瀝青路面就地熱再生技術在公路養護中的應用

吳偉民

（甘肅省蘭州公路局應急搶險保障中心，甘肅蘭州 730000）

運用瀝青路面就地熱再生技術開展公路養護工作，修復路面病害問題，通常需要利用加熱機對瀝青集料進行加熱和軟化，借助加熱銑刨機實施再生瀝青混合料加熱、翻松，添加再生劑，利用自卸車添加新瀝青集料，使用復拌機實施新舊瀝青集料加熱與拌和，使用攤鋪機攤鋪路面瀝青，再利用壓路機進行壓實，以高質量完成相關質檢工作，若存在問題應及時進行修復。

1 瀝青路面就地熱再生施工流程

為了優化瀝青路面就地熱再生施工技術，應量化施工流程，在具體施工中，可借助加熱機將瀝青集料加熱至標準溫度，利用加熱銑刨機進行再度加熱、翻松，收集松散的瀝青集料并全部投入攪拌機組。與此同時，使用自卸車添加再生劑和新瀝青集料，將拌勻后的瀝青用于路面均勻攤鋪工作，借助壓路機進行壓實。瀝青路面就地熱再生施工工藝類型包括整形型、復拌型、補強型。

（1）整形型工藝借助加熱機對路面進行加熱與軟化，通過試驗全面掌握原路面材料，根據原材料明確再生劑的類型、添加量，運用平行疏松耙對被加熱并噴灑過再生劑的路面實施翻松處理。

在再生的熱路面鋪灑少量的新瀝青混合料，使新舊瀝青集料相混合，采取一次性壓實措施使路面成型。根據病害處理效果，整形型適用于路面車轍、面層沉陷、松散、麻面和網裂等病害。

（2）進行復拌型施工時，使用路面加熱機對路面進行加熱和軟化處理；使用平行疏松耙對路面實施翻松處理，加入添加劑，收集松散的瀝青集料；利用提升機將瀝青集料輸送到拌和機中，進行再加熱與拌和處理，瀝青集料拌和均勻后，再利用攤鋪機開展路面瀝青攤鋪作業；使用壓路機進行路面碾壓工作，原路面瀝青材料需要優化或瀝青含量需要補充時，應選用復拌型工藝，最終構成的路面屬于磨耗層。

（3）補強型細分為優化補強、基本補強，前者是對施工技術的全面優化，后者以整形型為基礎，增加新瀝青集料添加量，提升整形后的瀝青路面高程，將新瀝青混合料鋪筑于路面層，以形成保護作用。

根據病害處理效果，補強型工藝適宜治理輕度車轍、重度車轍、麻面、路面裂縫、路面沉陷、微表處脫皮、橋頭跳車和瀝青層偏薄等問題。與前兩種工藝相比，補強型工藝會增加新瀝青集料添加量與原路面的厚度，可更新路面高程，以增強路面承載力。

2 做好再生瀝青材料制備工作

在制備再生瀝青材料的過程中，須結合專業試驗活動進行瀝青膠結料的試驗工作，對瀝青進行抽提，以生成老化瀝青的原材料，在原材料中加入4%、6%、8%的再生劑，以此形成再生瀝青。

在制備過程中須科學控制加熱溫度，避免溫度過高、過低，溫度過高會導致瀝青老化，使再生劑會發失效；溫度過低會，導致瀝青流動性變差，再生劑和老化瀝青無法充分拌和，將加熱溫度控制在140 ℃最佳。與此同時，應準確把握瀝青拌和時間，避免時間過長、過短。應嚴格按照再生瀝青的常規指標，運用物理化學試驗對再生瀝青集料的針入度、軟化點、延度和最佳摻量進行檢測。

（1）針入度指瀝青集料黏稠度，在具體試驗活動中，需要將探針與特定荷載的作用相結合，同時，對相關溫度、時間進行科學控制，試驗中的探針貫入深度與瀝青針入度一致，單位為0.01 mm。

瀝青針入度的數值越小，瀝青集料的黏稠度、硬度越高；如果針入度的數值越大，說明瀝青黏稠度、硬度越低。在某試驗研究中，荷載為50 g，探針和連桿的重量為50 g，試驗總重量為100 g，水浴溫度為25 ℃，保溫時長為1.5 h，貫入時間為5 s。該試驗研究為不同摻入量的再生劑中，加入AC-13、SMA-13的舊瀝青集料，以抽提老化瀝青，分析再生劑摻入量，避免影響再生瀝青集料針入度。研究結果表明，再生劑摻入量越多，再生瀝青集料針入度數值會越高，兩者呈正相關關系，再生劑會對老化瀝青產生軟化作用，降低瀝青黏稠度。

