肖 縉，伍 鵬

（1.中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430000；2.中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司，云南 昆明 650000）

瀝青路面熱再生技術(shù)的設(shè)計及施工要點

肖 縉1，伍 鵬2

（1.中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430000；2.中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司，云南 昆明 650000）

總結(jié)了瀝青路面熱再生技術(shù)的原理、工藝類型和主要特征，需要根據(jù)路面病害程度和修復(fù)要求確定現(xiàn)場的熱再生工藝。分析了開展瀝青路面熱再生技術(shù)的設(shè)計要點，不僅需要對舊有道路進(jìn)行性能評測，還需要優(yōu)化選用外摻材料和配合比，最后探討了路面再生技術(shù)的現(xiàn)場施工要點和質(zhì)量控制方法。

道路工程；瀝青路面；再生技術(shù)；設(shè)計要點；施工要點

1 概述

瀝青是道路工程路用材料，因其行車噪聲小、抗老化、耐高溫和平整度易控制等優(yōu)點，在我國道路工程建設(shè)中廣泛采用。路面結(jié)構(gòu)作為直接承受車輛運輸?shù)妮d體，運營過程中受到環(huán)境和車輛荷載直接作用，因而其結(jié)構(gòu)性能直接影響路網(wǎng)的通達(dá)可靠性。近年我國經(jīng)濟(jì)快速增長，道路工程等基礎(chǔ)設(shè)施大力發(fā)展，這些早年建設(shè)的道路工程廣泛面臨大面積交通流和重載貨車作用，特別是在我國車輛超載重載問題嚴(yán)重的社會情勢下，這些道路結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)了很多嚴(yán)重的病害，例如路面波浪坑洼、路面沉陷、路面破損剝落、網(wǎng)狀和縱橫向裂紋等，直接影響車輛的行車安全和道路使用的長期性能[1]。

為了延長瀝青路面的使用要求，每年都需要花費較高的人力、財力和物力進(jìn)行瀝青路面的修補、翻新等工作，而常規(guī)的方法就是將破損路段的瀝青路面進(jìn)行鏟除，然而從工廠或者拌合站運輸新拌合的瀝青混合料進(jìn)行現(xiàn)場的重新攤鋪和壓實施工。這種施工技術(shù)不僅需要拌制新的瀝青混合料，而且需要將原有破損的瀝青路面層運輸出去，不僅需要耗費運輸資金，而且在城市道路中更存在擁堵交通的問題，另外現(xiàn)場銑刨路面所產(chǎn)生的噪聲和環(huán)境等污染，在日漸城市化的現(xiàn)在產(chǎn)生的問題也愈加嚴(yán)重。路面再生技術(shù)是直接將廢棄的瀝青混合料進(jìn)行拌合和攤鋪，不僅充分利用了破損路面的瀝青混合料，還能進(jìn)行現(xiàn)場直接拌合壓實，極大地方便了路面修復(fù)施工及縮短了建設(shè)周期，是一種高效率、低污染的施工工藝[2-3]。

瀝青路面的再生方法有冷再生和熱再生，所不同的是廢棄瀝青混合料的拌合是否需要加熱進(jìn)行；另外根據(jù)拌合場所的不同分為現(xiàn)場再生和工廠再生。本文研究現(xiàn)場熱再生技術(shù)，該技術(shù)對于既有瀝青路面病害的修復(fù)、局部路段的翻新處理具有廣闊的發(fā)展前景。

