就地熱再生瀝青路面淺層病害影響因素分析

朱春祥 喬 兵 張 俊

（江蘇寶路建設工程有限公司，江蘇 常州213100）

近年來我國公路建設事業迅速發展，修建了大量的瀝青混凝土路面，但大部分瀝青混凝土路面在運營后3-5年即進入維修改造期。在路面維修中，最常用的方法是將原路面銑刨重新鋪設新路面，這種方法使得大量的翻挖、銑刨瀝青混合料被廢棄，并耗用大量新瀝青和新集料[1]。大量廢棄瀝青混合料造成了環境污染，新石料的開采也將造成水土流失等環境破壞。從材料性狀角度，瀝青的老化沒有從本質上改變瀝青的結構特征，因此，對瀝青路面進行再生利用的改造方法是可行的。

1 就地熱再生路面養護技術的應用現狀

我國政府相關部門對瀝青路面的再生利用也相當重視，從1982年起交通部門就開始了瀝青混凝土再生路面技術的研究，并在1997年進行了沈陽至大連高速公路的再生重鋪。其后，京津唐高速公路、滬寧高速等工程也采用了就地熱再生技術。近幾年來，就地熱再生技術在國內的發展突飛猛進，國產的就地熱再生設備也在陸續出現，部分設備的技術性能甚至達到了國際領先水平[2]。總的看來，雖說在國內因種種原因導致就地熱再生技術的應用并不普遍，但這種施工方法無論是從技術方面還是從經濟方面來看都是可行的，而且有利于環保，是一種很有發展前景的瀝青路面養護維修技術。

2 就地熱再生路面存在的問題

對舊瀝青路面進行再生利用，將廢舊瀝青路面材料應用于道路建設和養護中，既可以減少廢棄的舊瀝青混合料，降低對環境的污染，又可節約新瀝青和新集料，具有巨大的經濟效益。我國于2008年頒布了《公路瀝青路面再生技術規范》（JTGF41-2008），但其中對就地熱再生工程質量控制的規定卻極為簡單，需要通過對影響就地熱再生路面性能的因素進行分析，從而提出切實可行的施工質量控制措施。

據對江蘇省高速公路瀝青就地熱再生路面的大量現場調查，就地熱再生路面施工完成后發現的最大問題除反射裂縫外，離析也是一個重要問題。離析問題主要表現在面層孔隙明顯較大和集料分布不均勻兩個方面，這在江蘇省瀝青就地熱再生路面中普遍存在。熱再生瀝青混合料的離析主要是由熱拌合、攤鋪、壓實溫度不足或再生劑劑量較少所導致[3]。通常瀝青混合料出現離析，還會同時伴隨壓實質量較差、孔隙率較大等問題，導致瀝青路面出現松散剝落以及水損害現象，影響路面使用的耐久性。

3 就地熱再生路面性能的影響因素

就地熱再生是近年來興起的一種新型路面養護方式，與傳統的養護方式相比，其具有原路面瀝青混合料100%利用、施工一次性完成、工效高、處理淺層病害效果好等優點。江蘇省高速公路處于全國領先水平，養護工作及時到位，道路狀況普遍良好，僅存在淺層的病害需要維修或養護，目前在汾灌高速、寧靖鹽高速、寧宿徐高速、沿江高速、寧杭高速等路面養護工程中都采用了就地熱再生技術。通過大量的調查發現，部分高速公路采用就地熱再生技術，路面養護效果較好，而也有一些出現了較為嚴重的問題。影響就地熱再生路面性能的因素較多，但再生劑與新瀝青的添加量、拌合溫度與攤鋪溫度、壓實質量是其中最主要的三個因素。

3.1 再生劑與新瀝青的添加量

再生劑通過改變瀝青的流變性狀和粘度，恢復老化瀝青的性能，促使瀝青膜轉移，瀝青重新分布，從而改善再生瀝青混合料性能。較理想的再生劑為針對瀝青老化性質開發的特殊油分。再生劑應具有足夠的親和滲透能力，從而可以迅速融入舊瀝青中；再生劑黏度應適中，若黏度過高則不宜與舊瀝青相融，若黏度過低則加熱時容易揮發；再生劑還應具有良好的流變性質和溶解瀝青質的能力。

