复拌加铺就地热再生技术在国道G321上的应用

李　巍

(广东粤路勘察设计有限公司，广东　广州，510000)



复拌加铺就地热再生技术在国道G321上的应用

李巍

(广东粤路勘察设计有限公司，广东广州，510000)

沥青路面就地热再生作为近年来公路养护的一种新技术，在公路养护工程中逐渐被推广使用。文章结合国道G321复拌加铺就地热再生工程实例，阐述了复拌加铺就地热再生的设计方案、施工工艺及质量管理要点，并分析了复拌加铺就地热再生技术的应用效果以及施工过程中应注意的问题，为同类沥青热再生工程提供技术借鉴和参考。

沥青路面；复拌加铺就地热再生；养护工程；施工工艺；质量管理

0　引言

沥青路面就地热再生能够在一定程度上有效节约建设和养护成本，同时能大幅减少资源浪费，有很大的环保示范效应，具有显著的经济效益和社会效益，目前沥青路面就地热再生技术在我国正处于试验、推广阶段[1]。国道G321 K44+780～K52+150段右幅，原路面结构为4 cm AC-16中粒式沥青混凝土上面层+6 cm AC-20中粒式沥青混凝土下面层+调平层(沥青混凝土或水泥混凝土或水稳)+旧水泥混凝土板+水泥稳定碎石层。经调查原沥青路面病害主要以纵横向开裂为主，其次则为块裂、车辙、修补、坑槽和龟裂等，已影响车辆行驶，并存在交通安全隐患。根据旧路路况调查分析，国道G321四会段右幅主线路面处治工程适合采用沥青路面复拌加铺就地热再生工艺进行路面处治。

1　就地热再生前原路面状况

G321广东段大部分路段修建于1990-2000年期间，原路面均为水泥混凝土路面。本项目路面是在原有水泥混凝土路面基础上进行扩建、加铺，于2008年建成通车。自通车以来，国道G312四会段交通量增长较快，重车超载、超限现象严重，经过几年的运营，沥青路面产生老化，出现多种病害，路面单车道主要病害类型所占比例如表1所示。从表1可以看出，沥青路面产生的病害以纵横向开裂为主，其次则为块裂、车辙、修补、坑槽和龟裂等。这主要是由白加黑路面结构决定的，沥青面层在荷载作用下，混凝土板由于板底失稳，沿其接裂缝位置发生应力集中，直至沥青面层开裂，反射至路表，形成大量的反射裂缝。此外，随着车流量的增多尤其是重车的行驶，导致在重载作用下，沿轮迹带发生剪切推移产生车辙，尤其在红路灯交叉路口处发生的车辙更为严重。

表1　右幅沥青路面单车道各病害类型所占比例表(%)

如果采用一般的铣刨旧路面后重铺面层或旧路处治后加铺沥青面层等方案进行处治，不仅养护费高、施工周期长、对交通影响大，且施工过程中易对环境和资源造成不必要的污染和浪费。而采用沥青路面就地热再生技术，不仅能够做到旧沥青混凝土路面材料百分百循坏再生利用，更能最大程度减少环境污染。因此，在路面病害相对较少的右幅路段，采用沥青路面就地热再生技术进行施工，考虑到该线路超载、超重车辆多，如果单纯对旧沥青路面进行就地热再生，不一定能达到最理想的效果，为了最大限度地延长路面使用寿命，确定采用复拌加铺就地热再生工艺进行旧路处治，即在对旧沥青路面进行就地热再生的同时，加铺2 cm厚SAC-13新改性沥青混合料，可进一步提高路面整体强度。

2　现场热再生的方式

由于原沥青路面存在部分严重的裂缝、错台、破损等病害，而且有部分沥青路面病害主要是由于基层产生破坏引发的，所以为防止施工后再次复发影响热再生后路面效果，需要提前对部分病害处进行预处理。因此，本次施工分两阶段进行，即预处理阶段和沥青路面复拌加铺就地热再生阶段。

2.1预处理阶段

为防止路段出现大面积的整体破坏，最大限度地恢复现有道路通行能力，在进行路面整体中修之前必须对现有的路面病害进行彻底处理，并修复其下部基层破坏[2]。

(1)对于基层旧水泥混凝土板出现断板等严重破损病害情况的，采取更换旧水泥混凝土板处治；

(2)局部块裂、沉陷修复；

(3)对原沥青路面的病害进行彻底处治，如龟裂、坑槽、拥包、块裂、沉陷等；

(4)对于水泥混凝土面板脱空、唧浆或是路面产生严重纵横向裂缝需要进行预先注浆处理，彻底填充下部空洞，防止混凝土板出现局部断裂病害并导致沥青路面的进一步损坏。

2.2就地热再生阶段

复拌加铺就地热再生施工工艺是通过一系列试验后添加特定比例的再生剂来恢复沥青老化性能，同时添加一定比例的热沥青提高原路面沥青含量，添加一定量特定级配的新料以优化调整原路面混合料级配，确保沥青混合料具有较好的稳定度和封水性能，提高路面的抵抗车辙和水损害性能。将复拌后的再生混合料摊铺至路面，同时紧跟运料车和摊铺机，在未碾压的再生混合料表面摊铺少量的新料，从而使再生料层与新料层两层一起碾压成型，在使路面整体强度提高的同时也起到道路出新作用。

本项目通过对原4 cm厚AC-13沥青混凝土上面层的沥青混合料的油石比和级配进行优化，确保沥青混合料具有较好的稳定度和封水性能，从而进一步提高路面的抵抗车辙能力和抗水损害性能，然后再在复拌后的路面上加铺2 cm厚的新改性沥青混合料SAC-13，一起碾压成型，进而达到提高路面整体强度以及道路出新的作用。

