公路路面養(yǎng)護中熱再生瀝青混合料的應(yīng)用

李其軍

（上饒市鉛山公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 鉛山334500）

0 引言

由于公路路面長期暴露在自然環(huán)境下，長期受到溫度、水以及紫外線等自然因素的影響，加上車輛荷載日漸增大，在多種因素的共同作用下，路面結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生損壞，這不僅會影響公路路面的性能，同時容易產(chǎn)生巨大的安全隱患。因此，需要根據(jù)路面的損壞情況，對其進行相應(yīng)的養(yǎng)護。目前，熱再生瀝青混合料是我國公路路面養(yǎng)護施工中普遍應(yīng)用的材料，該材料的原材料主要為廢舊瀝青混凝土材料，將之篩分后，添加再生劑、新礦料等，并均勻混合，再通過加熱、攤鋪、碾壓等工藝進行路面養(yǎng)護施工，如此便可重新恢復(fù)公路路面的結(jié)構(gòu)和性能。與傳統(tǒng)的路面養(yǎng)護技術(shù)相比，熱再生瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)具有更高的經(jīng)濟效益與社會效益。

1 熱再生瀝青混合料概述

熱再生瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)是公路路面養(yǎng)護中的主要技術(shù)，施工所需的材料主要為熱再生瀝青混合料，即將廢棄的瀝青材料與新瀝青材料、集料等進行合理配比，通過均勻混合，形成能夠滿足路面養(yǎng)護施工要求的材料。由于該材料能夠充分節(jié)約資源，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，更具環(huán)保效益，有利于推動我國交通行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，因此在路面養(yǎng)護中得到了廣泛應(yīng)用。

2 熱再生瀝青混合料路用性能分析

為判斷熱再生瀝青混合料的路用性能，采取車轍試驗法對該材料的穩(wěn)定度指標(biāo)展開測試，試驗結(jié)果表明，該材料能夠充分滿足路面養(yǎng)護需求，并且動穩(wěn)定度明顯優(yōu)于新瀝青混合料。這主要是由于將新舊瀝青材料按照科學(xué)的配合比充分混合，輔以相應(yīng)的熱再生工藝進行加工后，材料黏度增加、軟化點上升、變形模量增大，所以抵抗車轍的能力更強，能夠更好地滿足公路路面的基本養(yǎng)護施工需求，提高路面結(jié)構(gòu)的綜合性能。

另外，利用凍融劈裂試驗對熱再生瀝青混合料的抗水損害能力進行測試，試驗結(jié)果表明，其水穩(wěn)定性也較高。這主要是由于老化瀝青經(jīng)熱再生工藝加工后，其黏度增加，與集料之間的黏合度更高，提高了水穩(wěn)定性。

3 公路路面養(yǎng)護中熱再生瀝青混合料的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 可提高路面修復(fù)效率和質(zhì)量

將新集料、廢舊瀝青材料以及其他材料進行科學(xué)配比，借助相應(yīng)的熱再生工藝進行加工，即可獲得熱再生瀝青混合料。相較于傳統(tǒng)的養(yǎng)路護施工材料，熱再生瀝青混合料在公路路面養(yǎng)護中的應(yīng)用效果更為明顯，可有效提高施工效率與質(zhì)量，通過配比、加熱、耙松、攤鋪、碾壓等操作，即一次性完成公路路面修復(fù)工作，可用于對特殊病害區(qū)域的處理，并且能夠消除傳統(tǒng)養(yǎng)護施工中的弱接縫問題。同時，該材料支持長距離、大范圍的公路路面養(yǎng)護施工，整體操作簡單、便捷，修復(fù)效率高，不會對城市交通造成長時間的影響。

