舊瀝青路面就地熱再生并加鋪瀝青混合料面層技術

姜 軍 高金龍

（吉林省嘉鵬建設集團有限公司 九臺 130500）

1 就地熱再生主要再生方式

（1）表面再生是用加熱機對再生路面加熱，再生機將加熱軟化的路面耙松、噴灑再生劑，拌和攤鋪碾壓成型。

（2）復拌是加熱、軟化和耙松原瀝青路面，按需要加入新集料、新瀝青、再生劑和整形用的新瀝青混合料。

（4）復拌加鋪型再生是復拌再生與再生機后部加鋪機構(gòu)結(jié)合，兩層同時進行，兩層之間是平面熱結(jié)合并同時碾壓。本文介紹的就是這種復拌加鋪新瀝青混合料的方法。

在實際路面再生時有些舊路面瀝青面層偏薄，舊路面瀝青老化嚴重，通過表面再生難以直接用做磨耗層；有的舊路面瀝青混合料離散性較大，級配缺陷嚴重，復拌再生難以達到磨耗層要求。復拌型再生一般再生上面層4cm厚，由于再生劑主要以輕質(zhì)油構(gòu)成，其中芳香分的揮發(fā)速度大于新瀝青老化的速度，使再生后的路面老化速度大于標準瀝青混合料，經(jīng)復拌再生難以達到很長的使用年限。為了延長再生后路面的使用壽命，提高再生路面綜合力學性能，采用復拌加鋪瀝青磨耗層的施工方法，能有效地解決再生后路面抗老化、抑制反射裂縫及抗車轍問題。

2 再生技術特點

（1）節(jié)約寶貴的自然資源，100%的利用舊路面瀝青混合料，生態(tài)環(huán)保。

（2）通過再生設計，提高原有路面綜合力學指標。

（3）技術參數(shù)滿足施工技術規(guī)范的要求，與新建瀝青路面使用特性一致。

（4）糾正路面縱斷面和橫坡，提高路面平整度。

（5）機械化施工效率高，施工進度快，生產(chǎn)率高；施工現(xiàn)場作業(yè)面為半封閉路面施工，不產(chǎn)生封路施工問題，整體經(jīng)濟效益明顯。

3 適用范圍

適用于高速公路、一級公路、交通荷載較大的二級公路、城市主干道及快速路維修施工。但不適宜在較長的隧道內(nèi)施工。舊路面瀝青混凝土上面層大于4cm厚。

4 工藝原理

4.1 復拌加鋪再生工藝原理

舊瀝青路面就地熱再生并加鋪瀝青混合料面層施工，是采用就地熱再生機組對舊路面分3次預加熱、耙松（再生機噴灑再生劑的噴嘴在耙松裝置內(nèi)，噴灑再生劑的劑量，是再生瀝青混合料設計階段試驗室對老化瀝青抽提還原，選擇摻入最佳再生劑量，達到舊瀝青再生指標及再生瀝青混合料指標）、復拌、攤鋪（再生機的攤鋪裝置為前后2套攪籠、熨平板及夯錘；2套前后獨立工作。復拌加鋪工藝是利用再生機第一攪籠、熨平板攤鋪從拌缸過來的舊路面再生瀝青混合料；同時再生機第二攪籠、熨平板攤鋪從再生機前端進料倉傳輸來的新瀝青混合料，直接鋪筑于再生混合料之上），2層同時成型碾壓。由于再生混合料與新瀝青混合料同時在高溫下攤鋪、壓實，再生路面整體強度很好。

4.2 再生劑還原舊路面瀝青的應用原理

瀝青在路面使用過程中，由于環(huán)境、荷載等因素，特別是在水分、紫外線的作用下，產(chǎn)生了氧化揮發(fā)聚合觸變，膠體的脫水收縮、分離和析離等現(xiàn)象，從而導致瀝青性能降低。再生劑依據(jù)飽和分、芳香分含量的調(diào)合油來還原老化瀝青的化學成分，恢復其膠體結(jié)構(gòu)；并摻有高效的滲透劑，使再生劑與老化瀝青具有良好的相溶性。避免再生劑的析出現(xiàn)象，同時復合了抗氧化成分，最大限度還原并保持瀝青原來的優(yōu)良性能，從而使老化瀝青得以再生利用。

5 施工工藝及操作要點

5.1 再生瀝青混合料施工配合比設計

（1）符合下列情形的路面，一般選擇加鋪型再生技術。①舊路面瀝青層偏薄，需要加鋪新瀝青混合料予以補強；②舊路面瀝青混合料材料離散性較大，特別是養(yǎng)護挖補面積比較大，通過復拌再生難以達到磨耗層要求；③舊路面瀝青混合料級配缺陷嚴重，通過復拌再生難以達到磨耗層要求，但又能通過再生用作中面層；④舊路面車轍深度較深，摻加的新瀝青混合料一般大于30%；⑤舊路面瀝青老化嚴重，通過復拌再生難以達到設計使用年限。