本项目复拌加铺就地热再生具体方案：

(1)耙松原路面4 cm，集料4 cm，喷洒5%的再生剂(原路面沥青含量)，平均添加20%左右的新沥青混合料SAC-16，优化现有4 cmAC-16的级配。

(2)加铺2 cm SAC-13新料(SBS改性沥青混合料)。施工后路面结构如图1所示。

图1　再生前后路面结构图

主要工艺流程为：旧路面加热、耙松、喷洒再生剂、热沥青(根据路面需要)、添加特定级配新料、集料、料带提升、拌合、摊铺再生混合料、摊铺标准级配新料、碾压、开放交通。施工工艺流程如图2所示。

旧料收集实际施工步骤为：先将旧沥青路面加热，当加热完成后，再使用公路王(RM6800)耙松旧路面，然后再喷洒再生剂[2]，本项目再生剂喷洒量为原路面沥青含量的5%。接着收集旧料，为了能够保持住旧沥青路面混合料的温度，加长与再生剂的融合时间，一般是将旧料形成连续的梯形截面[3]。旧沥青路面加热过程中，必须严格控制温度，温度过高会二次损害旧沥青路面，失去再生意义，所以本项目中加热设备选用热辐射加热设备，为了更好地保证施工质量，还需严格控制设备的行进速度，并且在容易产生散热的地方，如车辆底部和车辆之间空隙加装保温板等[3]。

图2复拌加铺就地热再生施工工艺示意图

旧沥青路面材料收集完后，再根据实际情况调配新加沥青混合料的配合比，最后摊铺碾压。摊铺时必须保证路面的温度>90 ℃[3]，只有超过这个温度，才能更好地保证旧路面与摊铺层的整体性，因此，复拌机的加热墙不能停止作业，必须对收集过再生料后的旧路面持续加热。再生沥青混合料摊铺完成后，紧接着进行新混合料(SAC-13改性沥青混合料)的摊铺，摊铺SAC-13之前再生料路面的温度要>110 ℃，在摊铺过程中，温度控制很关键，温度控制不好，直接影响路面质量。摊铺作业完成后最后再碾压。所有工序完成后，待到路面温度下降至50 ℃时，则可以开放交通。

经过复拌加铺再生施工后的路面，提高了路面平整度，改善了旧沥青路面的级配和油石比，使得结构更加合理，有效消除了原路面表层的病害、延缓反射裂缝的再次反射速度，并大幅提升原路面承载能力。

3　复拌加铺就地热再生工艺质量管理

在工程实施过程中，通过施工前对路面进行旧路调查、试验，施工中对过程质量加强控制管理，施工后定期观测评价使用效果[4]等三个阶段来加强质量控制。

施工前仔细调查旧路状况，并对原路面混合料进行试验，评价原路面混合料沥青的老化程度、原路面混合料矿料的级配、原路面混合料的马歇尔试验等指标[5-7]。同时对原路面回收的沥青按不同再生剂用量进行试配，比较不同剂量对沥青性能的恢复情况，参考掺加不同剂量再生剂后的马歇尔指标，得出最佳再生剂用量[8]。

施工过程中对路表加热温度、摊铺温度、初压温度、终压温度、再生剂量等数据进行记录，并对其进行归纳、分析，根据分析结果指导后续施工[3][7]。

施工完成后对复拌加铺就地热再生沥青路面的压实度、平整度、构造深度、摩擦系数、渗水系数等[5-9]进行检测。

4　应用效果分析

对复拌加铺就地热再生混合料的各项性能指标进行检测，检测结果如表3所示。同时，对施工后的复拌加铺就地热再生路面进行检测，结果如表4所示。工程实践表明，通过对原旧路沥青混合料掺加再生剂和新沥青及新集料进行复拌热再生后，形成的混合料的各项性能指标均能满足现行规范要求，在此基础上进行的复拌加铺就地热再生沥青路面的检测结果也满足要求。

表3　复拌加铺就地热再生混合料性能指标检测结果表

表4　复拌加铺就地热再生沥青路面检测结果表

5　结语

就地热再生技术对旧沥青混凝土路面材料实现了100%就地再生利用，原沥青路面中石料、沥青完全重获新生[10]。与传统养护施工方式相比，它不仅具有无需铣刨、收集和运输废旧沥青混合料的特点，而且更有施工速度快、环保、节能减排、高效、对道路运营影响程度低等优点。在大力鼓励提倡低碳环保经济的今天，作为一种能有效节省造价、节约资源、低碳环保的新技术，沥青路面复拌加铺就地热再生技术的发展前景十分可观。虽然该项技术在国外已大范围应用，且取得了一些有益的经验，但在我国仍处于试用推广阶段，且我国国情不同，必须根据实际情况，有效结合各地、各级公路以及自然地理气候条件等特点，有针对性地开展工程应用研究，逐步积累经验。

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Application of Remixed Paving Hot In-place Recycling Technology on Na-tional Highway G321

LI Wei

(Guangdong Yuelu Survey and Design Co.，Ltd.，Guangzhou，Guangdong，510000)

Asphalt pavement hot in-place recycling，as a new technology for highway maintenance in re-cent years，is gradually promoted and used in highway maintenance engineering.Combining the remixed paving hot in-place recycling practices of National Highway G321，this article described the design programs，construction technology and quality management key-points of remixed paving hot in-place recycling，and analyzed the application effect of remixed paving hot in-place recycling technology as well as the problems during the construction，thereby providing the technical reference for thermal regeneration engineering of similar asphalt.

Asphalt pavement；Remixed paving hot in-place recycling；Maintenance engineering；Con-struction technology；Quality management

U415.6

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.03.006

1673-4874(2016)03-0022-04

2016-03-05

李巍(1989—)，硕士，助理工程师，研究方向：公路设计。