3.2 適應(yīng)性強

熱再生瀝青混合料具有非常好的適應(yīng)性，可以用于修復(fù)多種類型的病害，且具有較好的經(jīng)濟效益與社會效益，該材料也因此被廣泛應(yīng)用在公路路面養(yǎng)護施工中。傳統(tǒng)的瀝青材料在路面養(yǎng)護及修復(fù)方面存在較為明顯的局限性，相比之下，熱再生瀝青混合料在恢復(fù)公路路面結(jié)構(gòu)性能方面有極大的優(yōu)勢，同時可以起到一定的預(yù)防性養(yǎng)護作用，能夠切實保證城市公路交通安全?，F(xiàn)階段，熱再生瀝青混合料主要應(yīng)用在公路路面裂縫、車轍、坑槽等病害的養(yǎng)護中，可切實修復(fù)路面病害問題，但無法用于對深層路基的修復(fù)。

4 公路路面養(yǎng)護中熱再生瀝青混合料配比方法

4.1 配比材料

4.1.1 廢舊瀝青

熱再生瀝青混合料的養(yǎng)護施工效果與材料配比密切相關(guān)。在正式開始配比前，應(yīng)科學(xué)檢測廢舊瀝青材料的各項指標(biāo)，其中包括廢舊瀝青材料的再生可行性、利用率等，并根據(jù)檢測結(jié)果對廢舊材料進行篩分處理，將不符合公路路面養(yǎng)護施工的廢舊瀝青材料剔除，保留各項指標(biāo)、性能符合要求的廢舊瀝青材料作為熱再生瀝青混合料的原材料。

4.1.2 新瀝青

在配制熱再生瀝青混合料時，應(yīng)嚴(yán)格按照國家要求與相關(guān)規(guī)定，選擇相應(yīng)的新瀝青材料，同時要保證新瀝青材料與廢舊瀝青材料的調(diào)和技術(shù)指標(biāo)相一致，從而滿足公路路面養(yǎng)護需求。

4.1.3 集料

在熱再生瀝青混合料的配制中，集料的應(yīng)用至關(guān)重要，保證集料的添加比例適當(dāng)才能使混合料達到養(yǎng)護施工標(biāo)準(zhǔn)，提高公路路面的結(jié)構(gòu)性能。因此，在設(shè)計熱再生瀝青混合料配比時，應(yīng)根據(jù)公路路面結(jié)構(gòu)強度要求，通過試驗準(zhǔn)確確定集料的類型及添加比例。由于公路路面養(yǎng)護工程對路面結(jié)構(gòu)的強度要求較高，所以要優(yōu)選高強度集料，如玄武石碎石等，若要提高公路路面的抗滑效果，則可優(yōu)先考慮石灰?guī)r?？偠灾系念愋图疤砑颖壤c公路路面養(yǎng)護施工效果密切相關(guān)。因此，設(shè)計配比時應(yīng)以路面養(yǎng)護施工要求為主，結(jié)合實際情況科學(xué)添加不同類型、不同比例的集料。

4.1.4 再生劑

結(jié)合以往的公路路面養(yǎng)護施工案例來看，并不是所有養(yǎng)護工程中都會采用再生劑，一般是有特殊要求的情況下使用。若是隨意使用再生劑，可能影響熱再生瀝青混合料的性能與質(zhì)量，進而影響公路路面養(yǎng)護施工質(zhì)量。因此，在配制熱再生瀝青混合料時，必須結(jié)合工程的實際情況，合理使用再生劑。

4.2 配比方法

4.2.1 熱再生瀝青混合料級配

在熱再生瀝青混合料的配制中，應(yīng)合理設(shè)計礦料比例，且所選集料應(yīng)滿足公路路面養(yǎng)護施工質(zhì)量要求。配比過程中，需要通過多次試驗，科學(xué)確定新集料與篩分后的廢舊瀝青材料的配比。在進行配比試驗時，需要對材料質(zhì)量和相關(guān)指標(biāo)等展開分析，按照施工要求進一步優(yōu)化完善配比設(shè)計，保證瀝青混合料配比方案的科學(xué)性，為后續(xù)養(yǎng)護奠定良好的基礎(chǔ)。

在公路路面熱再生瀝青混合料的配制過程中，一般采用雙滾筒連續(xù)式拌和設(shè)備，攪拌過程中不會對集料進行二次篩分，因此在配比過程中必須注重科學(xué)配比，嚴(yán)格控制礦料的添加比例，為公路路面養(yǎng)護施工質(zhì)量提供保障。熱再生瀝青混合料級配見表1。

