高比例RAP廠拌熱再生的推廣應用

摘要：我國已建成高等級公路90%以上為瀝青路面，再過幾年大部分高速公路將進入大修期，高速公路大修導致大量瀝青路面廢料的閑置堆放，不僅浪費資源，而且造成嚴重的環保問題。瀝青路面回收料的再生利用有利于處理廢料，節約能源，保護環境，具有顯著的經濟效益和社會、環保效益。本論文的研究依托于廣惠高速公路瀝青路面維修罩面工程，目的在于尋找適合廣東省內的熱再生技術，通過對瀝青再生和混合料再生的研究，對廠拌熱再生拌和設備關鍵技術進行研究，確定在已有設備生產可行性的前提下，路面用性能滿足使用的瀝青混合料的RAP最大摻配比例，做到回收利用最大化，從而達到節約成本的經濟效益和節能減排的社會效益。

關鍵詞：廠拌熱再生；瀝青路面；RAP回收料；施工工藝

1. 工程概況

2010年曾在廣惠高速公路選取具有代表特征的東行K1902+582～K1898+582為廠拌熱再生試驗段，把廠拌熱再生混合料作為中下面材料使用，工后效果良好.為此廣惠高速公路有限決定在小金口至凌坑段的2011年至2013年的瀝青路面罩面維修工程中推廣該技術，作為路肩面層材料使用，對于主、超車道采用4cm改性瀝青AC-13進行罩面，罩面寬度約為8.25m，對于硬路肩采用熱再生AC-13進行罩面，罩面寬度為3m。施工面積為80000m2，約27km。

2.主要材料

配合比設計時采用韓國雙龍AH-70號石油瀝青，采用廣惠高速公路瀝青路面維修過程中銑刨的上中下三層瀝青面層的銑刨料RAP，經破碎篩分后分為0～16mm一檔集料。

配合比設計采用紫金臨江建華芙蓉石場閃長巖粗集料，分別是：10～15mm、5～10mm、3～5mm；細集料采用紫金臨江建華芙蓉石場的0～3mm閃長巖石屑，集料采用反擊破破碎填料，填料是博羅縣雄旺建材廠的礦粉，抗剝落劑是在填料中摻入部分東莞茶山東州牌P.C32.5水泥。

3.配合比設計

本配合比為廣惠廠拌熱再生瀝青路面進行設計，并為廠拌熱再生瀝青路面的推廣應用積累經驗。通過2010年試驗段的總結以及結合廣惠高速公路的實際情況，RAP含量為45%時的混合料在路用性能和生產可行性比較合適，本配合比中采用了RAP含量為45%，我們主要進行生產階段的驗證，在后繼的工作中將進一步對廠拌熱再生瀝青混合料的疲勞性能等進行深入的研究。設計依據：

（1）《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規范》（JTJ052-2000）；

（2）《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）；

（3）《公路工程集料試驗規程》（JTG E42-2005）；

（4）《公路瀝青路面再生技術規范》（JTG F41-2008）。

4.施工工藝流程圖

施工工藝流程圖如下：

5.施工工藝及操作要點

5.1舊瀝青路面材料的回收和預處理

1.舊瀝青路面材料的回收

舊瀝青路面材料的回收包括舊料的破碎和篩分貯存等步驟。回收時，應不破壞瀝青混合料的真實顆粒和保證回收材料的均勻性，這樣對提供的回收料在生產再生瀝青混合料時才可能有均勻不變的粒度。

采用銑刨機進行舊瀝青路面材料回收時，主要是根據路況調查和主要技術指標統計分析結果劃定回收范圍，如果熱再生利用的舊料比較充裕，則應選用結構破損少、修補少、老化程度低的段落進行回收，但必須確保用于再生的結構層開挖時不混入其他層，如水泥穩定碎石基層、改性瀝青面層等非預期的材料，還要避免損壞下承層。

2.舊瀝青路面材料的破碎和篩分

舊瀝青混合料粘成大塊狀、板結，或者需改善級配時應進行預處理。預處理主要是對舊料進行破碎，按試驗室要求對破碎后的舊料進行篩分分級，以去除塵土、石粉。舊料回收以后運到拌和廠內，對舊料進行破碎，要求 16.5mm篩的破碎舊料通過率為100%。同時為了防止產生粉塵，各破碎機及篩分裝置要全部密閉。