2 現(xiàn)場熱再生技術(shù)的原理、類型和特征

2.1 現(xiàn)場熱再生技術(shù)原理

現(xiàn)場熱再生技術(shù)就是在施工現(xiàn)場利用改造區(qū)域廢棄的瀝青混合料，加入再生劑或者瀝青組成材料，使得經(jīng)過調(diào)配的再生瀝青能夠滿足路面的使用要求，達(dá)到相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；然后重新設(shè)計好再生瀝青的集料級配，通過加熱、拌合的方法形成再生瀝青混合料；最后在現(xiàn)場拌合形成的再生瀝青混合料，經(jīng)過攤鋪、碾壓等工藝形成修補的新路面。現(xiàn)場熱再生是一個移動式的循環(huán)過程，不需要對舊路面進(jìn)行挖除，直接進(jìn)行加熱、耙送、翻挖，然后加入再生劑進(jìn)行拌合、碾壓，最后成型（見圖1）。整個過程，熱再生技術(shù)能夠快速高效率地進(jìn)行路面修復(fù)和施工，可以達(dá)到2 h就形成全新的瀝青路面。這種技術(shù)手段在國外已經(jīng)具有廣泛的應(yīng)用[4]，美國的道路建設(shè)中，其50%的瀝青混合料就是采用再生技術(shù)從廢棄的瀝青混合料中獲得，這樣直接導(dǎo)致建設(shè)成本降低20%以上，不僅節(jié)約了資源，同時避免了污染環(huán)境。

2.2 熱再生技術(shù)類型

根據(jù)對舊有路面的修復(fù)程度，現(xiàn)場熱再生技術(shù)的工藝具有一定的差別，主要可以分為整形型、補強(qiáng)型和復(fù)拌型三類。

圖1 瀝青路面熱再生機(jī)械

整形型就是對原有的道路路面進(jìn)行局部病害的修補和加固，并保持路面原有的整體形狀。因此，整形型熱再生工藝并不改變原有道路的設(shè)計標(biāo)高，并且基本利用原有破損區(qū)域的瀝青混合料，具有施工成本低的特點。整形型適宜修補的路面病害主要是局部性破損，例如麻面、網(wǎng)裂、唧漿、局部沉陷、車轍、剝蝕松散等。

補強(qiáng)型就是對原有路面進(jìn)行整體性的加固和修補，維持或者提高路面的使用性能，其改造基本上是整體式的。因此，補強(qiáng)型的特點是需要對原有路面進(jìn)行大面積加固改造，需要加入大量的新瀝青混合料保證再生技術(shù)，施工成本較高，路面的標(biāo)高等也與原來不同。補強(qiáng)型適宜修補承載力不足、路面破損非常嚴(yán)重，或者舊路需要提高路用等級等情況。

復(fù)拌型則是處于整形型和補強(qiáng)型中間的施工工藝，其特點是利用廢棄的瀝青混合料，同時摻入一定量的新混合料，對具有較大范圍破損的瀝青路面進(jìn)行改造加固，維持其路用性能。因此，復(fù)拌型工藝同樣不改變原有道路的設(shè)計標(biāo)高，且改造加固后的道路路面材料的性能得到提升。復(fù)拌型工藝適用于維修中等破壞程度的路面。

2.3 熱再生技術(shù)優(yōu)勢

根據(jù)熱再生技術(shù)的原理和類型，其技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下四點。

（1）經(jīng)濟(jì)性好。熱再生技術(shù)充分利用了廢棄的瀝青混合料，變廢為寶進(jìn)行重新利用，從而降低了新的瀝青拌合料的使用以及對應(yīng)的設(shè)備、機(jī)械等，同時省去了舊鋪層瀝青材料的挖除、運輸?shù)瘸杀尽?/p>

（2）環(huán)保性好。熱再生技術(shù)由于不需要進(jìn)行舊瀝青面層的挖除和運輸，因此極大地降低了粉塵、噪聲等污染，這對于城市道路的修補是非常關(guān)鍵的。另外，再生技術(shù)利用舊有材料進(jìn)行施工，避免了使用新材料所帶來的污染問題。

（3）施工效率高。熱再生技術(shù)是一個移動式循環(huán)過程，施工建設(shè)效率極高，能夠一次性完成諸多工序，包括拌合、銑刨、攤鋪等工作，極大地提高了建設(shè)效率，降低了施工工期，同時修復(fù)的瀝青路面也能夠很快投入使用。