表1 熱再生瀝青混合料級配（%）

4.2.2 混合料設(shè)計與驗收

由于新舊瀝青材料用量不同，為了保證熱再生瀝青混合料配比的科學(xué)性與合理性，必須通過馬歇爾試驗的翔實數(shù)據(jù)，明確材料的各項指標(biāo)是否達到預(yù)期要求，同時準(zhǔn)確確定每種集料的使用量，保證混合料的質(zhì)量，使其能夠切實滿足路面養(yǎng)護施工要求。除此之外，應(yīng)做好高溫穩(wěn)定試驗，判斷熱再生瀝青混合料的綜合性能是否能夠滿足公路路面抗車轍、抗裂縫等要求。

5 公路路面養(yǎng)護中熱再生瀝青混合料生產(chǎn)攪拌

5.1 攪拌設(shè)備選型

為了保證養(yǎng)護施工質(zhì)量，應(yīng)提前根據(jù)需求選擇相應(yīng)的施工設(shè)備（可參考表2）。目前，在攪拌環(huán)節(jié)，我國大多采用雙滾筒連續(xù)式拌和樓。該設(shè)備的優(yōu)勢在于攪拌效率高，并且可以長時間運行加熱。拌和時，應(yīng)將拌和時間應(yīng)控制在60～90s，必須將瀝青混合料攪拌均勻，以保證養(yǎng)護施工效果。

表2 熱再生瀝青混合料施工機具配置一覽表

5.2 設(shè)備參數(shù)調(diào)試

挑選好設(shè)備后，需要對連續(xù)式雙滾筒拌和樓進行參數(shù)設(shè)置及調(diào)試，將集料放入連續(xù)式雙滾筒拌和樓中，待其干燥后，將廢舊瀝青材料與新瀝青材料充分?jǐn)嚢?。在正式攪拌之前，需要對各類材料進行稱重，確保添加比例符合要求，同時應(yīng)嚴(yán)格控制不同材料的進料速度，以保證混合料攪拌均勻。在設(shè)備調(diào)試階段，應(yīng)仔細觀察、檢查，啟動設(shè)備進行檢測，查看其是否存在故障，確認設(shè)備運行狀態(tài)正常方可投入使用，確保瀝青混合料攪拌環(huán)節(jié)順利開展，保證瀝青混合料的拌和質(zhì)量。

5.3 攪拌溫度控制

熱再生瀝青混合料拌和，對溫度條件有著嚴(yán)格的要求，控制好拌和溫度是保證混合料質(zhì)量的關(guān)鍵。熱再生瀝青混合料的成分較為復(fù)雜，包括集料、舊瀝青材料以及新瀝青材料等，攪拌過程中必須嚴(yán)格控制各種材料的溫度。一般需要將集料的加熱溫度控制在180～190C，瀝青的加熱溫度控制在145～160C。

5.4 攪拌管理

在熱再生瀝青混合料攪拌過程中，工作人員除了要注意觀察材料的均勻性外，還應(yīng)對攪拌的材料進行抽查檢驗，分析熱再生瀝青混合料的質(zhì)量，若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格、某項性能不達標(biāo)，應(yīng)及時進行優(yōu)化調(diào)整，不可將這類材料直接用于路面養(yǎng)護施工。熱再生瀝青混合料經(jīng)多次抽查檢驗，符合質(zhì)量要求，方可投入后續(xù)的養(yǎng)護施工中。