舊瀝青混合料的破碎分為冷破碎法和加熱破碎法。目前主要使用冷破碎法對舊料進行破碎。冷破碎法是采用破碎機械在常溫時破碎，用篩分機把超規格大顆粒及塵土、石粉篩除，質量較好的規格舊料堆放備用。冷法機械破碎式碎解過程容易對骨料進一步破碎而改變骨料的配合比，不過可以通過添加新骨料來調節再生骨料的級配要求。

3.舊瀝青混合料的儲存堆放

根據再生混合料的最大公稱粒徑合理選擇篩孔尺寸，將破碎后回收瀝青路面材料（RAP）用裝載機轉運到堆料場均勻堆放，堆料場地面應進行硬化處理，并具有防雨設施，不同檔的回收瀝青路面材料（RAP）應分開堆放并應進行明確標識，避免混合。回收瀝青路面材料（RAP）在轉運、堆放、使用時應避免離析，使用時，應從料堆的一端開始在全高度范圍內鏟料。

5.4再生混合料攤鋪

1）連續穩定的攤鋪，是提高路面平整度最主要措施。攤鋪機的攤鋪速度應根據拌和機的產量、施工機械配套情況及攤鋪厚度，按2～4m/min左右予以調整，通常不超過3.5m/min，做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。不應任意以快速攤鋪幾分鐘，然后再停下來等下一車料。切忌停鋪用餐，爭取做到每天收工停機一次。

2）用機械攤鋪的混合料未壓實前，施工人員不得進入踩踏。一般不用人工不斷地整修，只有在特殊情況下，需在現場主管人員指導下，允許用人工找補或更換混合料，缺陷較嚴重時應予鏟除，并調整攤鋪機或改進攤鋪工藝。

3）罩面層要求采用移動式自動找平基準裝置控制攤鋪厚度。由兩臺攤鋪機聯合作業實施攤鋪，前攤鋪機過后，攤鋪層縱向接縫上應呈斜坡，后面攤鋪機應跨縫5～10cm攤鋪。兩臺攤鋪機距離不應超過10m。

4）攤鋪機應調整到最佳工作狀態，調試好螺旋布料器兩端的自動料位器，并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配。螺旋布料器的料量應高于螺旋布料器中心，使熨平板的擋料板前混合料在全寬范圍內均勻分布，并在每天起步前就應將料量調整好，再實施攤鋪，避免攤鋪層出現離析現象；并隨時分析、調整粗細料是否均勻，檢測松鋪厚度是否符合規定。攤鋪前應將熨平板預熱至規定溫度（不低于100℃），攤鋪時熨平板應采用中強夯等級，使鋪面的初始壓實度不小于85%。攤鋪機熨平板必須拼接緊密，不許存有縫隙，防止卡入粒料將鋪面拉出條痕。

5）要注意攤鋪機接料斗的操作程序，以減少粗細料離析。攤鋪機集料斗應在刮板尚未露出，尚有約10cm厚的熱料時，下一輛運料車即開始卸料，做到連續供料，避免粗料集中。

6）攤鋪應選擇在當日高溫時段進行，路表溫度低于15℃時不宜攤鋪。攤鋪遇雨時，立即停止施工，并清除未壓實成型的混合料。遭受雨淋的混合料應廢棄，不得卸入攤鋪機攤鋪。

5.4.2再生混合料的壓實

1）瀝青混合料的壓實是保證瀝青面層質量的重要環節，應選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟。為保證壓實度和平整度，初壓應在混合料不產生推移、開裂等情況下盡量在攤鋪后較高溫度下進行。如有粘輪現象，不得向壓路機輪上涂油或油水混合液，必要時可噴涂清水或皂水，數量以不粘輪位度。

2）壓路機應以緩慢而均勻的速度碾壓，壓路機的適宜碾壓速度隨初壓、復壓、終壓及壓路機的類型而別，初壓建議采用大噸位的雙鋼輪振動壓路機，復壓宜采用大噸位的雙鋼輪振動壓路機或輪胎壓路機，終壓應采用雙鋼輪壓路機靜壓成型，可按表5.1選用。