（2）再生加鋪的比例的確定，是根據(jù)路面的平均車轍、沉陷變形情況，以及設計再生加鋪厚度來計算。再生瀝青混合料中的瀝青包括舊料中所含的瀝青、再生劑及新添加的瀝青。根據(jù)工程經(jīng)驗及研究結(jié)果，再生瀝青混合料最佳瀝青用量的確定方法與評定標準和《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40—2004）中普通熱拌瀝青混合料的相關規(guī)定一致，可利用馬歇爾試驗確定最佳瀝青用量。

5.2 舊瀝青就地熱再生的施工

就地熱再生施工前應進行現(xiàn)場周邊環(huán)境調(diào)查，對可能受到影響的植物隔離帶、樹木、加油站等提前采取隔離措施。對就地熱再生不能修復的路面病害，必須事先予以處理。

（1）破損松散類病害。如果破損松散類病害的深度已超過了就地熱再生的施工深度，再生前應予挖補。

（2）變形類病害。變形類病害嚴重時，熱再生機翻松可能達不到要求，直接熱再生后路面容易損壞。根據(jù)再生設備的不同，變形深度為3～5 cm時，再生前應考慮先銑刨掉一部分路面材料，以確保再生施工時熱再生機能翻松到變形最低處一定的厚度。

（3）裂縫類病害。分清裂縫類病害的性質(zhì)，對影響熱再生工程質(zhì)量的裂縫類病害應予挖補，對輕微影響熱再生質(zhì)量的裂縫類病害可采取灌縫等技術處理。

（4）原路面特殊部位處理。①橋梁伸縮縫和井蓋會影響就地熱再生的連續(xù)施工，難以保證伸縮縫和井蓋兩端部位的熱再生質(zhì)量，應事先用銑刨機沿行車方向?qū)⑸炜s縫和井蓋后端銑刨3～5 m，前端銑刨1～2m，深度3～4cm左右，再生施工時用新瀝青混合料鋪筑；②加熱會破壞橋梁伸縮縫，事先應準備足夠的有效的隔熱板，保護橋梁伸縮縫免遭加熱破壞；③事先清楚路面熱熔標線、文字，以及突起路標。

5.3 清掃路面、畫導向線

所有的準備工作完成后，開始清掃路面，用鐵鏟清除路面泥塊、雜物，用掃帚、吹風機將路面清理干凈；以免雜物混入再生混合料內(nèi)。清掃路面后，在路面再生寬度以外畫再生行進導線，也可將路面邊緣線作為導向線，以保證再生邊緣線順直美觀。

5.4 路面加熱

（1）加熱機加熱舊路面時，要嚴格控制加熱溫度、行走速度及車輛間距，將加熱機的前加熱板置于再生的車道上，點燃加熱板，略微等待一段時間后，開始緩慢移動加熱機，在其他加熱板通過初始位置時，相繼點燃。并根據(jù)現(xiàn)場情況，隨時調(diào)節(jié)燃氣壓力、進行往復加熱、調(diào)整加熱機的行走速度及加熱板與地面之間的高度等，確保路面始終得到均勻的加熱。

（2）采取以下措施保證路面材料的加熱溫度。①第一臺加熱機加熱結(jié)束后，路表溫度明確控制在80～100℃；②第二臺加熱機加熱結(jié)束后，路表溫度明確控制在130～150℃；③第三臺加熱機加熱結(jié)束后，路表溫度明確控制在160～180℃。及時檢查加熱散熱器，防止產(chǎn)生明火。再生劑的溫度非常重要，必須保持恒溫，應達到100～120℃左右，溫度高低影響其黏度，對添加量可能造成不確定因素，所以每天施工前應對再生劑進行加熱，使其保持恒溫；④當風力為3～5級時，可適當將加熱板向逆風的一側(cè)移動10cm左右，安放擋風板，保證邊緣也可得到足夠的加熱。當風力大于5級時，停止施工；⑤在加熱過程中，有瀝青灌縫的地方易起火，這就要求操作人員隨時注意路面情況，在灌縫處可適當提高行走速度，并進行反復加熱。

（3）綜合考慮各種因素，配置足夠的加熱機，既要保證工程質(zhì)量，還要講究良好的施工效益。一般來說，加熱機的配置應考慮滿足施工速度1.6～2.5m／min，加熱溫度以再生混合料的攤鋪溫度為準。一般攤鋪溫度控制在120～150℃。

5.5 路面翻松、噴灑再生劑

（1）翻松深度的控制。有的再生復拌機的翻松裝置帶有深度自動控制系統(tǒng)，可自動控制翻松深度確保翻松的均勻性；有的再生復拌機的翻松裝置靠手動液壓桿控制，翻松深度時常會變化，應注意及時調(diào)整。無論設備性能如何，均應派專人負責，使翻松厚度均勻，并隨深度的變化緩慢漸變地調(diào)整再生劑用量。

