就地熱再生在瀝青路面養護中的應用

王 浩，孫 強，閆姝音，楊林睿

（中國市政工程東北設計研究總院有限公司，吉林 長春 130021）

成果應用

就地熱再生在瀝青路面養護中的應用

王 浩，孫 強，閆姝音，楊林睿

（中國市政工程東北設計研究總院有限公司，吉林 長春 130021）

目前我國很多瀝青路面需要進行養護維修，就地熱再生技術正逐步成為瀝青路面改造的主要方法之一。通過對舊路面的調查、評價與舊瀝青混合料的試驗檢測，在舊瀝青中摻加適量的再生劑使舊瀝青恢復性能要求，得到有效的再生。在施工過程中保證施工工藝和質量控制，采用就地熱再生工藝恢復舊路的路用性能。

就地熱再生；再生劑；瀝青混合料

0 引言

盼盼路是營口市城市核心區南北向的一條城市主干路，道路長度3.95 km，起到了連接遼河大街、新興大街、渤海大街、金牛山大街、青花大街等干線道路的重要作用，形成營口市市中心區域主要路網。盼盼路地下管網多，由于經過多次開挖、回填的影響，并且施工工藝、技術標準和管理經驗存在缺陷，經過多年使用后，出現了坑槽、龜裂、車轍、沉陷、麻面、不規則裂縫等病害，嚴重影響了通行質量和市民出行，亟需對舊路面進行養護。

傳統的瀝青路面維修采取銑刨后重新鋪筑新瀝青混合料的方式，會產生大量的瀝青混合料舊料，造成嚴重的環境污染和資源浪費，而且施工工期長，對交通的影響大。瀝青路面的就地熱再生能夠有效的解決這些問題，我國從20世紀90年代起開始引用現場熱再生機組，在京石高速公路、京津塘高速公路、京福高速公路等成功的進行了瀝青路面的現場熱再生。在城市道路的路面維修中就地熱再生技術也逐漸得到廣泛應用和重視。就地熱再生技術是通過舊路面的加熱、銑刨、新材料的定量摻配、拌和、鋪筑和碾壓等作業完成。根據施工工藝的不同，就地熱再生分為表面再生、復拌再生和重鋪再生三類。

1 原路面狀況調查

1.1 路面情況及破損狀況調查

盼盼路修建于上世紀90年代，機動車道寬度為24 m，道路進行了多次養護維修，原路面的路面結構形式為：4 cm細粒式瀝青混凝土+7 cm粗粒式瀝青混凝土+20 cm水泥穩定砂礫（5.5%水泥）+ 18 cm水泥穩定砂礫（4.5%水泥）+55 cm石灰土土基處理。

通過對路面狀況各項評價進行全面調查，盼盼路路面破損主要有龜裂、車轍、坑槽、麻面、沉陷等多種形式，見圖1。

圖1 路面破損形式

1.2 貝克曼梁彎沉儀測量

采用貝克曼梁彎沉儀對盼盼路進行路面彎沉值的調查，檢測頻率為每20 m一點進行檢測，在半剛性基層的瀝青路面上采用長度5.4 m的彎沉儀，測試車采用標準軸載BZZ-100的測試車。測定后經過修正后的計算彎沉值L0與設計彎沉值Ld進行比較。

對路面破損狀況和彎沉試驗結果與交通量調查分析相結合表明：盼盼路的路面狀況嚴重影響通行服務水平，舊路面的病害主要集中在表面層，個別位置存在強度不足，但不存在大范圍的結構強度不足問題。因此，選用就地熱再生技術能夠有效的解決道路龜裂、不規則裂縫等道路破損問題，滿足道路的設計通行能力。

2 舊瀝青混合料性能評價

原瀝青路面采用機械切割方法進行取樣并試驗檢測，將取回的樣品統計分析，既有車行道面層結構介于10～12 cm厚度不等，滿足就地熱再生的厚度要求，通過外觀描述后，將具有代表性的瀝青混合料作為原路面瀝青混合料級配及瀝青含量（油石比）的試驗材料。

