就地風熱再生瀝青路面施工全過程質量控制方法

魏高飛　齊貴才

(1.江西贛粵高速公路工程有限公司　南昌　330013；　2.上饒市公路管理局婺源分局　婺源　333200)

就地風熱再生瀝青路面施工全過程質量控制方法

魏高飛1齊貴才2

(1.江西贛粵高速公路工程有限公司南昌330013；2.上饒市公路管理局婺源分局婺源333200)

摘要近年來瀝青路面就地風熱再生技術在我國高速公路養護工程中應用廣泛，但因工程施工控制不足等原因導致質量問題時有發生。文中結合江西省九景高速公路瀝青路面就地風熱再生技術應用的工程經驗，從施工準備、質量控制方案和控制要點等方面提出施工全過程質量控制方法，認為良好的施工關鍵在于溫度控制、新瀝青混合料質量控制和平整度與壓實度控制。

關鍵詞瀝青路面就地熱再生質量控制方法

隨著國家由建設型社會逐步向生態和諧社會結構轉型，道路建設養護領域開始注重節能減排技術。其中，路面材料循環利用是公路交通行業節能減排工作的重點之一，也是轉變公路交通發展方式的重點內容[1]。瀝青路面就地熱再生技術是當前國際上先進的道路養護新技術，瀝青路面熱再生是將加熱、翻松、添加再生劑、添加新集料、新舊料復拌、烘干、攤鋪、整平、壓實等功能有機集成，實現道路養護施工的流水化作業，可一次成型新路面，施工過程中原路面材料可100%作為高質量的磨耗層材料就地再生利用，使材料再生利用的價值最大化，施工后的路面標高也與原有路面相同。該技術應用廣泛，可用于處治瀝青路面面層厚度在4 cm以上、且與基層承載力無關的所有路面病害，如松散、坑槽、泛油、摩擦系數低、車轍、波浪、推擠、滑移、縱橫向裂縫、反射裂縫等。

與瀝青路面就地熱再生技術廣泛應用前景不相匹配的是，在就地熱再生施工現場，因為施工質量控制問題影響技術的推廣應用，對就地熱再生路面的路用性能和服務水平產生了不利影響[2]。為此，基于瀝青路面就地熱再生工程的現場實施實踐經驗，總結瀝青路面就地熱再生施工全過程質量控制要點，為從事就地熱再生應用和推廣的技術人員提供一定的借鑒和參考是非常必要的。

1工程概況與施工設備

1.1　工程概況

九景高速公路2009年底技術改造完成，通車運營5年來路面病害逐漸增多，至2015年初路面使用性能下降，服務水平降低。為此2015年擬對部分路段采用瀝青路面就地風熱再生技術進行養護。九景高速路面結構為4 cm改性AC-13C瀝青混凝土上面層+10 cm AC-25C瀝青混凝土下面層+12 cm乳化瀝青冷再生上基層+20 cm水泥穩定碎石下基層+30 cm級配碎石。其路面結構見圖1。

圖1　九景高速公路路面結構圖

1.2　就地熱再生機組設備

目前，國內主要的就地熱再生設備主要有維特根、英達和鞍山森遠3種設備。維特根設備和英達設備均采用以丙烷氣為燃料的紅外線加熱方式，其加熱方式存加熱均勻性不足、加熱過程中路表極端溫度經常超過250 ℃甚至高達300 ℃，易引起瀝青二次老化，并導致舊石料破碎；鞍山森遠設備采用以柴油為燃料的熱風循環加熱方式(見圖2)，該加熱方式相對柔和、加熱過程中路表溫度可較好地控制在200 ℃以下，避免瀝青2次老化，并有效保護石料不被二次破碎。

圖2　熱風循環加熱方式

SY4500瀝青路面熱再生重鋪機組為該工程就地熱再生關鍵設備，它由2~4臺路面加熱車、1臺加熱銑刨車、1臺加熱復拌車組成，機組構成見圖3。

圖3　SY4500再生重鋪機組施工工藝

2施工全過程質量控制方案

目前國內在進行瀝青路面就地熱再生施工時，施工的設計、咨詢等前期準備工作均較為完善，反映出的質量問題主要體現在施工過程[3]。總結瀝青路面就地熱再生在施工過程中出現的問題，建立健全一個有針對性的施工全過程質量控制方案，對保障瀝青路面就地熱再生施工質量具有重要作用。瀝青路面就地熱再生施工全過程質量控制主要包括：關鍵工藝溫度及溫度均勻性控制、耙松料均勻性控制、攤鋪均勻性控制和其他規范要求檢測項目的質量控制，見圖4。

圖4　瀝青路面就地熱再生全過程質量控制方案

3施工全過程質量控制方法

為貫徹執行瀝青路面就地熱再生全過程質量控制方案，施工現場主要采取施工關鍵溫度控制、混合料質量控制、平整度和壓實控制等一系列控制方法，使得路面施工質量得到了較大幅度的提高和保證，新攤鋪路面的各項檢測指標滿足相關規范[4]和設計要求。

3.1　施工關鍵溫度控制

在施工過程中，須確保各關鍵工藝施工溫度，按照《公路瀝青路面施工技術規范》(JTGF40-2004)以及《公路瀝青路面再生技術規范》(JTGF41-2008)要求，結合項目組就地熱再生施工經驗，綜合確定本項目各控制溫度見表1。