6 公路路面養(yǎng)護中熱再生瀝青混合料攤鋪碾壓

6.1 路面清理加熱

在攤鋪施工前，需要將作業(yè)路段清理干凈，同時采用反光錐將該路段封閉圍擋，用清掃車配合吹風(fēng)機清除路面雜質(zhì)，若路面存在黏結(jié)性較強的附著物，應(yīng)采取水洗或其他方法進行清理。路面清理完畢后，通過3臺間隔2m的加熱設(shè)備，以2～3m/min的速度進行作業(yè)，對需要養(yǎng)護施工的路段展開加熱處理。為了保證公路路面加熱效果，避免加熱溫度過高或過低等問題，應(yīng)對三臺加熱設(shè)備設(shè)置不同的溫度參數(shù)，如第一臺120～140C，第二臺150～170C，第三臺180～200C。為切實保證路面加熱效果，加熱過程需循序漸進，即加熱溫度由低到高，使熱能均勻有效地向下傳遞，且每臺加熱車經(jīng)過后，都要安排溫度檢測人員進行地表溫度檢測，若地表溫度未能達到預(yù)期，需及時要求加熱人員合理調(diào)整駕駛速度。

6.2 路面翻松、噴灑再生劑

在路面加熱溫度達到標(biāo)準(zhǔn)后，即可開始進行路面翻松施工，安排瀝青路面加熱復(fù)拌一體機，緊跟第三臺加熱車對路面進行加熱與翻松，同時要控制好翻松深度，將翻松深度控制在舊路面瀝青層厚度的±5mm范圍。若翻松深度超過允許范圍必須及時優(yōu)化處理，以免對后續(xù)的攤鋪施工造成影響。路面加熱復(fù)拌一體機的工作原理如下：前端加熱系統(tǒng)會對路面進行持續(xù)加熱及保溫；中間部分的耙松犁齒可輕松犁開軟化后的瀝青路面；側(cè)后方的刮板可將翻松的瀝青混合料朝車道方向堆集；再生劑泵按照預(yù)設(shè)方案將再生劑均勻灑向混合料堆。

6.3 新料攤鋪

攤鋪前需要對舊路面進行修補、調(diào)坡、找平等操作。一般來說，施工過程中，銑刨路面混合料無法充分保證路面的平整性，因此要根據(jù)測量結(jié)果在熱再生瀝青層上加鋪1.5～2cm的調(diào)平層。加鋪層主要采用新拌瀝青混合料，在工廠拌制完成后有專業(yè)的運輸設(shè)備覆蓋保溫，進入施工現(xiàn)場后緊跟加熱復(fù)拌一體機攤鋪施工，需要注意新拌瀝青混合料攤鋪施工，應(yīng)采用與再生同面同寬的戴納派克伸縮板攤鋪機設(shè)備。

6.4 混合料壓實

攤鋪施工結(jié)束后，需要對再生層與加鋪層進行壓實處理。首先，應(yīng)用鋼輪壓路機靜壓一遍；其次，改為低頻弱振模式復(fù)壓三遍；再次，采用輪胎壓路機碾壓兩遍；最后，采用鋼輪壓路機靜壓收光。為保證壓實質(zhì)量，技術(shù)人員應(yīng)第一時間對碾壓后的路面進行檢測，檢測內(nèi)容包括標(biāo)高、橫坡、表面缺陷等，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理，保證路面養(yǎng)護施工質(zhì)量。

6.5 施工檢測與開放交通

施工結(jié)束后必須及時對路面情況進行檢測，檢測結(jié)果滿足條件才能開放交通。比如，路面壓實作業(yè)完成后，需靜置路面，等待其完全冷卻，溫度達到50C以下才能開放交通。若養(yǎng)護路段處于交通中心或交叉路口，應(yīng)采取灑水降溫等措施，加速路面冷卻，同時根據(jù)《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 5521—2019）要求，在交通流量較小的路段進行封閉檢測。

7 結(jié)語

公路路面因長期受到車輛荷載與自然因素的影響，其使用性能會降低，各項標(biāo)準(zhǔn)會逐漸低于規(guī)范數(shù)值，嚴(yán)重情況下路面結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)破損，故需對其進行養(yǎng)護施工，修復(fù)破損處，保證行車安全。熱再生瀝青混合料在路面養(yǎng)護施工中有顯著的應(yīng)用效果，不僅能有效修復(fù)路面病害，且具有經(jīng)濟、節(jié)約、環(huán)保等優(yōu)勢，將之有效應(yīng)用于路面養(yǎng)護工程，不僅能切實提高我國公路路面養(yǎng)護水平，還能促進我國交通事業(yè)的發(fā)展。