就地熱再生技術在京港澳國家高速公路（G4）耒陽至宜章段路面大修工程的應用

黃強 劉金偉

（1.湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣交通運輸局 湖南寧鄉(xiāng) 410600 2.長沙中核工程檢測技術有限公司 湖南長沙 410000）

就地熱再生技術在京港澳國家高速公路（G4）耒陽至宜章段路面大修工程的應用

黃強1劉金偉2

（1.湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣交通運輸局 湖南寧鄉(xiāng) 410600 2.長沙中核工程檢測技術有限公司 湖南長沙 410000）

京港澳國家高速公路（G4）耒陽至宜章段路面大修工程K1714+466～K1737+461.2段采用了就地熱再生技術。本文介紹了舊路的再生適用性評價，再生瀝青和再生瀝青混合料的設計方法及其性能評價，瀝青路面回收料的銑刨和預處理，再生瀝青混合料的拌和、攤鋪、碾壓工藝及其質量控制等。就地熱再生瀝青路面可以達到普通全新瀝青路面的技術和質量標準，是一種經(jīng)濟、環(huán)保、可靠的瀝青路面養(yǎng)護維修技術，可以用于高等級路面。

1 就地熱再生技術簡介

就地熱再生就是采用專用的就地熱再生設備，對瀝青路面進行加熱、銑刨，就地摻入一定數(shù)量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑等，利用移動式的就地拌合設備進行加熱拌合，經(jīng)熱態(tài)拌和、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現(xiàn)對表面一定深度范圍內的舊瀝青混凝土路面再生的技術。它可100%利用舊路面瀝青混合料，是一種經(jīng)濟、環(huán)保、可靠的瀝青路面養(yǎng)護維修技術，具有廣闊的推廣應用前景。它可以分為復拌再生、加鋪再生兩種。

（1）復拌再生：將舊瀝青路面加熱、銑刨，就地就地摻入一定數(shù)量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑，經(jīng)熱態(tài)拌和、攤鋪、壓實成型。

（2）加鋪再生：利用再生復拌機就，先將一定數(shù)量的新瀝青以及再生劑等拌和形成再生混合料，就地摻入經(jīng)過加熱、銑刨舊瀝青路面。操作最后的結果是將兩層壓實、成型。通過在K1714+466～K1715+000段實行了試驗段的施工，加鋪了深度共10cm的再生復拌后的混合料，之后采用了復拌再生技術，對其余路段進行了施工，再生深度均為4～5cm。

另外，就地熱再生還應具備以下條件：

①原路面整體強度滿足設計要求；

②原路面病害主要集中在表面層，通過再生施工可得到有效恢復；

③原路面瀝青25℃針入度不低于20（0.1mm）。

2 原瀝青路面調查及分析

（1）瀝青路面再生施工前，對原路面的調查非常重要，通過對原路面通車營運期間的養(yǎng)護資料和路面檢測資料，并結合現(xiàn)場取樣所做的相關試驗數(shù)據(jù)，分析病害成因。經(jīng)現(xiàn)場調查與相關試驗并查閱耒宜高速歷年養(yǎng)護記錄，耒宜大修工程K1714+466～K1737+461.2段原路面結構類型有超薄磨耗層、AC-13、AK-13三種類型。

（2）路面病害調查：經(jīng)現(xiàn)場調查得知，存在長大貫通裂縫、局部沉陷、唧泥、龜裂、網(wǎng)裂、坑槽、車轍病害。

3 舊瀝青路面局部病害處治

就地熱再生適用于路面結構相對穩(wěn)定的瀝青路面，因此，就地熱再生施工前，需要對舊路面的病害進行處治修復，以提高原路面結構的穩(wěn)定性。針對病害的不同情況，大致可概括為：對于長大貫通裂縫及局部路基層下沉之處采用深層灌漿處理；對于局部沉陷、唧泥路段應做挖補處理，視挖開后的情況，來確定處理深度與范圍；對于龜裂之處也應挖補到基層。

