就地热再生技术在改性沥青SMA路面的应用

(1.江苏兆信工程项目管理有限公司，江苏 南京 210019；2.浙江沪杭甬高速公路股份有限公司杭州管理处，浙江 杭州 310017)

沥青路面就地热再生技术是利用热再生装置对原路面进行加热、翻松、添加外加剂(试剂、新沥青、新沥青混合料)，拌和，铺设和压实的一整套技术。为了提高原有路面的性能，利用外加剂对原有路面老化沥青的性能进行了改进。就地热再生技术可以100%的利用老材料，大大降低了对沥青、碎石等自然资源的需求，节约了铣刨，运输，废料储存的成本。

1 改性沥青SMA路面就地热再生的技术适用性

1.1 原路面历史状况调查

沪杭甬高速公路扩宽通车至今运营近10年，由于总体使用年限较长及交通量大，重载车多的原因，路面使用性能有了一定的衰减，出现了不同程度的路面损坏，部分路段出现了较严重的路面病害，影响道路正常行驶安全性及舒适性。

为给用户提供一个安全、便捷的行车环境，沪杭甬高速公路股份有限公司对沪杭甬高速沿线局部路面性能不良路段进行维修处理，恢复并改善其路面使用性能。本路段原路面结构类型为SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料路面面层，采用就地热再生的方式对原路面进行预防性养护。

2.2 再生沥青混合料配合比设计

对典型路段的原路面取样，进行抽提试验和矿料筛分，结果表明关键性筛孔通过率曲线符合规范SMA-13沥青混合料级配范围，但整体细集料较多，应该增加以粗集料为主的新骨料予以调节；0.075mm通过率稳定且数值适中；经过室内试验对原材料及SMA-13原路面进行了全面分析，确定了再生剂掺量为旧沥青胶结料的5%，再生沥青混合料配合比为回收料RAP骨料 ∶10～15mm集料 ∶5～10mm集料 ∶矿粉=85 ∶5 ∶8.5 ∶1.5，总沥青用量控制为油石比6.1%，再生剂的掺量为0.23%，现场沥青掺量为0.45%。

2 改性沥青SMA路面就地热再生施工现场控制

2.1 再生混合料温度控制

由于改性沥青混合料的施工温度较高，必须考虑实际再生沥青混合料的温度是否能满足要求。路面加热的工作方式与新混合材料不同，热量必须通过油膜转移到骨料中。考虑到改性SMA路面含油量高，对温度的要求高，必须增加施工中的加热机数量来满足。投入四台加热机，运行速度不大于3m/min。适当的加热温度是保证就地热再生质量的关键，温度太高会导致沥青加速老化，太低则再生剂效果受限且翻松时容易破坏骨料。SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料路面对就地热再生施工过程中的温度要求尤为严格，必须保证路表温度在180℃～220℃范围内。施工时尽量避免在雨天和大风天气施工，同时根据地表温度，适当调整加热机行进速度，通过控制路表加热时间来控制路面温度和摊铺温度，保证摊铺机螺旋搅拌器内混合料温度在130℃以上。

2.2 再生处理厚度要均匀

由山东省高速路桥有限公司生产的加热铣刨机，分两层对原路面进行铣刨，第一层铣刨翻松深度约为3cm左右，同时加热下层路面，再进行余下深度的翻检。将旧路面翻松并堆积到路中间。

2.3 再生沥青混合料的质量控制

新添沥青混合料采用重型自卸车辆运输，并做好保温措施防止温度损失过快。料车停在加热铣刨机与复拌机中间，然后将新添加沥青混合料撒布到料堆上面。复拌机紧跟料车，将新旧混合料收进拌锅，添加沥青、再生剂，并在拌锅中拌和均匀，形成新品质的沥青混合料，摊铺机必须紧跟复拌机，保证摊铺机与复拌机机体之间距离小于0.5m。摊铺机辅助操作手时刻关注输料螺旋里的余料情况，保持混合料埋没螺旋三分之二。通过控制再生机组行进速度从而控制温度，使摊铺温度大于125℃。

2.4 确保压实质量

由于再生沥青混合料的劲度往往高于新沥青混合料，摊铺温度较新沥青混合料稍低，因此初压一定要紧跟摊铺机进行。现场配置2台双钢轮压路机，1台轮胎压路机，采用钢轮静压一遍，振压三遍，胶轮三遍，钢轮静压光面一遍。

2.5 保证接缝质量

为保证再生路面和原路面纵向拼接良好，加热宽度较铣刨宽度两边各宽10cm。纵向接缝和横向接缝是就地热再生质量控制的重点，接缝处应派专人用细料补洒加强缝隙的密实。

3 改性沥青SMA路面就地热再生施工的优势

3.1 环保优势

环保功能为就地热再生技术的显著优势。采用此技术，不仅不需要从自然界开采大量的砂、石、沥青等原材料，而且也不向自然界遗弃大量的废旧沥青混合料。绿水青山就是金山银山，减少石料的开采，留住绿水青山就是造福子孙后代。

3.2 经济优势

与其他路面预防处治方式相比，SMA路面就地热再生工艺可以节约很多费用。如原路面的铣刨，旧沥青混合料的外运，新拌沥青混合料的运输等，故大大降低了使用成本。且合理使用新技术可以延长路面的使用年限，降低综合养护成本。

3.3 技术优势

A.有利于沥青路面层间连接： B.改善路面级配，延长路面寿命： C.恢复沥青的组分及性能，改善沥青混凝土路面的柔韧性：D.消除weissenberg效应及其病害：

3.4 解决接缝透水

传统的冷铣刨方式，如果仅铣刨摊铺一个车道，接缝处原有路面往往会有不同程度的松散粒料导致新旧路面结合不好，需要进行灌缝处理；而采用就地热再生技术经过热铣刨和热摊铺，维修车道和旧路面接缝密实，可彻底杜绝接缝透水及因透水引发的其他相关病害。

4 结 语

SMA沥青混合料是一种由较高含量的沥青，较多的矿粉，少量的细集料及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂填充间断粗骨料骨架间隙的沥青碎石混合料，具有较好的高温稳定性；由于采用较高的改性沥青用量，SMA沥青混合料在低温抗裂性，水稳定性甚至抗疲劳性方面都有着非常好的表现。同时，SMA改性沥青路面的就地热再生相比普通沥青路面来说，其工艺要求也更加严格和复杂。通过合理组织安排加热机组，在保证提高沥青路面加热温度和加热深度的同时，确保沥青老化程度降至最低水平；耙松及热铣刨技术可以保证路面骨架级配不被破坏，保证设计结果与路面现场存在较高的一致性，有利于质量控制；收料机与复拌机能够保证原有路面RAP材料与新加入的沥青混合料均匀拌和，起到优化级配和补充新沥青的作用，同时加入的再生剂均匀与RAP材料接触，渗透、软化和修复老化沥青，改善沥青路面的使用性能。SMA沥青路面就地热再生对于预防性养护来说是比较合适的。