厂拌热再生沥青路面施工技术研究

文/河北北方公路工程建设集团有限公司 万智勇

受车辆荷载、环境等影响，沥青路面长时间使用后，会出现诸如车辙、坑槽等病害，影响车辆行驶质量。沥青路面大修、重建等成本较高，如何二次利用老旧沥青混合料，成为了国内外学者研究课题。厂拌热再生技术可高效地利用老旧沥青混合料。该技术不仅能适用于不同的面层，同时其再生沥青混合料的性能可以达到新沥青混合料的性能水平，因此，厂拌热再生技术成为目前我国乃至世界主流的再生技术手段。本文首先探讨沥青混合料机理，然后从施工角度入手，基于实际沥青高速公路建设，通过检测其平整度、渗水系数与抗滑摆值，评价厂拌热再生沥青路面质量。

沥青再生机理

在氧气、阳光等外界影响因素下，沥青材料容易发生氧化、脱氢、脱硫等过程。经过该过程，沥青中轻质油组分逐步挥发。在沥青路面运营过程中，暴露在外部的沥青路面上面层更容易发生老化。目前，针对沥青再生的机理分析原理一般认为，要将老化沥青转化为原沥青，应该先比对老化沥青与原沥青中改变的组分，再将含有这些组分的再生剂添加入老化沥青之中，通过沥青之间相互融合，形成性能优良的再生沥青。

沥青混合料再生情况各有不同。沥青作为黏附于集料上的黏结剂，新旧沥青互相融合程度一部分取决于混合料分散均匀性，因此，考虑沥青混合料再生时，一般需要添加新沥青与再生剂，并确定最佳沥青用量。

施工工艺

某高速公路全长19.8km，宽度为15m，路面结构设计为4cmAC-13上面层+6cmAC-16中面层+8cmAC-20下面层。该路段通车运营时间已超7年，路面出现明显车辙、裂缝、麻面等病害，严重影响了路面施工质量。现对该路段铣刨重建，以延长路面使用年限。

RAP铣刨回收

采用热铣刨方式破碎原路面。施工前，封闭施工区域车道，彻底清洁路面，然后加热原路面。加热时，所有加热设备依次前进，车辆前进时，车辆行驶导杆沿标线行驶，中途不能改变行驶速度与方向，尽可能控制车辆之间的间距；在车辆底部和车辆之间空隙处安装保温板，以减少热量的散失。路面加热到所需温度后，铣刨机对路面铣刨作业，铣刨机两侧铣刨鼓铣刨已软化沥青路面，同时刮板将翻松的混合料刮向路面中央，路面铣刨深度控制在4cm，铣刨宽度为4m，铣刨厚度需准确均匀，必要时可配备专人负责检查，铣刨深度误差大于5mm时需及时调整。

RAP破碎与筛分

由于需要运输与存储，回收过后的RAP会产生结块板结现象。因此，要对其实行破碎并按级配筛分。破碎前，为保证RAP级配稳定性，应针对铣刨料分档，再逐一破碎筛分。为减少施工扬尘，RAP破碎施工时，应保证处于封闭环境下。RAP破碎施工时，不可避免地会同时破碎石料，整个级配会细化，因此需要添加一定量的新集料，用以保证级配不变。

RAP预热

为保证RAP质量达标，拌和前需要加热。预热装置一般为连续式再生设备和间歇式再生设备两类。加热RAP时需严格控制温度，温度过高会导致RAP二次老化，过低达不到目的。需要将温度控制在120℃至130℃之间为宜。

添加再生剂

再生剂添加方式主要分为以下三种：

将再生剂加入新沥青中，再一并加入新集料与RAP搅拌。该方法因再生剂与老化沥青接触较少，因此效果不佳。

拌和施工前，将再生剂喷洒于RAP表面，拌和混有再生剂的RAP与新沥青集料。该法相比第一种效果较好，但由于温度不高，导致再生效率较低。

加热RAP并喷洒再生剂，使RAP与再生剂充分融合，再填入新沥青与集料拌和。该法由于温度高，效果最佳。

表1 路面平整度检测结果

表2 渗水系数检测结果

表3 抗滑摆值检测结果

拌和施工

采用间歇式拌和设备，拌和时投入材料顺序为：RAP与再生剂→新骨料→新沥青→矿粉→出料。拌和温度应控制稍高于普通沥青混合料拌和温度，但不应超过200℃。由于每种RAP材料中石料种类不同，含水量不同，因此要试拌每种RAP材料，用以确定拌和时间与拌和温度，确保满足规范要求。

摊铺施工

摊铺机保持相同运行速度紧跟复拌机作业，以铣刨后路面为基准，按路面设计的横坡就地摊铺，摊铺速度为1.5m/min至5m/min，摊铺温度保持在120℃至150℃。摊铺机运行时，复拌机尽量保持不间断供料，以防止螺旋布料器不能均匀地向两侧输送混合料，产生集料的离析；复拌机向摊铺机送料时，两者间应保持合适距离，避免复拌机碰撞摊铺机，造成摊铺机混合料受力状态改变而产生矿料离析。

碾压施工

碾压施工分为3个阶段，初压时采用双钢轮振动压路机对路面静压1遍后振压1遍，碾压速度为2km/h至3km/h，碾压温度控制在125℃以上；复压采用胶轮压路机对路面碾压3遍，碾压速度为3km/h至5km/h，碾压温度保持在75℃以上；终压采用双钢轮振动压路机对路面碾压2遍至无明显轮迹，碾压速度控制在3km/h至6km/h，碾压温度不低于65℃。碾压过程中如发生黏轮现象，可用菜油涂抹压轮。

检测结果

为检测该高速公路再生沥青路面质量，本文通过检测平整度、渗水系数与抗滑摆值对其评价。

平整度

采用连续式平整度仪检测该高速公路施工前、施工完成时路面平整度，路面平整度检测结果如表1所示。

由表1可知，路面就地热再生施工后，路面平整度得到明显改善，路面平整度能够完全满足规范设计要求。

渗水系数

采用渗水仪测定路面渗水系数，测试结果如表2所示。

由表2可知，路面施工后渗水系数较原路面有明显下降，路面抗渗水性能得到改善，路面渗水系数满足规范设计要求。

抗滑摆值

采用摆式仪测定路面摆值评价路面抗滑性能，路面抗滑摆值检测结果如表3所示。

由表3可知，就地热再生后施工后路面抗滑摆值较原路面有所提高，路面抗滑性能得到改善，路面抗滑性能完全满足规范要求。

结语

本文基于某高速公路实际工程铣刨重建项目，探讨厂拌热再生沥青路面施工技术，并通过检测其平整度、渗水系数与抗滑摆值评价其质量。结果表明，重建路面行车舒适性、抗滑、渗水性能指标达标，对我国再生沥青路面建设水平提高有积极意义。