（1）車轍超過4cm路段的預處理。用精銑工藝銑去轍槽兩側隆起部分，一方面使轍槽深度盡可能降低到4cm之內，另一方面用壓路機壓平后再進行就地熱再生，或者用加熱方法先把隆起部分加熱軟化，保證再生深度基本一致，同時提高路面的平整度。

（2）深的坑槽處理。對坑槽進行單獨修補處理后，坑槽深度應小于再生深度4cm。

（3）裂縫的處理。

①當裂縫寬度大于0.6cm且深度超過4cm時，應沿裂縫中線切割2cm寬、10cm深的槽，鑿平槽的下表面，分次用改性乳化瀝青灌縫，直至灌滿槽底，待乳化瀝青破乳、干燥后，再用高溫SBS改性瀝青灌滿縫槽。

②當裂縫寬度小于0.6cm時，用改性乳化瀝青分2～3次灌縫處理，直至裂縫灌滿為止，不得用填縫膠灌縫。

③原來已用填縫膠處理的路段，在就地熱再生施工前1～2d，須把填縫膠鉤出，再按上面①、②的方法分開處理。

④當路面裂縫產生了支縫，寬度超高1.5cm以上，且貫穿于整個面層深達基層或以下時，應對此縫進行挖補處理，深度至少到基層頂面；如基層松散了，應挖補基層，并分層處理到面層。

（4）舊路面補丁的處理

當舊路面補丁較多、較大且原用修補材料級配不良時，須挖除原修補材料，然后用AC-13熱拌改性瀝青混合料填平、壓實。

4 再生混合料設計及質量控制指標

（1）瀝青路面所用的原材料必須取樣進行質量檢驗，各材料的技術指標須符合《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40-2004）中相關規(guī)定。

（2）RA-75型再生劑于本項目中在瀝青路面材料摻配中被廣泛使用，在摻配中應注意回收瀝青路面材料（RAP）中瀝青老化程度、含量、路面材料（RAP）比例等參數(shù)值。

（3）就地熱再生混合料礦料級配工程設計級配范圍的確定，以及就地熱再生混合料技術要求和性能檢驗，應符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40-2004）對熱拌瀝青混合料的相關規(guī)定，其新添加AC-20C混合料的比例為5～15%。

（4）再生劑用量的確定

首先用從RAP材料中抽提出瀝青進行了針入度、軟化點、5℃延度試驗，然后在舊瀝青中分別摻加舊瀝青質量的3%、6%、9%的再生劑，測試再生后瀝青的針入度、軟化點、5℃延度，通過再生劑摻量與瀝青三大指標關系試驗確定，再生劑為舊瀝青質量的5%。

（5）AC-13C再生瀝青混合料配合比試驗結果

表1 再生混合料AC-13級配

AC-13C級配中對2.36mm篩孔通過率要求為小于40%。

通過試驗，確定AC-13C再生瀝青混合料最佳油石比為4.8%，其各項技術指標如表2所示。

表2 馬歇爾試驗結果

（6）新添加AC-20瀝青混合料的試驗結果

生產配合比為（0～3）：（3～6）：（6～11）：（11～16）：（16～22）：礦粉=26%：6%：24%：31%：11%：2%。

表3 AC-20混合料級配

表4 馬歇爾試驗結果

（7）瀝青混合料的正常施工溫度控制

瀝青加熱溫度控制在160～165℃；改性瀝青現(xiàn)場制作溫度SBS類控制在167～170℃，EVA、PE類控制在165～170℃；成品改性瀝青加熱溫度SBS類控制在175℃，EVA、PE類控制在175℃；集料加熱溫度SBS類控制在 190～220℃，SBR膠乳類控制在 200～210℃，EVA、PE 類控制在 185～195℃；改性瀝青SMA混合料出廠溫度SBS類控制在170～185℃，SBR膠乳類控制在160～180℃，EVA、PE類控制在165～180℃；混合料最高溫度（廢棄溫度）控制在195℃；混合料貯存溫度控制在拌和出料后降低不超過10℃；攤鋪溫度不低于160℃；初壓開始溫度不低于150℃；碾壓終了的表面溫度不低于90℃；開放交通時的路表溫度不高于50℃。