（4）建設(shè)質(zhì)量好。熱再生技術(shù)在國外的應(yīng)用已證明其具有較好的建設(shè)質(zhì)量，只要對路面進(jìn)行實時跟蹤檢查，針對問題進(jìn)行及時解決，及時調(diào)整配比和再生劑含量等，就可能保證獲得較好的建設(shè)質(zhì)量。

熱再生技術(shù)的使用同樣具有一些問題，首先是現(xiàn)場再生設(shè)備的投資較大，由于該設(shè)備具有拌合、銑刨和攤鋪等多重功能，因此該機(jī)械設(shè)備一次性投入較高。另外，現(xiàn)場熱拌再生技術(shù)的質(zhì)量是均一的，高等級路面的再生料較難用于低等級路面，同時熱再生技術(shù)無法解決軟弱路基和基層的問題。

3 瀝青路面熱再生技術(shù)的設(shè)計

瀝青路面的熱再生技術(shù)實施，需要根據(jù)既有道路的病害特征和等級，選擇適宜的外摻材料如再生劑、新瀝青混合料、新集料等，最后進(jìn)行配比設(shè)計，達(dá)到路用性能要求。

3.1 舊路面病害和性能評測

舊路面的病害類型和程度是選擇熱再生技術(shù)的關(guān)鍵，因不同再生技術(shù)類型所要求的材料、工藝等不同，需要提前準(zhǔn)備。

首先，調(diào)研路面的病害類型和發(fā)生程度，對整條路面進(jìn)行系統(tǒng)的評估，以確定哪些路段需要進(jìn)行什么類型的瀝青修護(hù)技術(shù)。其次，舊路面的材料性能也是決定熱再生技術(shù)設(shè)計的關(guān)鍵所在[4-5]。

為了確定舊路面的材料性能，可以以一車道1 km為一個區(qū)域進(jìn)行隨機(jī)選點，然后對選擇的試塊開展試驗分析其材料構(gòu)成。對舊瀝青需要檢測其含量、針入度、延度、軟化點等參數(shù)，以評判瀝青路面的老化程度；對瀝青混合料需要檢測其粒徑級配，進(jìn)行篩分試驗，獲取準(zhǔn)確數(shù)值，以供后續(xù)的外摻材料選用。

3.2 外摻材料的選用

再生劑是外摻材料的重點，其目的是將已經(jīng)老化的瀝青恢復(fù)到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)等級。再生劑含量的確定則根據(jù)不同摻量下的瀝青性能恢復(fù)情況而定。表1是不同回收瀝青的再生劑摻入量對原瀝青性能的天生結(jié)果，可以看到，摻入量的不同，瀝青性能的恢復(fù)程度有顯著差異，因而需要根據(jù)實際的舊瀝青檢測性能和設(shè)計需求進(jìn)行性能對比，確定最佳的再生劑含量。

瀝青再生技術(shù)需要部分新的瀝青混合料，而新瀝青無論在針入度還是軟化點、延度、密度、彈性恢復(fù)等參量上，都應(yīng)該與舊瀝青恢復(fù)后性能基本保持一致，才能確保再生瀝青路用性能的一致性。新集料則應(yīng)該對其級配和材料本性進(jìn)行試驗，確定與新瀝青和再生瀝青保持匹配。

表1 不同再生劑摻入量下的瀝青性能恢復(fù)

3.3 配比設(shè)計

再生劑與舊瀝青混合料的配比，需要經(jīng)過試驗確定最適宜的含量[6]，而一旦確定再生劑摻入量時，需要根據(jù)所修復(fù)瀝青路面的程度和類型，選擇配比再生瀝青混合料和新瀝青混合料。最后,瀝青混合料是否能夠滿足修復(fù)后的要求，需要將配比完成的混合料進(jìn)行馬歇爾試驗和車轍試驗，以確定舊料再生后是否能滿足路面的路用性能。

