瀝青路面再生技術在高速公路養護中的應用

胡洋（四川省交通投資集團公司，四川成都610000）

瀝青路面再生技術在高速公路養護中的應用

胡洋（四川省交通投資集團公司，四川成都610000）

我國的公路建設發展迅速，每年在這方面的投資已經超過了2000億。按照瀝青的使用壽命15～20年，實際上很多也就10年，也就是說20世紀初陸續修建的路面現在每年至少有12%的路面需要翻修，舊瀝青材料的廢棄量每年在200t以上，不僅造成環境污染而且造成資源浪費，如果能將這些充分利用，每年大約可以節省3.5億人民幣，而且這個數據每年以10%的速度在增長。所以，對瀝青再生技術進行研究和推廣對我國的環境保護以及資源利用等方面都發揮著重要意義。

瀝青路面；熱再生技術；公路養護

引言

瀝青混凝土路面在行車荷載作用下，承受很大的拉應力、壓應力以及剪應力等，在加上路面長期處于暴露的環境中，很容易受到陽光、風雨、溫度等因素的影響，使混合料中的成分、性能發生化學和物理反應，逐漸使瀝青混合料的使用質量下降，造成路面破損。瀝青路面的破損一般分為兩種，一種是結構性的破損，比如，整體結構遭到破壞或者是某一部分遭到破壞，使路面不能達到預期荷載；另外一種是功能性的破損，由于路面的平整度以及抗滑性有所下降，使路面達不到預期功能，從而影響通行質量，因此，對路面進行修復和養護非常重要。

1 再生技術原理、特點及優勢

1.1 瀝青路面再生技術原理

瀝青路面再生技術原理包括兩個方面：①舊瀝青混合料的再利用，把不能使用的或者是達不到使用要求的瀝青混凝土廢料通過適當的處理以后重新利用。也就是說把舊瀝青混凝土路面進行破碎、篩分，然后與新瀝青、再生劑以及新集料進行重新混合，形成具有使用性能的混合料，重新鋪筑路面。②對舊瀝青的物理性質從老化狀態通過加入再生劑進行恢復，將原來的黏度調整到施工要求范圍內，使其具有較好的流變性能。從膠體的角度來講，就是把舊瀝青的老化凝膠結構調整到溶凝膠結構。

1.2 瀝青路面再生技術的優勢

再生技術應用主要優勢有以下幾點：①有效降低施工成本；②節約集料和膠結料；③保持原路面的幾何特性；④材料循環利用率高，可有效降低對環境的破壞；⑤縮短病害處治施工周期；⑥適應我國路面典型結構和早期修建的“強基薄面”瀝青路面結構升級改造需要。瀝青再生技術應用符合我國當前著力建設節約型社會的基本國情，符合“十三五公路養護管理發展綱要”提出的推進綠色養護，實現公路養護與生態環境和諧共促的總體思想，具有顯著的社會、經濟和環境效益。同時也是交通部“十二五”全國干線公路養護管理檢查要求的“材料回收率達到100%”、“循環利用率達到85%以上”兩項技術指標實現的重要手段之一。

2 再生技術分類及其優缺點和適用范圍

目前路面養護工程中瀝青再生技術應用我們一般采用以下幾種方式：

2.1 廠拌熱再生

這種方法是把路面的舊瀝青混合料輸送到工廠里，經過集中破碎，依據路面的不同層次對質量的不同要求，然后進行配比設計，對舊瀝青混合料的添加比例進行確定，將新材料、新瀝青成分以及再生劑等按照一定的比例進行配比成新的混合料，鋪設成再生瀝青路面，這種方法對路基地段進行有效補強，瀝青路面的重新鋪設與新路面施工一樣，按照下層、中層以及上層等不同層次技術要求進行配合比設計。這種方法操作起來非常靈活、實用、施工程序簡單，而且能夠保證瀝青路面的質量。缺點：①舊料利用率低，價格和新料鋪筑相當；②銑刨料加熱后直接加入拌缸，無法進入熱料倉進行二次篩分，級配較不穩定；③舊瀝青二次高溫加熱，瀝青進一步老化變脆，疲勞性能降低，抗水損和抗裂性能下降，易出現低溫開裂和縱向開裂；④瀝青老化嚴重的（回收瀝青針入度小于20）不適合此工藝。適用范圍：一般適用于高速公路、一級公路中下面層，一般不用于表面層。