5 再生混合料的施工

再生混合料施工時，混合料溫度、級配、油石比、顏色應均勻一致，不得存在離析現(xiàn)象。

（1）舊路段的加熱，加熱機組對舊路面加熱時，應遵循勻速、均衡的原則。原路面必須充分加熱，路表面最高溫度不宜超過200℃，路面內4cm處的溫度不低于90℃，翻松拌勻后的舊路面材料的綜合溫度不應低于140℃，也不宜高于160℃。

（2）再生劑的噴灑

再生劑噴灑裝置應與再生機組行走速度聯(lián)動并可自動控制，能準確地按設計劑量噴灑再生劑或再生劑與瀝青的混合料液。再生劑的加熱溫度應控制在110～130℃之間，以提高再生劑的流動性和與舊瀝青的融合性。

（3）攤鋪

攤鋪的技術要求是表面沒有拉毛、裂縫、離析等問題。攤鋪后的熨平板的振搗功率應以混合料的初始壓實度的提高、熱量損失的減少為標準；攤鋪中再生混合料的溫度宜控制在140～160℃之間，復拌再生機組的施工速度應保持1.5～3m/min左右推進，混合料攤應保持均勻。

（4）碾壓

壓實機械：單車道再生時，應配1臺30t以上的膠輪壓路機、13t以上的雙驅雙振雙鋼輪壓路機2臺。

對于混合料的初壓，壓路機每次均應從縱縫處起壓，壓路機應有2/3以上的碾壓輪在未再生的路面上，在再生混合料上的輪寬在30cm以上即可，沿縱縫碾壓2～3遍，然后再由兩側向中間碾壓，每次碾壓的輪跡應與上次碾壓輪跡重復20cm以上，以保證碾壓均勻、不漏壓、不多壓。

（5）接縫處理

①縱向接縫部位的施工：

施工縱縫應平順成直線。在施工前，應按設計再生寬度先在路面上放線，供加熱機組控制加熱行走路線，然后在放線外側再立桿拉線供復拌機攤鋪行走用。

②橫向接縫部位的施工：

混合料攤鋪時，應盡量減少橫向施工縫。如有需要，必須采用平接縫，宜在當天施工結束后清掃、成縫。

（6）再生施工范圍的兩側超寬加熱的20cm及兩端已加熱而未再生的過渡路段，在再生施工完畢后，應人工刷涂改性乳化瀝青與再生劑的混合液（改性乳化瀝青：再生劑為3：1），減輕路表面被加熱后瀝青混合料老化帶來的不利影響。

（7）路面標高與橫坡的控制

瀝青路面就地熱再生時，新料的加入，都將會導致路面標高有所增加，因此在攤鋪時，可通過攤鋪時將兩側邊線做成一定角度的斜面，保證路拱橫坡的排水狀態(tài)保持暢通，以達到路面在橫向平順過渡的效果。

（8）開放交通

開放交通的標準為：就地熱再生碾壓完畢，再生層表面溫度低于50℃并完全冷卻至常溫。

6 就地熱再生施工的質量檢測

（1）就地熱再生施工過程中的質量檢測；

（2）就地熱再生的檢測與驗收。

7 結論

耒宜大修項目耒陽至宜章段路面大修工程K1714+380～K1737+461.2段右幅已經(jīng)建成并通車，通過現(xiàn)場試驗的跟蹤檢測，以及相關的單位的驗收，各項技術指標均能達到要求，結合通車的情況，表明就地熱再生瀝青路面可以達到普通全新瀝青路面的技術和質量標準，是一種經(jīng)濟、環(huán)保、可靠的瀝青路面養(yǎng)護維修技術，可以用于高等級路面。

[1]《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTGE42-2005）.

[2]《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTGE20-2011）.

[3]《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40-2004）.

[4]《公路瀝青路面再生技術規(guī)范》（JTGF41-2008）.

U418.6

A

1004-7344（2016）33-0195-02

2016-11-12

黃 強（1976-），男，工程師，本科，主要從事公路、市政工程管理，施工等工作。

劉金偉（1985-），男，工程師，本科，主要從事公路與橋梁試驗檢測工作。