（2）隨后檢查翻松邊緣的溫度。如溫度偏低，應及時調(diào)整加熱寬度，以確保翻松邊緣具有足夠的溫度，從而保證縱向接縫碾壓密實。

（3）翻松層底面應有足夠的粗糙度，其溫度宜控制在80～100℃之間。

（4）再生劑噴灑裝置大多集成在再生復拌機上，與再生復拌機行走速度連動并自動控制，能準確地按設計劑量噴灑。

5.6 攪拌

（1）再生劑與舊瀝青混合料經(jīng)再生機翻松裝置翻松，并收集入再生復拌機攪拌鍋內(nèi)，進行第二次強制攪拌。

（2）施工中，應使用紅外線測溫儀檢查攪拌完成的再生瀝青混合料的溫度，調(diào)整加熱機行進速度或增減加熱器熱氣壓力。

5.7 攤鋪

再生機的第一熨平板攤鋪裝置攤鋪再生混合料，同時再生機的第二熨平板攤鋪裝置將新瀝青混合料攤鋪于再生混合料之上，2層一起壓實。

5.8 碾壓

再生混合料的碾壓可以采用輪胎壓路機、鋼輪壓路機或鋼輪振動壓路機。通常在混合料攤鋪后，用雙驅(qū)雙振壓路機關閉振動裝置緊跟復拌機趁熱壓實，并以不產(chǎn)生推移、發(fā)裂為準，要首先壓實接縫處。碾壓時應將驅(qū)動輪面向攤鋪機，直線段從兩側(cè)向中心碾壓，曲線段從內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。相鄰碾壓帶應重疊1／3輪寬，速度為2～4km／h。在雙驅(qū)雙振壓路機碾壓一遍后，輪胎壓路機即開始碾壓。雙驅(qū)雙振壓路機碾壓2遍后打開振動裝置進行復壓，復壓時雙驅(qū)雙振壓路機振壓4遍，輪胎壓路機碾壓2遍。終壓時雙驅(qū)雙振壓路機關閉振動裝置，輪胎壓路機緊隨其后進行碾壓，直至無輪跡，最大碾壓速度不超過4km／h。碾壓終了溫度不應低于65℃。在碾壓過程中，壓路機不得在碾壓區(qū)段上轉(zhuǎn)向、掉頭、左右移動位置，中途停留、變速或突然制動。壓實段落應無明顯界限，壓路機折回處不能在同一橫斷面，應形成階梯形。在不黏輪的前提下，壓路機盡量少灑水，以保證壓實度。

5.9 養(yǎng)生開放交通

由于就地熱再生施工對路面加熱，路面內(nèi)部溫度較高而且下降慢，開放交通時，路表溫度不宜高于50℃。盛夏時，路面內(nèi)部溫度下降更慢，開放交通時路表溫度不宜高于40℃。

6 材料與設備

（1）主要材料。加鋪磨耗層使用的新拌瀝青混合料，混合料類型按設計要求確定，新拌瀝青混合料應符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40－2004）《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTJ 052－2000）和《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTG E42－2005）的相關規(guī)定。再生劑及加熱機加熱所需的燃料為丙烷氣體。

（2）主要機械設備。見表1。

表1 主要機械設備

7 社會效益及環(huán)保效益

復拌后加鋪新瀝青混合料與傳統(tǒng)銑刨重鋪的使用年限基本相同，但對于經(jīng)濟成本及環(huán)境影響，復拌后加鋪擁有無可比擬的優(yōu)勢，以相同處理面層6cm厚為例比較如下。

傳統(tǒng)銑刨重鋪施工方案為：銑刨6cm厚，粘結(jié)層、新鋪4cm厚上面層，工料機合計130元／m2，復拌后加鋪新瀝青混合料工料機合計85元／m2。由以上銑刨重鋪與復拌后加鋪相比較：130元／m2－85元／m2＝45元／m2，節(jié)省經(jīng)濟效益45元／m2。

利用復拌后加鋪新瀝青混合料工法進行路面大修養(yǎng)護，可將原路面全部利用，既避免了回收銑刨廢料占用土地，還能節(jié)約能源，具有很好的的環(huán)境效益。

8 工程實例：深圳機荷高速就地熱再生項目

機荷高速公路是沈陽－海口高速公路（簡稱“沈海高速”）的組成部分，編號為G15；起點位于深圳荷坳收費站，止于深圳寶安國際機場。我公司于2012年承接機荷高速公路（東段）維護修繕工程第1合同段，樁號范圍K2863＋963～K2875＋040，全長11.077km；2013年承接機荷高速公路（西段）維護修繕工程第2合同段，樁號范圍K2894＋130～K2905＋317，全長11.187km。該路段處于鹽田港與寶安機場至深圳市的重要路段，車流量非常大，互通較多，項目施工過程中嚴格按照設計方案，精心施工、科學安排、快速高效地完成工程任務，得到了業(yè)主的充分肯定。

9 結(jié)語

舊瀝青路面就地熱再生同時加鋪瀝青混合料面層技術，全部利用舊路面瀝青回收材料，對降低建設成本、加強可再生資源的利用、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、保護環(huán)境以及促進我國公路建設都有著極其重大的意義。