2.2 就地熱再生

這種方法主要是針對原路面進行就地修復，首先把原路面進行加熱軟化，把路面的廢料鏟掉，然后加入一些新的骨料以及瀝青粘合劑進行混合，最后把這些再生料重新鋪筑在原來的路面上。其優點是不需養生，屬于快速路面養護技術，對交通的影響較小，舊料利用率高，可實現100%，有效提高表面層抗車轍能力。缺點：①收瀝青表面最高加熱溫度及溫度輻射限制，僅能處理表層病害，對需要進行結構性再生的路面大修工程不太適宜；②再生設備需求高且昂貴，再生造價也相對較高；③路拌、加熱及攤鋪壓實溫度是控制難點，其質量控制難度較大；④下承層溫度不宜控制；⑤瀝青老化嚴重的（回收瀝青針入度小于20）不適合此工藝。適用范圍：一般適用于各等級公路瀝青表面層變形類病害的修復和再生利用，不適宜解決路面結構性病害問題。

2.3 廠拌冷再生

瀝青路面的廠拌冷再生主要是將舊的瀝青路面刨開送到拌合廠，通過篩分和破碎，并依據舊的瀝青含量、老化程度材料配級指標等，加入一定量的新集料以及再生材料，進行常溫拌和，按照常溫瀝青混凝土的施工工藝重新鋪筑。優點：①實現舊料100%再生利用；②材料性能可達到熱料性能；③具有良好的抗裂性；④可實現對基層病害的徹底處理；⑤瀝青老化限制性小。缺點：①乳化瀝青冷再生技術相對復雜；②泡沫瀝青冷再生受成型機理和設備限制，級配控制不夠嚴格，產量較低。適用范圍：乳化瀝青廠拌冷再生適用于高速公路、一級公路等重載交通中、下層及柔性基層；泡沫瀝青性能較差，適用于輕型交通。

2.4 就地冷再生

這種方法主要是冷法施工，利用拌合機把路面上的混合材料就地破碎、翻挖然后直接加入水、水泥、骨料、乳化瀝青或泡沫瀝青以及穩定劑等就地攪拌，最后碾壓成型。優點：①實現100%舊料利用；②常溫再生，節能減排效益高；③瀝青老化層度不受限制，缺點：①路拌再生，性能較差；②壓實度一般較低，孔隙率大；③性能較差，應用層位低，上覆熱料加鋪層，影響標高；④綜合路面結構造價高；⑤易出現層間滑移，耐久性不足；⑥養生時間長。適用范圍：主要應用于鋪筑基層或者一些等級比較低的道路施工，有時也用農村小型道路的翻修。

3 路面養護再生技術方案選擇及應用

3.1 冷再生技術的應用案例

內宜水高速K251+000～K253+000路段由于使用年限的增長、自然因素的影響以及交通量得劇增，路面出現了龜裂、塊裂、縱橫向裂縫、車轍和唧漿等各種病害，路面使用性能指數明顯降低。經過反復研究和討論決定采用乳化瀝青廠拌冷再生技術進行路面修復。

3.1.1 處治方案

銑刨主車道和超車道4cm原加鋪上面層、8cm原加鋪下面層，2cm原加鋪基層頂面（銑刨總厚度約為14cm），對存在病害的基層進行挖補修復，設置SBS改性瀝青同步碎石封層，再鋪筑10cm乳化瀝青廠拌冷再生下面層CRAC-25+5cm中粒式SBS改性瀝青混凝土AC-20C+4cm細粒式改性瀝青混凝土AC-13C。

