20(0.1mm),病害主要集中在表面層,通過再生施工可以得到有效修復,并且原路面整體強度滿足設計要求,該技術使用須符合表1的規定。

表1 就地熱再生技術使用條件
3.1 準備工作面
清掃原路面,保持施工段落路面清潔、干燥。
3.2 預熱
采用預熱機預熱原路面,溫度不低于145℃,視情況可以在保證攤鋪溫度達130℃的情況下適當下調,但溫度不宜過高。
3.3 拌和、攤鋪
再生機應緩慢、連續不斷地勻速前進,不得隨意變換速度或中途停頓;采用自卸車添加混合料時,應使再生機的料倉始終充滿混合料,前車卸完,后車及時補充。
3.4 碾壓
碾壓需及時并盡量縮短碾壓段落的總長度(一般為60~80m)。
就地熱再生使用設備包括預熱機、復拌再生機、自卸車、壓路機等其他輔助設備。
4.1 整形型再生
用就地熱再生機組將路面加熱、翻松、攪拌、攤鋪、壓實,一般不添加再生劑和新瀝青混合料,可消除車轍,有限地改善路面橫坡,較適用于剛通車不久而有施工缺陷的瀝青路面。
4.2 復拌型再生
用就地熱再生機組將路面加熱、翻松、添加再生劑、新瀝青混合料,然后經攪拌、攤鋪、壓實,可消除車轍,改善橫坡、原路面級配及原路面瀝青的老化狀況。
4.3 加鋪型再生
用就地熱再生機組將路面加熱、翻松、添加再生劑,經攪拌、攤鋪后,將新瀝青混合料用再生機鋪于再生混合料之上,兩層同時壓實成形;可以消除車轍、改善橫坡及原路面瀝青的老化狀況,加鋪層可徹底改善原路面的使用功能。
就地熱再生的實施步驟如圖1所示。

圖1 就地熱再生實施步驟
5.1 舊路面病害調查和評價
詳細的路面病害調查和評價是就地熱再生技術成功實施的關鍵。
路面病害調查和評價的方法有肉眼觀察、經驗判斷、丈量、鉆芯、挖探、截取路面橫斷面、現場測試、試驗分析等,應用多種手段進行相互佐證,準確判斷舊路病害的成因和程度。
5.2 綜合分析判斷
綜合分析并運用各種技術處理路面病害,考察經濟、技術、交通、環保、工期等各種因素,最后判斷是否適合就地熱再生。
5.3 再生方案設計
結構設計:包括選擇再生的類型(復拌型還是加鋪型)、再生厚度、加鋪厚度。
材料設計:根據瀝青混合料配合比進行設計。
工藝設計:根據自己擁有的設備,確定再生生產工藝,包括配合熱再生施工的其他技術。再生方案設計考慮的因素包括:原路面結構、原路面的病害情況、養護情況、路面縱橫坡、路面材料情況、交通量和軸載情況、氣候等等,必須綜合分析,優化組合。
5.4 再生瀝青混合料設計
5.4.1 舊瀝青性能試驗
試驗步驟如下:a)取樣:取有代表性的路面面層,一般深度為再生深度,一個樣品重50kg;b)回收:先抽提,后用阿步森法回收瀝青;c)試驗:測瀝青針入度、延度、軟化點等指標。
5.4.2 舊瀝青再生試驗
試驗步驟如下:a)確定再生瀝青的技術標準;b)選擇再生劑,將舊瀝青按不同比例添加再生劑測其三大指標,確定再生劑用量,并檢驗再生瀝青的抗老化性能;c)測定舊瀝青混合料級配。
5.4.3 再生瀝青混合料配合比設計
如果舊瀝青混合料級配可用,按確定的再生劑用量加入舊瀝青混合料內,做馬氏試驗,看是否需要添加新瀝青,以確定再生瀝青的最佳油石比。
如果舊瀝青混合料級配不可以用,確定需加入的新瀝青混合料的級配和新混合料的比例,并通過馬氏試驗確定最佳油石比。