經過室內試驗分析，盼盼路回收舊路面瀝青技術指標及瀝青混合料（AC-13）的瀝青含量、礦料級配分別見表1和表2，根據篩分結果，得出瀝青混合料級配圖，見圖2。

表1 回收舊路面瀝青技術指標

表2 盼盼路上面層瀝青混合料抽提篩分結果

圖2 盼盼路上面層瀝青混合料級配圖

根據舊瀝青混合料抽提篩分結果及礦料級配分析，雖然舊瀝青混凝土路面在行車荷載和自然環境的多年反復作用下，路用性能下降，級配發生變化，骨料出現細化及磨耗，瀝青逐漸老化，但瀝青混合料級配及油石比滿足要求，不需要添加混合料進行級配優化。舊瀝青的針入度和延度指標退化明顯，舊瀝青已出現一定程度的老化，但老化瀝青的25℃針入度不低于20（0.01 mm），在舊瀝青混合料中摻加適量的再生劑，可以恢復其性能。

3 再生瀝青性能研究[1-5]

3.1 再生劑含量的選擇

再生劑由多種芳香族油料，對老化瀝青具有良好的溶解性和分散能力，恢復舊瀝青混合料的性能。將舊路面瀝青混合料的瀝青回收，摻加劑量為3%、5%、7%的再生劑后進行針入度、軟化點、延度的試驗，結果見表3。

表3 盼盼路再生瀝青摻配試驗結果

老化瀝青在加入再生劑后，瀝青的針入度和延度值增加，軟化點降低，性能出現了明顯的改善，延度受到礦粉的影響，一般不能滿足要求，根據針入度和軟化點的指標確定再生劑的摻加量。

3.2 瀝青混合料性能試驗

在舊瀝青混合料中分別摻加瀝青含量的3%、5%和7%的再生劑，進行馬歇爾試驗，試驗結果見表4。

表4 摻加不同用量再生劑舊瀝青混合料的馬歇爾試驗結果

根據舊瀝青混合料摻加再生劑的馬歇爾試驗結果與舊瀝青摻加再生劑的指標綜合比較，確定老化瀝青再生劑摻加含量為5%，熱再生的瀝青混合料的油石比為5.1%。

4 就地熱再生混合料的施工

4.1 盼盼路技術方案的確定

就地熱再生施工前必須進行預處理，局部基層病害路段經過調查后將路面結構全部挖除并恢復，恢復后標高與舊路面標高一致，使其滿足就地熱再生的應用條件。然后全路段采用就地熱再生工藝，摻加適量再生劑后耙松4 cm。為提高再生瀝青混合料路面的低溫抗裂性、高溫穩定性、耐磨耗能力和延長使用壽命等性能，整體就地熱再生后加鋪2 cm改性瀝青玄武巖瀝青混合料（AC-13C）。

4.2 就地熱再生施工

調查全線的各種窨井井座的高程，調整現有路面高程的井座至設計標高。將基層病害路段處理后，采用RM6000、HM16、HM7等就地熱再生設備進行全幅路面就地熱再生施工。

嚴格控制就地熱再生工藝流程，控制施工過程中加熱的溫度、機組的行走速度、銑刨厚度和溫度、攤鋪厚度和溫度、再生劑的用量、復拌的溫度等指標，并及時進行檢測，保證就地熱再生的質量。就地熱再生正式施工前應鋪筑試驗路段，從施工工藝、質量控制、施工管理、施工安全等各方便進行檢驗，鋪筑的試驗段的長度不小于200 m。

在就地熱再生層的表面加鋪2 cm改性瀝青玄武巖瀝青混合料（AC-13C），加鋪層混合料攤鋪后與攤鋪完成的熱再生層兩層結構共同碾壓，利用瀝青混合料中集料的相互擠嵌作用，使層間粘結效果更好。盼盼路施工完成后見圖3。

圖3 盼盼路就地熱再生后路面狀況

5 結語

（1）舊路面瀝青混合料級配發生變化，骨料出現細化及磨耗，但瀝青混合料級配及油石比滿足要求，不需要添加混合料進行級配優化。舊瀝青出現一定程度的老化，通過在舊瀝青中摻加適量的再生劑，恢復其性能。

（2）瀝青路面就地熱再生技術起到了節約資源和保護環境的作用，對交通干擾小、施工速度快，通過就地熱工藝有效的改善了道路的路用性能，具有足夠的強度和承載能力。

（3）瀝青路面就地熱再生作為一種新型環保的養護技術，通過盼盼路的舊路面調查分析和瀝青混合料試驗結果、就地熱再生施工管理及檢驗驗收，為今后就地熱再生施工工藝在城市道路中的應用提供了有力的依據。

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U414

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1009-7716（2017）04-0217-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.04.064

2017-02-09

王浩（1981-），男，吉林雙遼人，高級工程師，從事城市道路設計工作。