3.1.2 乳化瀝青廠拌冷再生主要工藝要求

（1）冷再生混合料的拌合

拌合時間應適宜，通常冷料和水泥干拌5～8s至均勻后，噴灑乳化瀝青，總拌和時間一般不超過45s。拌合后的混合料應均勻一致，無結團成塊現象（生產前應打開瀝青儲存罐的攪拌裝置進行乳化瀝青循環使其分布均勻）。

（2）冷再生混合料的攤鋪碾壓

冷再生混合料應采用瀝青混合料攤鋪機攤鋪，熨平板不需要加熱，應采用自動找平方式。根據冷再生混合料試鋪檢測結果，由試鋪的混合料總量與鋪筑面積校驗平均厚度，確定松鋪系統。冷再生混合料的碾壓分初壓、復壓和終壓。初壓先靜壓后振動，以防止乳液的流失，一般采用1.5～3.0km/h的行進速度進行控制，碾壓由邊緣向中間，并注意錯軸寬度且不漏壓；復壓采用“高頻低幅”模式碾壓，一般采用2～4km/h的行進速度進行控制。終壓使用膠輪壓路機碾壓+鋼輪壓路機收面，一般采用3～5km/h的行進速度進行控制。

（3）養生

若天氣干燥、平均氣溫高于20℃，宜養生不少于24h。若天氣潮濕，平均氣溫低于7℃，應養生3～5d，直至表面干燥。當環境介于兩者之間，可酌情處理。

此項路面養護工程采用冷再生技術進行處理以后，路面達到了相關的性能指標，保證了路面的修復質量以及平整度。

3.2 熱再生技術的應用案例

2015年隆納高速公路K1935+000～K1936+100、K1950+ 000～K1967+000、渠壩連接線出現車轍、龜裂、縱橫向裂縫等多種病害，嚴重影響路面的使用性能，對行車舒適性和通行能力造成很大影響。經過研究討論決進行大面積瀝青路面的修復，采用熱再生技術對其進行施工。

具體的工藝流程為：①對原路面進行加熱、耙松，噴灑再生劑和熱瀝青后，要將路面上的混合料收集至作業車道的中間位置，形成一個梯形截面的料帶。收集過程中，再生劑和熱瀝青與原路面混合料充分融合、反應，起到恢復老化瀝青性能的作用。②在再生混合料料帶上按設定比例添加新瀝青混合料，進行均勻拌和，輸送至攤鋪機進行攤鋪施工。③依據混合料的類型和壓實厚度選擇合適的碾壓機組，碾壓速度控制在2～3km/h，勻速靜壓1～2遍。

施工后再生瀝青混合料的動穩定度，檢測結果大于6000次/mm，遠遠滿足規范要求。對瀝青混合料性能及路面路用性能進行檢測，路面滲水系數、壓實度、平整度等檢測結果均滿足規范要求。

4 總結

通過以上各個方面的介紹我們了解到，采用瀝青路面再生技術不僅保證了路面的穩定性和使用功能，而且節約成本、減少環境污染，充分發揮了瀝青混凝土路面再生技術的社會效益和經濟效益。

［1］黃樹民.探究瀝青再生技術在高速公路養護治理中的應用［J］.黑龍江交通科技，2013，04：40+42.

［2］孫紅烽.瀝青路面就地熱再生技術在高速公路養護中的應用［J］.交通標準化，2013，24：56～59.

［3］孫海鵬.瀝青路面就地熱再生技術在廬銅高速公路養護中的應用［J］.工程與建設，2014，03：405～407.

U416.217

A

2095-2066（2016）30-0199-02

2016-10-12

胡洋（1983-），男，工程師，本科，主要從事高速公路養護管理工作。