改性瀝青路面就地熱再生關鍵技術分析

房益林 張廣浩 許鷹 楊潤生 劉飛

摘 要：瀝青路面就地熱再生技術可滿足原路面材料再生利用的要求，且對路面功能性病害治理效果良好，在我國公路工程建設中得到了廣泛應用及推廣。但在改性瀝青路面應用就地熱再生技術，仍存在很多問題，如常規再生劑與老化SBS改性瀝青再生不適應或高RAP摻量對再生混合料的使用性能等起的制約作用等。此類問題的長期存在，將對改性瀝青路面施工質量造成極大影響。為此，本文結合具體案例，對改性瀝青路面就地熱再生關鍵技術進行了探討。

關鍵詞：改性瀝青路面；就地熱再生技術；工程概況

自上世紀90年代以后，我國公路建設事業迅速發展。瀝青路面作為我國高等級公路路面的主要類型，在全部通車里程中瀝青路面所占比例高達90%左右。與西方發達國家相比，我國高等級公路建設水平還存在一定差距，且具有較為薄弱技術基礎。但在社會經濟高速發展的今天，相比公路建設速度，公路技術發展存在嚴重滯后性，特別是在交通量大、氣候條件惡劣的環境下，通車后瀝青路面往往存在大量病害問題，據相關數據顯示，每年我國瀝青路面需翻修量為12%以上，大大增加了施工難度，為此，必須重視瀝青路面養護維修施工技術的應用。作為一種預防性養護技術，就地熱再生技術可修復瀝青路面表層病害，恢復瀝青表面層物理力學性能，實現瀝青路面再生利用，降低成本等。在改性瀝青路面施工中合理應用就地熱再生技術，可大大提升工程質量，促進我國公路建設事業持續、健康發展。

一、工程概況

某公路工程總長度為35.66km，選用雙向6車道公路標準，自通車后，承擔著較大的交通量，致使路面車轍病害較為嚴重。目前第一階段養護施工已結束，主要利用就地熱再生技術對K36+600～K40+048段與K45+200～K46+930段外側行車道進行整形養護施工，據觀察研究表明，施工后路面狀況良好，路面車轍病害處治效果不錯，達到預期養護施工目標。為此，決定仍選用就地熱再生技術進行K35+000～K36+000段施工。此次施工段長度為1km，施工面積約1萬㎡，具有嚴重車轍病害問題，對行車舒適性、安全性影響巨大。為快速恢復路面使用性能，決定以就地熱再生進行施工。具體路面結構如圖1所示。

圖1 路面結構圖

二、路況調查及施工方案

1、路況調查

通過實地調查分析可見車轍、坑槽為該路段路面主要病害類型，其他路面損壞形式不多。因本路段交通量較大，且超載、重載現象較多，進而加大了病害嚴重程度，其中車轍最大部位可達到7.5cm，50m為其長度，其他路段車轍深度范圍為3～4cm。

2、施工方案

因本路段具有較大車流量，且重載超載現象嚴重，這也是產生車轍病害的直接原因。決定選用就地熱再生施工工藝，其中以整形再生為主。根據工程實際情況及當地運輸條件等，選用SBS改性瀝青玄武巖SMA-13瀝青混合料作為添加的新拌瀝青混合料。在整體熱再生施工前，因局部路段存在較大車轍問題，為進一步提高工程質量，熱再生時可分兩次完成施工，其一，為初次平整，無需攤鋪機操作，只需加熱、耙松路面后，通過熨平板把車轍波峰位置的混合料向波谷位置填筑，隨后壓實施工，碾壓過程中無需收光，完成初次整平施工后，即可進行第二階段施工。其二，全線施工，按照路面實際狀況，可進行適量新瀝青混合料摻加。因原路面具有較大車轍，因此必須保證新料摻加充足。為此，具體施工階段如下：

（1）初次整平階段。初步整平施工可選取HM加熱王、RM6000公路王等設備，主要處治大車轍部位，并做好碾壓施工，進而提高工程壓實效果。

（2）第二階段—全線就地熱再生施工。此階段需進行全線路面就地熱再生處治，主要選用熱再生整形施工工藝，具體施工流程為加熱耙松路面—噴灑3%再生劑—調平路面不平整處—路面封水處理，進而防止產生水損壞問題，達到良好施工效果。基于經濟性原理，可選用RM6000、HM16等就地熱再生設備。施工后，可提高路面平整度，將路面車轍病害消除，達到良好施工效果。

三、就地熱再生施工原理

作為一種預防性養護技術，就地熱再生是利用專用就地熱再生設備，加熱、銑刨瀝青路面，并進行適量新瀝青、新瀝青混合料及再生劑等材料摻加，隨后通過一系列施工工序，如熱拌和、攤鋪及碾壓等，一次性實現對表面指定深度范圍內舊瀝青混凝土路面再生的技術。目前，可選用復拌再生與加鋪再生兩種方式，具體如下：

1、復拌再生。加熱、銑刨舊瀝青路面后，可將適量再生劑、新瀝青等材料就地摻加，通過熱拌和、攤鋪等工序實現路面再生。一般情況下，需在30%以內合理控制添加的新瀝青混合料比例。

2、加鋪再生。加熱銑刨舊瀝青路面后，可將適量再生劑、新瀝青等材料就地摻加，通過熱拌和、攤鋪等工序實現再生混合料，隨后通過再生復拌機的第一熨平板進行再生混合料攤鋪，并通過再生復拌機的第二熨平板同時在再生混合料上方攤鋪新瀝青混合料，隨后同時壓實以上兩層，最終碾壓成型。