（2）軟化點指瀝青集料在高溫環境下的穩定性、瀝青對外在溫度的敏感性。若瀝青集料的軟化點越高，瀝青在高溫環境下的穩定性越好，其抗車轍能力更強。在某試驗中，工作人員采取環球法，測試瀝青集料的軟化點。在具體工作中，可使用尺寸固定的圓環，將瀝青固定成型，并進行修整，將瀝青樣品、試驗器具等放入5 ℃水中，其保溫時長為15 min，后期水浴升溫值控制為5 ℃/min。試驗發現，隨著溫度增加，瀝青樣品中的鋼珠會逐漸呈下落狀態，鋼珠觸碰到底板，此時的溫度為瀝青軟化點。該試驗為不同摻入量的再生劑中加入AC-13、SMA-13的舊瀝青集料，抽提老化瀝青，分析再生劑摻入量與軟化點的關系，試驗結果表明軟化點會隨著再生劑摻入量增加，出現降低現象，軟化點數值越高，再生瀝青集料在高溫環境保持的穩定性狀態越好。在瀝青路面養護施工中，應嚴格按照標準需求，對再生劑在瀝青集料中的加入量進行科學控制。

（3）延度指瀝青集料的一種延展性能，瀝青受外在荷載壓力作用時，會出現變形但不會破壞路基結構。在試驗活動中，應在不同溫度條件下，采取相應的拉伸速率拉伸瀝青樣品，瀝青出現斷裂的距離為延度數值。試驗中的溫度為10 ℃，將瀝青樣品放在該水浴中，并保持恒溫時長為2 h，再以1 cm/min的拉伸進行試驗，并做好相關記錄。試驗結果表明，隨著再生劑摻入量的增加，再生瀝青集料的延度會持續增長，兩者呈正相關關系，瀝青延度越良好，可增強公路后期使用性能。

3 科學設計就地熱再生瀝青混合料級配比

就地熱再生瀝青混合料級配比決影響公路養護施工質量，在配置瀝青集料的過程中，工作人員應做好瀝青舊料分析工作，根據分析結果合理界定集配比，并準確計算舊瀝青混合集料、新瀝青集料的加入比例。對SMA-13瀝青原材料的試驗分析方法包括離心分離法、射線法、燃燒法、脂肪器法等。

舊瀝青材料存在較大的變異性，通常采取6次試驗，將瀝青材料油石比控制在6%左右。若試驗結果的變化無過大差距，表示材料性質可靠。舊瀝青集料被車輛碾壓后，存在細化與破碎問題，在加熱處理中，需要加入定量的粗集料，以優化集配比。在新瀝青集料配置過程中，應加入適量的玄武巖、機制砂、破碎的鵝卵石。新舊材料拌和時，應控制兩者的毛體積相對密度、表觀相對密度、表干相對密度和吸水率等。

4 試驗路段的驗證工作

全面做好試驗路段驗證工作，應科學檢測瀝青路面平整度，高質量完成路面構造深度質檢工作，并檢測路面摩擦系數。在路面平整度驗證過程中，應做好車轍試驗和低溫小梁彎曲試驗工作。

通常情況下，車轍試驗的外在溫度條件為60 ℃，試驗設備接地壓強為0.7 MPa，行駛速度為42 次/min。溫小梁彎曲試驗溫度為-10 ℃，在中點進行加載操作，其試件的跨徑為200 mm。路面構造深度質檢工作以手工鋪砂法為主，并準確測量平砂的直徑、換算構造深度等。

在檢測路面摩擦系數過程中，需要借助擺式測定儀，準確檢測路面的摩擦阻力。

5 科學控制瀝青路面就地熱再生施工質量

為了控制瀝青路面就地再生施工質量，應重點優化施工技術，提升施工機械設備質檢工作的質量。工作人員應對瀝青路面就地再生施工機械設備進行質量檢測，判斷機械運行是否正常、安全，根據試驗檢測結果正確選用設備型號。以壓路機檢測為例，工作人員應檢測初壓、復壓和終壓三個環節，并合理選用不同型號的壓路機，與此同時，對壓路機的速度與工作方式進行規范化指導。

（1）初壓環節。

壓路機的振動速度應控制在1.5～2 km/h之間，最快不宜超過2 km/h，壓路方式為靜壓。

（2）復壓環節。

壓路機的振動速度應控制在2～3 km/h之間，最快不超過4 km/h，壓路方式為振動。

（3）終壓環節。

壓路機的振動速度應控制在3～5 km/h之間，最快不超過5 km/h，壓路方式為靜壓。

工作人員應控制基層松鋪的厚度，確定壓實方案后依次進行初壓、復壓和終壓作業，并確保瀝青混合料的含水量始終處于最優狀態。

6 結語

綜上所述，運用瀝青路面就地熱再生技術開展公路養護工作，應注重優化施工流程，科學制備再生瀝青集料，合理控制再生瀝青的針入度、軟化點、延度、最佳摻量等，明確再生瀝青相關參數指標。科學控制就地熱再生瀝青混合料級配比，做好試驗路段驗證工作，嚴格控制公路養護施工質量，順利完成公路養護工作，保障路面行駛的安全性、穩定性。