表1　就地熱再生路面施工溫度要求

由于施工現場舊路面的加熱溫度、舊瀝青混合料的耙松溫度、新瀝青混合料的攤鋪溫度和碾壓溫度均會對路面施工質量產生明顯影響，為提高施工質量，一方面應及時和施工方進行溝通，就施工關鍵溫度控制點進行詳細說明，另一方面加強施工現場的溫度監控，出現異常溫度應及時和參建各方進行溝通和修正異常溫度。

為對九景高速就地風熱再生施工進行全過程關鍵溫度控制，采用遠紅外熱成像儀、溫度自動記錄儀、溫槍等對路面加熱溫度進行監測控制。圖5給出了進行全程溫度控制措施前后瀝青路面就地熱再生施工工藝各個工序位置施工溫度的變化情況。由圖5可見，未采用全程溫度控制前，各工序的溫度變異性非常大，同一工序處的加熱溫度差值達50 ℃左右，采用全程溫度控制措施后，各工序溫度變異性降低，且各工序溫度穩定性得到了提高。

a)控制前b)控制后

圖5施工全過程溫度控制前后各工序溫度變化及其變異性對比

3.2　新瀝青混合料質量控制

瀝青混合料質量將直接影響到新攤鋪路面路用性能，因此必須嚴格加以控制。通過對現場再生混合料多點取料，室內試驗檢測，混合料各項物理和力學指標結果見表2。其中，當天生產配比情況為：新瀝青混合料摻加比例為10%，新瀝青混合料瀝青含量為5.2%，再生劑摻加比例為RAP料中舊瀝青的1%。

表2　再生瀝青混合料試驗檢測結果

由表2可見，空隙率、穩定度、流值、殘留穩定度滿足規范要求，路面高溫穩定性良好，同時路面混合料抗水損害能力也能較好地達到規范要求。

3.3　平整度與壓實度控制

瀝青路面就地熱再生在進行新瀝青混合料攤鋪時，需要經常檢查新攤鋪路面的各項指標，首先避免產生結團現象，結團的出現對新瀝青路面的表觀有明顯不利影響并降低路面的路用性能[5-6]；其次及時人工鏟除較大的結團，在攤鋪機前進過程中，若有較大結團出現，應及時使用鐵鍬等工具將結團鏟至路側，等待隨后工序清理，避免使得新攤鋪路面均勻性降低；最后盡量減少人工撒鋪頻率，當新攤鋪路面出現難以避免的凹槽時，可在保證路面均勻性的前提下進行少量的撒鋪補充，避免瀝青混合料的粗細集料離析。此外，壓路機進行初、復、終壓操作時，嚴格按照規范要求進行作業。

各施工段終壓完成后，及時現場取心，檢測其壓實度與再生厚度，部分心樣狀況見表3。

表3　心樣檢測結果

《公路瀝青路面施工技術規范》中規定路面壓實度規定值為實驗室標準密度的96%，可以看出檢測點高度與壓實度均滿足規范要求。

4施工全過程質量控制要點

(1) 制定完善的施工全過程質量控制方案。主要包括關鍵工藝溫度及溫度均勻性控制、耙松料均勻性控制、攤鋪均勻性控制、規范檢測項目控制及長期路用性能控制等一系列質量控制。

(2) 貫徹施工現場的全過程溫度控制。施工現場的加熱溫度、耙松溫度、攤鋪溫度和碾壓溫度均會對路面施工質量產生明顯影響，通過加強溫度控制，可以提高新瀝青混合料的均勻性和穩定性，提高新攤鋪路面的路用性能。

(3) 做好新瀝青混合料質量控制。在路面施工過程中，應當對現場新瀝青混合料取樣，進行各項物理和力學試驗，檢測其是否滿足規范要求。

(4) 加強施工現場攤鋪和碾壓控制。為提高攤鋪均勻性和避免集料破碎等現象，現場攤鋪時，應避免新瀝青混合料結團并及時去除較大結團，同時安排合適的人工撒鋪補料；嚴格按照相關規范和設計要求，根據就地熱再生實際情況采取合適的碾壓方式進行碾壓。

參考文獻

[1]中華人民共和國交通運輸部.交通運輸部關于加快推進公路路面材料循環利用工作的指導意見(交公路發[2012]489號)[EB/OL]. http://www.moc.gov.cn/zizhan/siju/gonglusi/gongluyanghu_GL/zongheguanli/guanliwenjian/201210/t20121008_1308989.html，2015-10-28.

[2]張茂海.淺談現場熱再生技術在高速公路的應用[J].公路,2011(9):23-25.

[3]張清平.瀝青路面現場熱再生技術研究[D].長沙: 長沙理工大學，2011.

[4]JTG F41-2008公路瀝青路面再生技術規范[S].北京：人民交通出版社，2008.

[5]高晉.瀝青路面就地熱再生技術在吉林省的應用研究[D].西安：長安大學，2013.

[6]姜軍，高金龍.舊瀝青路面就地加熱再生并加鋪瀝青混合料面層技術[J].交通科技，2014(8):116-118.

收稿日期：2015-10-07

DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.06.040