3）路面攤鋪后應抓緊碾壓，由專人負責指揮協調各臺壓路機的碾壓路線和碾壓遍數，使攤鋪面在較短時間內達到規定壓實度，且碾壓溫度應表3.1.5要求，壓路機折返應呈梯形，不應在同一斷面上。

4）對松鋪厚度、碾壓順序、碾壓遍數、碾壓速度及碾壓溫度應設專崗檢查。改性瀝青AC-13路面壓實度控制要求采用雙控指標，要求最大理論密度壓實度為93%～97%，馬歇爾密度壓實度不小于98%。

5）路面壓實完成24小時后，方能允許施工車輛通行。

5.4.3施工接縫的處理

1）縱向施工縫：由于主2、主3車道分別施工，縱向施工縫采用冷接縫形式接縫。銑刨主2車道時，在已攤鋪的主3車道上銑刨出5～10cm左右的臺階，涂上瀝青粘層油。碾壓時用鋼筒式壓路機首先對縱向施工縫進行碾壓，壓路機大半部分壓在先鋪路面上。

2）橫向施工縫：全部采用平接縫。用三米直尺沿縱向位置，在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀，以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置，用鋸縫機割齊后鏟除；繼續攤鋪時，應將接縫鋸切時留下的灰漿擦洗干凈，涂上少量粘層瀝青，攤鋪機熨平板從接縫后起步攤鋪；碾壓時用鋼筒式壓路機進行橫向壓實，從先鋪路面上跨縫逐漸移向新鋪面層。

6.質量控制、安全措施

6.1質量控制

1.對廢料堆進行恰當的管理，分類堆放，避免把不同來源或性質的舊料堆在一起。需要再生應用的舊料按銑刨時結構層的不同而分類堆放。改性瀝青面層的混合料和含有水泥穩定基層或水泥混凝土廢料或其他雜質的材料應另外堆放并及時清運。因為廢料的產生量隨時間而波動，存料場應盡可能寬敞一些。

2.堆料場要經過適當的硬化處理，設置坡度，在料堆邊設置盲溝排水。對即將使用的廢料或者經破碎加工的回收料要設置雨棚等防水措施。通過以上措施，使拌和樓生產時回收材料干燥，從而保證拌和樓的加熱控制，同時可避免回收料受日照軟化而結塊和瀝青老化。還應采取措施防止回收材料受到相關的如液體、油、混凝土、碎物的污染。

3.對性質相似和經預處理后級配比較接近的回收料，可以堆放在一起。為了使用于再生的舊料質地均勻和便于質量控制，不宜一次堆得過高，以小結塊為主要控制因素，一般小于1.5 m，以減少離析。經過預處理的回收料，采用薄層堆料的方式，用裝載機鏟運到舊瀝青混合料堆料場后均勻鋪開，第二鏟再在其上鋪開，依此類推。而使用時則從料堆的一端開始在全高范圍內鏟料，這樣使來源不同的材料得到混合。由于在銑刨作業的裝卸過程中及在回收料的預處理過程中，回收料都得到一定程度的混合，這樣在回收料使用前事實上已經進行了多次拌和，可使回收料的差異性進一步減少。

7.結語

從廣惠高速公路已施工路段的工后效果，說明現有設備及生產施工工藝是可行的，考慮到其具備的重大的經濟和社會效益，在設備和工藝成熟的條件值得大力推廣。但也存在一些問題及可進一步研究的地方。進一步分析成本構成，尋找降低廠拌熱再生瀝青砼生產成本的途徑。

2011年底，廣東省高速公路已超過5000km，按照我國瀝青路面一般10～15年的使用周期，今后我省每年將至少有300km的瀝青路面進入維修，按上述標準計算每年廣東省可節省瀝青資源消耗約2萬t，減少瀝青廢渣排放50萬m3，減少石料開采50萬m3，節省減少碳排放1.2萬t。本項目通過對舊瀝青混合料的再生利用研究，不僅非常環保地處理了大量的舊瀝青混合料，而且減少了石場集料加工30%以上，對環境保護具有相當重要的意義。

參考文獻：

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