再生劑添加量應適中：若再生劑劑量過多，則瀝青黏度較低，路面“較軟”，影響路面高溫性能，易出現泛油、車轍；若再生劑劑量過少，則路面老化得不到改善，粒料不粘，易出現離析，壓實困難，再生效果差。

再生劑與新瀝青的添加量與空口壓力和材料黏度有關，而機組的行進速度由風力、溫度和濕度等因素決定，因此應根據機組行進速度及時調節瀝青和再生劑的添加量。

3.2 拌合溫度與攤鋪溫度

拌合溫度是保證瀝青混凝土熱再生質量的一個關鍵因素，拌合時的溫度影響再生劑與瀝青融合、瀝青膜的轉移和重分布以及銑刨的質量，從而決定了再生瀝青混凝土的質量。研究表明，瀝青混合料的瀝青膜厚度與瀝青混合料的施工溫度相關。在瀝青混合料中，為了使瀝青混合料具有良好的高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗水害、耐疲勞等特性，必須保證集料周圍裹附的瀝青膜有一定的厚度。瀝青膜厚度對瀝青混合料性能影響甚大，瀝青膜越厚，瀝青混合料越顯柔韌和耐久性，瀝青膜越薄，瀝青混合料越脆，越易產生開裂和剝落。

采用聯合機組對路面多次逐級加熱，可以從一定程度上防止表面過熱和受熱過于集中。此外，還可以采用預鋪骨料的辦法來防止表層集中受熱，高溫的骨料在拌合時起到熱源的作用，使受熱更加均勻。另外，攤鋪溫度對就地熱再生路面也起著至關重要的作用。局部加熱不均勻或散熱較快會引起局部攤鋪溫度不足，局部攤鋪溫度不足會引起粒料不粘，從而導致攤鋪路面嚴重離析。

3.3 壓實質量

由于再生瀝青混合料勁度較高，粒料外熱內冷，溫度下降快，因此控制壓實質量是保證就地熱再生路面使用性能的另一個關鍵因素。碾壓對瀝青混合料的強度和耐久性起著至關重要的作用。通常采用大噸位壓路機，特別是輪胎壓路機緊跟碾壓。

影響其壓實性能的主要因素有壓實溫度、壓實速度、壓實應力和瀝青用量等。控制壓實溫度是控制壓實質量的關鍵。壓實溫度不足導致壓實質量較差，是江蘇省就地熱再生路面存在的普遍問題。為確保熱再生設備的加熱效率，通常就地熱再生機組設置三道加熱裝置，前兩次加熱在銑刨拌合前使用，另一次在拌合之后熨平攤鋪之前使用。壓實溫度與整個溫度控制系統有關，但通過調節最后一級加熱溫度可直接影響壓實溫度。壓實溫度還與氣溫和風速等因素相關，通常應選擇在20℃以上施工。初壓應用雙鋼輪壓路機靜壓1遍，復壓采用雙鋼輪壓路機振壓2遍，行駛速度控制在4km/h-5km/h。然后用輪胎式壓路機碾壓2遍，行駛速度控制在4km/h-5km/h。低溫壓實導致的壓實度不足會引發較嚴重的壓實類車轍復發、路面平整度較差以及構造面積過大等問題。

4 結論

就地熱再生是路面再生利用技術中的重要方式之一，通過現場加熱、翻耕、混拌、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現就地舊瀝青混凝土路面再生，可以對出現輕微車轍、裂縫等淺層病害的高速公路進行維修養護。通過采用合理的措施控制再生劑與新瀝青的添加量、拌合溫度與攤鋪溫度、壓實質量等影響再生路面性能的三個關鍵因素，可以提升再生路面的使用性能。因此，就地熱再生技術具有良好的經濟與社會效益，應用前景十分廣闊。

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

［2］游新宇.瀝青路面就地熱再生關鍵技術［J］.交通標準化，2014（18）:15-17.

［3］王寶，白棟，金惠東.瀝青路面就地熱再生工藝及實踐［J］.施工技術，2013（3）:290-292.