通常選用道路石油瀝青作為瀝青路面熱再生的再生結合料，特殊情況下可適量添加再生劑。除此之外，施工溫度需控制在10℃以上。相比其他再生工藝，就地熱再生技術具備以下優點：

第一，可達到就地瀝青路面再生利用的目的，并能節約大量成本費用；

第二，施工過程基本不會影響道路交通正常運行；

第三，可對就路面級配組成進行修正，并能夠修正表面破壞；

第四，改善縱斷面、路拱及橫坡。

四、改性瀝青路面就地熱再生施工工藝

在充分了解就地熱再生施工原理的基礎上，及掌握工程實際情況的基礎上，為保證施工質量，必須規范施工流程。具體如圖2所示。

圖2 改性瀝青路面就地熱再生施工流程

1、施工準備

就地熱再生施工前，必須清理干凈路面，避免對再生混合料質量造成任何影響。如路面標線為冷噴型則無需清理。如混合料已污染或為不可再生混合料，需做好標注，并進行清理。同時結合工程實際情況，合理配置施工設備，主要設備如表1所示。

2、加熱施工

完成準備工作后，就地熱再生機械就位，在加熱施工中應做好加熱工藝控制工作，根據既定要求，所有加熱車輛勻速前行，盡量減短車距。為達到預期加熱效果，應按照當天環境溫度，可進行預加熱設備數量的適當增減。同時，需將保溫板加設到車底與車輛間空隙，以此減緩熱量散失過快。

相比普通瀝青混合料施工溫度，改性瀝青混合料施工溫度較高，為避免瀝青混合料二次老化，施工時必須在160～190℃范圍內合理控制路面加熱溫度。如具有較低加熱溫度，可對適當減緩施工速度，或增設加熱設備，進而達到路面預期加熱效果。

3、噴灑再生劑

按照原路面瀝青材料檢測試驗結果，以恢復再生混合料性能為標準，并結合瀝青指標參數，合理確定再生劑噴灑量。施工前，必須詳細檢查噴灑系統，保證其能夠正常運轉，避免施工故障發生。噴灑過程中，應保證準確、均勻，且對路面變化情況加以關注，如出現用量不符現象，應及時進行調整。

4、耙松原路面

選用液壓氣動復合式疏松耙作為耙松裝置，通過機械設備均勻耙松原路面。施工過程中，應及時做好耙松氣壓調節工作，確保施工寬度、深度滿足施工控制需求。通過該方法耙松路面，無需打碎集石料。根據相關施工規范規定，相隔200m需進行一次再生深度檢測，要求在-0.5～+0.5cm之間合理控制深度誤差范圍，當耙松深度與設計要求不符時，應及時進行耙松深度調整。除此之外，為達到路面加熱溫度有效提升，可通過降低車速、液化氣流量調整等方式得以實現，進而滿足耙松深度需求。假設具有較大耙松深度，需對疏松耙的深度進行適當調整，以此合理控制耙松深度。選用自動控制系統噴灑再生劑，并對參數設置進行查看，保證參數無誤。

5、再生施工

利用再生設備自帶熨平板、前導板在路面耙松后初步進行路面材料整形。以期通過熱再生施工技術進行路面車轍病害處治，此導料板可把車轍擁起到波峰的瀝青混合料推回到車轍帶波谷。并與人工方式相結合，修正接縫位置混合料，進而提高施工效果。

6、攤鋪及碾壓施工

與密實型瀝青混合料相比，SMA瀝青混合料松鋪系數較小，施工過程中，可按照試驗確定的松鋪系數控制攤鋪厚度。整形型就地熱再生施工技術要求，將一定量新瀝青混合料攤鋪到再生層表面，攤鋪層數為1層。攤鋪加鋪層混合料之后，可同時和下面熱再生層進行壓實，因瀝青混合料集料之間存在擠嵌作用，進而能夠滿足層間熱粘結的功效。

與新拌瀝青混合料施工溫度相比，再生瀝青混合料溫度偏低，但因再生瀝青混合料的特性，也可符合壓實度要求。施工時需做好壓實遍數、速度等及時調整工作，以便于達到良好壓實效果。

碾壓施工前，需清理干凈邊上灑落的混合料，以3階段實施碾壓作業。根據施工要求，具體碾壓工序如表2所示。完成就地熱再生施工后，待溫度降至50℃，即可開放交通。

五、結束語

綜上所述，在我國公路建設中，改性瀝青也得到廣泛應用，目前我國大多數高等級公路都選用SBS改性瀝青作為上面層材料，在改性瀝青路面病害處治及養護中選用就地熱再生施工工藝已成為當前發展趨勢，研究改性瀝青路面就地熱再生施工技術，對促進我國公路養護技術水平提升及實現公路建設事業可持續發展具有重要的現實意義。

參考文獻

[1]楊德勝.通沈高速公路SBS改性瀝青混凝土路面施工技術研究[D]. 吉林大學 2010

[2]閆小琳.高速公路SMA改性瀝青混凝土路面施工技術探討[J]. 交通建設與管理. 2015（06）

[3] 康龍.高速公路SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝[J]. 交通世界（建養.機械）. 2015（Z1）

[4] 陳朝輝.SBS改性瀝青路用性能及改性瀝青混凝土路面施工的質量控制[J]. 淮北職業技術學院學報. 2011（03）

[5]王作圣. 探析公路工程施工中的瀝青砼公路施工技術[J]. 中國新技術新產品. 2016（04）