路面現場熱再生施工技術在高速公路養護中的應用

劉 偉

(中鐵二十二局集團第二工程有限公司，北京 100043)

1 工程概況

某高速公路的路面結構組成為：上面層(4 cm)+中面層(6 cm)+下面層(8 cm)，上面層使用的是普通型的AH—70瀝青混凝土，摻加的集料是輝綠巖。該項目面層總計存在4處車轍現象需要進行處理，路面的縱坡的坡度保持在4.0%～4.9%，其中有3處車轍段都屬于上坡路段。該路段所行駛的貨車基本上都是出于超載行駛，單車載重可達50 t。一般情況下，貨車在上坡過程中的車速都控制在5 km/h左右，由于行車速度慢，加之負重前行，促使上坡路段出現車轍現象。

2 現場熱再生施工方案

2.1 舊瀝青性能試驗

舊路面是否具備瀝青路面熱再生技術施工的要求，這需要先對舊路面的性能進行試驗。通過對該高速公路的路面進行試驗得出：舊瀝青料的針入度低于規范標準值，延度也明顯低于標準值，舊瀝青料軟化點增大，需求摻加一定劑量的再生劑以提升舊瀝青料的性能。老瀝青路面的試驗結果具體見表1。

表1 回收老化瀝青試驗結果

2.2 再生劑摻加量試驗

結合老瀝青路面的試驗結果來看，再生劑對于舊瀝青料的性能提升有巨大的影響，所以需要通過正交設計法來對再生劑組合進行科學的試驗，最終確定出再生劑的摻加量應該控制在舊瀝青料總量的4%。具體情況見表2。

表2 舊瀝青摻加再生劑后性能指標試驗結果

2.3 再生瀝青混合料配合比設計

利用對抽提試驗的結果獲得礦料篩分信息，再生瀝青混合料應該滿足瀝青混凝土的級配范圍，混合料的配合比必須要符合《公路瀝青路面再生技術規范》(JTG F41—2008)中的規范要求，結合該路段的實際情況，確定出再生瀝青混合料最佳油石比為4.6%。

3 現場熱再生施工技術

3.1 施工工藝流程

瀝青路面熱再生技術的工藝流程為：對原瀝青老路面進行加熱處理，直至老路面松軟為止→鏟除軟化后的舊路面瀝青料，并噴灑再生劑→適當地加入部分新瀝青混合料→新老瀝青料攪拌至均勻→攤鋪瀝青料→壓路機進行碾壓→開放交通。具體流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程圖

3.2 準備工作

這部分工作主要是制定出科學完善的施工方案，對路面病害進行分析，處理好路面的病害問題；結合施工需求準備好施工原材料與各種機械設備。

3.3 路面加熱

當準備工作完成以后，則可以對舊路面進行加熱處理。在對路面加熱的過程中，必須要嚴格把控施工工藝，避免路面結構中的基層材料受到影響，合理控制加熱時間。加熱車輛應該勻速前進，各個加熱車輛之間應該盡可能地縮短間距。施工人員應該結合施工現場的實際情況，合理地對加熱設備進行調制，確保加熱效果滿足實際需求。加熱車輛的底部應該裝置保溫板，以避免熱量損失。

3.4 噴灑再生劑

當加熱施工完成以后，應該對舊路面進行再生劑試驗，結合試驗報告的結果來合理地確定再生劑的噴灑量。通常情況下，都是以瀝青性能達到最佳狀態作為參考依據。再生劑的噴灑必須要均勻。

3.5 原路面耙松

當噴灑完再生劑以后，則應該對原路面進行耙松處理。耙松的過程中應該保持勻速前進，保證舊路面均勻耙松。施工人員應該結合舊路面的寬度與深度合理地對耙松的壓力進行調整，確保耙松施工符合施工規范要求。耙松施工一般不會對混合料造成損壞，所以根本不需要調整混合料的級配。當耙松施工完成以后，則應該根據混合料的級配情況適當地摻加一定劑量的粗骨料，然后進行攪拌[1，2]。

3.6 整形作業

路面耙松施工完成以后，則應該對混合料進行整形處理。施工人員應該在再生裝置上安裝熨平板、前導板，由這兩個組件完成對混合料的整形處理。對于車轍現象嚴重的路段，可以使用前導板將突出的混合料進行整平，確保路面的平整性。在實際施工的過程中，還應該兼顧路面接縫處混合料的修補，保證攤鋪施工符合道路工程施工規范要求，如圖2所示。

圖2 整形作業示意圖

3.7 攤鋪施工

混合料攤鋪使用的是加鋪型再生機。攤鋪機在已經加熱處理過的面層上鋪設一層薄薄的新瀝青混合料，這樣可以保證原路面的設計標高不受影響，還可以保證瀝青攤鋪施工達到規范要求。一般情況下，熱再生施工過程中，瀝青混合料的攤鋪施工與常規性路面的攤鋪施工，在工藝方面都是差不多的。實際攤鋪時，攤鋪機應該保持勻速前進。當路面結構的加鋪層施工完成以后，可以直接使用壓路機將加鋪層與熱再生同時進行碾壓。在碾壓的過程中，混合料中的集料之間會相互嵌擠促使熱量相互傳遞[3-5]。

3.8 攤鋪、碾壓施工

熱再生施工工藝一般都是在已經加熱處理的再生層表面加鋪一層比較薄的新瀝青混合料，這種施工工藝的目的是為了確保原路面的設計標高與其他相關技術參數不會發生變化，滿足道路工程的規范要求。瀝青混合料的攤鋪施工與常規性路面的攤鋪施工，在工藝方面都是差不多的，直接使用壓路機將加鋪層與熱再生同時進行碾壓。由于在碾壓的過程中混合料中的集料會相互擠壓，促使新舊瀝青層之間的熱黏結效果更佳，如圖3所示。

圖3 現場熱再生施工圖

4 施工質量及效果

(1)在經過熱再生處理以后，路面的平整度檢測結果為1.15 mm，完全符合設計要求。

(2)路面在經過熱再生處理以后，上坡路段的車轍現象消失，路面的平整度明顯提高，汽車行駛過程中的舒適性提升。

5 結束語

路面現場熱再生技術憑借自身強大的優勢，在當前的道路工程中獲得了廣泛的應用。目前，熱再生技術主要包括三種：現場熱再生技術、蓋被現場熱再生技術以及小型病害現場熱再生技術。熱再生技術可以妥善地處理路面裂縫對于基礎的影響，且這種施工技術的成本非常低，對低碳環保有一定的促進作用。