瀝青路面就地熱再生施工質量研究

李華君

（張家口市交通建設投資控股集團有限公司，河北張家口 075000）

1 引言

由于就地熱再生技術可以充分利用廢舊瀝青混合料，避免材料的浪費，近年來得到學者的廣泛關注，并在諸多道路養護中得到應用。但由于就地熱再生路面施工技術復雜，且施工過程中如果處治不當，將會造成路面壓實困難，再生后的路面性能與新鋪路面的性能相差較大[1]。因此，為使熱再生后的路面達到更加理想的效果，本文依托某高速公路對就地熱再生技術展開現場調查、級配設計、混合料的性能分析，以探究影響就地熱再生技術施工的控制因素。

2 工程概況

某高速公路全線長24.38 km，該高速公路通行車輛中貨車居多，且超載現象嚴重，在道路剛剛投入使用幾年之后，路面就出現較多的車轍、裂縫等病害，此前已根據實際情況在部分路段使用預防性養護措施進行了養護，但道路狀況仍難以得到較好的改善。因此，經研究后決定采用瀝青路面就地熱再生技術對該道路的一些路段進行養護工作，路面結構層厚度詳見表1。

表1 路面結構層厚度

3 工程實踐

3.1 原路面狀況調查

在就地熱再生施工開始之前，本項目技術人員對該道路進行了道路基本狀況調查，調查結果顯示，在該道路的K2+230～K3+350 段，曾因路面病害多而復雜使用局部銑刨重鋪技術進行養護，但在養護不到2 年之后，病害再次出現，并且相較于第一次更加嚴重；在K5+370～K6+100 段，曾因病害較多，養護部門采用了直接加鋪薄層技術進行養護工作，但由于加鋪層較薄，且與原有道路表層黏結性不良等問題，在養護工作完成1 年后，薄層出現了與原有道路脫空現象。縱觀整個道路，目前出現了龜裂，橫、縱向裂縫，坑槽等病害，路面狀況較差，嚴重影響了駕駛員的行車舒適性與安全性。因此，本項目計劃通過銑刨將廢舊瀝青混合料與新拌瀝青混合料進行摻和后重新拌和、攤鋪，實現對路面的養護和廢料的有效利用。

3.2 再生瀝青混合料配合比設計

瀝青路面就地熱再生技術在施工過程中，為了更大限度地使用廢料，同時，也確保再生后的路面可以滿足設計要求，本項目計劃采用80%的舊料摻和20%的新料進行混合料的重新拌和，礦料級配設計及礦料通過各篩孔的質量百分率如表2、圖1 所示。

表2 礦料級配設計表%

通過圖1 可知，本項目級曲線在級配上限與下限中間，符合級配設計要求。

圖1 級配曲線圖

本次就地熱再生所使用的瀝青為SBS 改性瀝青，集料為玄武巖，2 種材料在選擇后均在室內進行各項技術指標的檢測，檢測結果均滿足JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術規范》，詳細結果見表3。

表3 SBS 瀝青性能檢測結果

3.3 再生瀝青混合料性能檢驗

根據上述級配和原材料，進行瀝青混合料的拌合，拌和時采用3.83%、4.23%、4.63%，5.03%，5.43% 共5 種不同的油石比，并使用銑刨后的舊料80%，新料20%，在160～170 ℃的高溫下，正反面各擊實75 次，制備成馬歇爾試件，測定該再生混合來料在不同油石比下的各項性能指標[2]。再生混合料各項性能指標檢測結果見表4。

根據表4 可知，本項目中流值和飽和度隨著油石比的增大而增大，空隙率和穩定度隨著油石比的增大而減小，但在超過4.63%的油石比之后，再生混合料的空隙率和飽和度增加幅度變小，空隙率減小幅度變緩，表明，超過4.63%的油石比之后，再生混合料的各項性能指標變化較小，油石比對于各項指標的影響作用不再明顯。因此，綜合考慮經濟以及路面性能等因素，本項目選用的再生混合料油石比為4.63%。

表4 再生混合料各項性能檢測結果

3.4 再生混合料的壓實

再生混合料是由廢料和新料摻雜之后拌和，中間含有部分廢料性能較差，以及集料也已經經過行車碾壓和常年的雨水侵蝕，因此，在壓實時相較于新拌瀝青混合料更難以壓實[3]。本文通過對再生混合料壓實時的溫度進行研究，探究再生混合料壓實時的最佳溫度。

本項目通過室內試驗，采用旋轉壓實的方法，在140～190 ℃的溫度下，每10 ℃一個梯度，壓實之后，測量試件毛體積相對密度（見表5），壓實度與毛體積相對密度關系圖如圖2 所示。

表5 不同壓實溫度下的毛體積相對密度

由圖2 可知，在140～160 ℃下，再生瀝青混合料的毛體積相對密度隨著壓實溫度的提高而提高；在160～180 ℃下，再生混合料的毛體積相對密度先增大后減小，且在170 ℃時，毛體積相對密度最大，壓實效果最佳，之后逐漸降低，這是由于溫度過高時混合料容易發生向四周的流動，因此，難以壓實。

圖2 壓實度與毛體積相對密度關系圖

4 結論

本文依托實際工程，通過對現場路面病害的調查，采用銑刨重鋪，就地熱再生的養護方法，對該道路進行養護。通過對就地熱再生技術的研究發現，在使用80%舊料，20%新料的條件下，4.63%的油石比，170 ℃的碾壓溫度可以更好地保證就地熱再生瀝青混合料的性能以及路面的壓實效果。