5.4.4 再生瀝青混合料性能檢驗
做再生瀝青混合料車轍試驗、凍融試驗,以檢驗再生瀝青混合料的力學性能和水穩性。
5.4.5 試驗段檢驗再生瀝青配合比設計
再生瀝青配合比設計室內試驗不能作為配合比設計的最終結果,必須通過試驗段的數據來修正室內試驗的結果。
6.1 再生劑噴灑要準確,這是保證再生質量的關鍵之一,再生劑太多、路面太柔軟會產生車轍,太少則不利于瀝青路面性能恢復,降低路面使用壽命,同時施工中還會出現離析、壓實困難等現象。
6.2 普通瀝青再生時攤鋪溫度一般控制在130℃左右,溫度太低會出現離析、壓實度困難、再生效果不佳等問題;溫度太高,會降低功效,導致瀝青老化。
6.3 銑刨面應有足夠的粗糙度,保證再生攤鋪層和下承層有良好的連接。就地熱再生是一個車道施工,加熱寬度一般要比翻松寬度寬20cm,以保證接縫溫度和壓實質量。
6.4 再生瀝青混合料的和易性較差,溫度下降快,需要用大噸位壓路機及時充分碾壓。
再生瀝青混合料具有以下幾方面特點:a)較相同標號新瀝青有好的抗老化性;b)具有較好的高溫穩定性;c)低溫性能稍差。
再生瀝青混合料的各種性能可通過調整配合比設計、材料優選、優化工藝來得到很好的協調,結構、材料、工藝三者是互補關系。
8.1 技術優勢
8.1.1 直接罩面
由于原路面往往有車轍,而且縱向不均勻沉降,如果直接加鋪罩面,罩面層縱橫向的厚度不均勻,從而造成路面強度不均。通過多年的行車使用,原路面往往光滑且有污染,和罩面層僅靠一層粘層油粘結,沒有碎石骨料上下嵌擠,往往會出現粘結不良而造成罩面層剪切破壞。
8.1.2 銑刨罩面
原路面往往有車轍,如果只銑刨原路面面層的厚度,原路面面層會留下一個冷銑刨松動效應的松散三角區,要保證質量必須全部銑掉,這樣則大大增加了成本。冷銑刨還可能造成清掃不干凈而引起新舊路面結合不良,造成路面剪切破壞。
8.1.3 就地熱再生
瀝青路面是完全連續彈性體系,如果層間連接不好,層間剪應力會顯著增加,極易造成路面剪切破壞。就地熱再生使得再生面層和下面層熱連接,完全為一體,杜絕層間連接不良現象。
原瀝青路面在車載、光、熱、雨水等因素的作用下,瀝青老化,延度降低,其柔韌性變得越來越差,容易開裂。再生可以恢復瀝青的路用性能,而且復拌型可針對原路面的級配做配合比設計,使再生混合料的級配得以改善,降低空隙率,延長路面壽命。
8.2 經濟、環保優勢
舊路面材料全部利用,再生維修時只添加少量的新瀝青混合料和再生劑,使得成本大幅下降;另外不需要從自然界開采大量的砂、石、瀝青等原料,也不用向自然界傾倒大量廢棄瀝青混合料,因此擁有巨大的環保及經濟優勢。
8.3 交通干擾小
熱再生施工時,是逐車道進行維修,只封閉施工車道,其余車道可以開放交通,極大限度地減少了路面維修給交通帶來的干擾和影響。
瀝青路面就地熱再生養護維修技術有多種,應該根據實際路況,在恰當的時機選擇最適合的技術,達到技術上可行、經濟最合理、進度最迅捷的目的。
[1]董如平,沈國平.京津唐高速公路瀝青混凝土面就地熱再生技術[J].公路,2004,(1):124-129.
[2]JTG F41—2008,公路瀝青路面再生技術規范[S].