4 瀝青路面再生技術(shù)施工要點

現(xiàn)場再生瀝青的施工過程主要包括路面加熱、舊瀝青銑刨、再生劑及新瀝青混合料拌合、攤鋪、碾壓等過程，與普通瀝青路面顯著不同，所需要控制的環(huán)節(jié)也更加復(fù)雜。

首先，進(jìn)行路面修復(fù)之前需要檢查再生路面的各種材料來源及其質(zhì)量，確保再生路面的原材料滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求。

其次，在路面加熱和舊瀝青銑刨過程中，應(yīng)該按照一定順序組織行進(jìn)式的循環(huán)施工，在加熱完成后就可以進(jìn)行銑刨，然后控制再生劑的摻入量和摻入時間，控制新老瀝青混合料的拌合速率，以達(dá)到規(guī)定時間內(nèi)的混合質(zhì)量要求，并控制要拌合的溫度。

再則，瀝青路面的攤鋪和碾壓技術(shù)，則與普通瀝青路面的施工基本相同，攤鋪應(yīng)該均勻，局部不均勻的需要進(jìn)行人工處理，碾壓中控制機(jī)械的行進(jìn)速度，保證碾壓均勻。

最后，進(jìn)行施工完成路段的質(zhì)量抽檢，包括路面平整度、壓實度、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)和摩擦系數(shù)等，不滿足要求的需要進(jìn)行重新碾壓。確保再生瀝青路面施工后能夠投入運營使用。

5 結(jié) 語

瀝青再生技術(shù)能夠充分利用舊路面的瀝青廢棄料，高效率地在現(xiàn)場實現(xiàn)拌合、攤鋪和碾壓，經(jīng)濟(jì)且環(huán)保。論文分析了瀝青現(xiàn)場熱再生技術(shù)的原理、類型和特點，總結(jié)了開展瀝青路面熱再生技術(shù)的設(shè)計要點和施工技術(shù)。瀝青現(xiàn)場熱再生技術(shù)可以為病害瀝青路面的修復(fù)及性能維持提供高效解決方案。

[1]王鑫.瀝青混凝土路面病害分析及防治[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2016(1):132-135.

[2]王穎.市政道路瀝青路面現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)研究[J].城市道橋與防洪,2013(9):122-126.

[3]蔣雙全,楊博,董剛.舊瀝青路面現(xiàn)場熱再生技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].西部交通科技,2009(2):63-66.

[4]曹樂,王修山.公路瀝青混凝土路面熱再生技術(shù)研究 [J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2012(14):39-43.

[5]車法,蔣雙全,李洪印.現(xiàn)場熱再生瀝青混合料性能試驗研究及評價[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報,2010，32(14):65-69.

[6]季節(jié),高建立,羅曉輝,等.熱再生瀝青混合料的配合比設(shè)計[J].公路,2004,3(2):73-77.

福州高速增新通道 京臺福州段所有連接線全部通車

京臺高速公路閩侯大湖收費站近日正式開通運營，宣告京臺福州段所有連接線全部通車。開通之后，閩侯大湖鄉(xiāng)群眾只要通過閩侯大湖站入口進(jìn)入G3京臺高速，至福州荊溪出口后走繞城高速，便可直達(dá)福州市區(qū)，全程僅需25 min，相較之前走盤山公路可節(jié)約1個多小時的車程。

福州市閩侯縣大湖鄉(xiāng)位于閩侯縣北部山區(qū)，南接白沙，西鄰洋里，北連廷坪，東毗羅源霍口、晉安日溪以及江洋農(nóng)場交界，鄉(xiāng)政府所在地距福州67 km。長期以來，交通的不便阻礙了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。閩侯大湖收費站的開通，將其與周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)和福州市區(qū)快速對接，極大地方便了當(dāng)?shù)厝罕娍焖俦憬莩鲂小?/p>

U416.217

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1009-7716（2017）03-0049-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.03.014

2016-12-29

肖縉（1985-），男，江西吉安人，路橋工程師，從事路橋設(shè)計工作。