高速公路沥青路面一体化压实施工技术的应用探析

摘要 为探索再生层和加铺层一体化压实施工技术在高速公路沥青路面养护处治中应用的技术要点，该文对其施工技术原理展开分析，并以具体公路为例，从旧沥青路面混合料设计、旧路加热及翻松、再生层及加铺层摊铺、一体化碾压等方面对技术应用过程进行研究。结果表明：就地热再生技术和薄层罩面技术有机结合而形成的分层摊铺，一体压实的养护技术施工过程简便，对施工机械无特殊要求；压实后的路面高温稳定性、低温抗裂性和水稳性均比热再生层和SMA-13薄层更优，研究成果可在类似公路工程中推广应用。

关键词 高速公路；沥青路面；一体化压实；超薄罩面；热再生

中图分类号 U416 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）23-0061-03

0 引言

传统的沥青路面养护处治技术主要是将病害路面全部铲除，再加铺新路面，这种处理既造成旧路沥青材料无谓浪费，又会因路面局部修复而影响行车舒适性。而热再生养护技术能较好利用原路铣刨料，对面层整体展开重新铺筑，可取得较好的处治效果；在其上加铺薄层罩面后能进一步修复路面疲劳裂缝，提升平整度和行车舒适性。基于此，该文将就地热再生技术和薄层罩面摊铺技术有机结合，在再生层混合料温度尚未大幅下降前展开薄层罩面摊铺，一起压实，铺筑一体化路面，以达到提升层间接触效果，节省碾压次数的效果。

1 沥青路面一体化压实施工技术原理

对旧沥青路面进行就地热再生，在再生后的路面上加铺一层新沥青混合料，此后通过压路机将再生层和加铺层一同压实。整个施工流程包括旧路面预热及耙松、再生剂掺加及拌和、再生料摊铺、新热拌沥青混合料磨耗层摊铺、一体化压实等阶段，具体流程见图1。由此看出，与常规就地热再生相比，一体化压实施工过程中增加了1个新拌混合料摊铺过程。待摊铺好再生层混合料后通过熨平板简单熨平，此后与薄层混合料一同摊铺。最后由压路机展开一体化压实，铺筑再生层+加铺层的路面结构[1]。

此类工艺对于路面以下2.5～5.0 cm深度的车辙、裂缝等病害较为适用，就地热再生重铺后能使原路摩擦性得以恢复，道路横坡和车辙得到较好改善，路面强度得到提高。超薄罩面和再生工艺的配合使用，能较好提升路面封水、抗滑性能。

2 沥青路面一体化压实施工技术的应用

2.1 工程概况

某高速公路建成于2011年底，建成后即投入运营。随着重载交通的持续增多及公路服役年限的延长，部分路面先后出现横纵向裂缝、龟裂、车辙、坑槽等病害。公路段沥青路面裂缝病害最为严重，造成横向裂缝的原因主要在于行车荷载、温度收缩开裂；造成纵向裂缝的原因在于分幅摊铺施工时接缝处理不良。裂缝病害在行车荷载及雨雪等的反复作用下逐渐演变为坑槽、沉陷。项目组在全面调查沥青路面病害的基础上，对病害路段展开就地热再生和薄层罩面养护处治，并对再生层和加铺层分层摊铺、一体压实。

2.2 旧沥青路面混合料设计

2.2.1 旧沥青路面混合料级配优化

（1）沥青含量测定。在该高速公路病害路段取上面层沥青混合料，并通过《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20—2011）中的燃烧试验展开旧沥青路面混合料沥青含量测定[2]，试验温度为538 ℃。结果见表1。由此看出，该公路旧路沥青路面中沥青含量、油石比均值分别为5.71%和6.05%，并未超出沥青含量≥5.5%、油石比为5.9%±0.3%的推荐范围。表明旧路运行期间，沥青含量变动小，挥发少。

（2）矿料级配测定。对燃烧试验后的矿料展开筛分试验，结果见表2。由此看出，旧沥青路面混合料级配基本满足SMA-13混合料级配要求，但2.36～4.75 mm间颗粒含量偏高，9.5～13.2 mm间颗粒含量偏少，呈现出明显的粗集料变细特征。主要原因在于旧路施工期间部分集料被压碎，长期行车荷载、铣刨等过程均对大粒径集料产生压碎和铣碎破坏。此外，旧沥青路面混合料中矿粉含量减少，级配接近SMA-13混合料级配下限。必须通过新集料合理掺加以调整级配，确保再生集料级配达到技术要求[3]。

（3）旧沥青路面混合料级配优化。通过比较旧沥青路面混合料目标筛余和实际筛余，以确定出所需新料质量。经过分析，各档集料添加量见表3，按此用量添加后，既能充分利用旧沥青路面混合料，又能使其级配符合原级配要求。

2.2.2 旧沥青路面混合料再生剂确定

（1）再生剂选用。该公路沥青路面再生施工选用英达RAF0010型再生剂，其常温下为黑色黏稠状液体，闪点为241℃，15℃密度为1.029 g/cm³；芳香分和饱和分含量分别为39.81%和26.04%；薄膜烘箱试验前后黏度比为1.59，质量变动0.83%。此类再生剂黏度低，渗透性及高温稳定度性更好。

（2）再生剂掺量。为确定再生剂掺量，将旧沥青路面混合料加热后均分为5组，分别按0%、1.0%、3.0%、5.0%、7.0%的比例掺加再生剂，在175℃的试验温度下持续搅拌均匀后，按照旧集料的30%选取新集料。新沥青混合料中纤维掺量为0.3%，沥青含量6.4%，充分搅拌后制备再生沥青混合料马歇尔试件并展开马歇尔试验。结果见表4。根据试验结果，沥青混合料孔隙率随再生剂掺量的增大而骤降，但掺量超出3.0%后降速减缓；沥青混合料稳定度随再生剂的掺加而缓慢减小。综合考虑再生效果，将再生剂掺量控制在3.0%[4]。

2.3 沥青路面一体化压实施工工艺

2.3.1 施工准备

该高速公路沥青路面一体化压实施工前需要配备相应数量的施工机械，机械名称、类型及配备数量、主要用途见表5。

施工开始前还应当对周围路缘带、隔离带等区域进行隔离保护；对原路病害进行预处理；将待处治路面凸起的标线全部清除。

2.3.2 旧路加热及翻松

旧路加热厚度应超出翻松厚度，按照2 cm确定。沥青路面表面加热温度应控制在160℃左右；表面以下2 cm深处的加热温度应达到130～140℃。由2台HM16型加热车相距5.6 m对待处治路面展开循环加热，以控制加热温度，避免热量过快散失，并保证加热的均匀性。

使用就地热再生机组进行旧路翻松时，应加强耙刀转速控制，防止因转速过慢而降低翻松效率。根据沥青路面既有病害的调查结果，将翻松深度严格控制在2 cm。就地热再生机组将原路路面翻松后，立即按照3.0%的用量均匀喷洒再生剂。

2.3.3 拌和

将旧料与30%的新料加入旋转拌和仓内充分搅拌，此后再添加新沥青，继续搅拌20 s。混合料拌和温度应控制在150～160℃之间。

2.3.4 摊铺

再生层摊铺时摊铺机按照3.5～5.0 m/min的速度匀速施工，保证摊铺的均匀性，摊铺温度应控制在145～155℃之间。此后，展开加铺层SMA-13混合料摊铺，摊铺机械型号与摊铺施工速度与再生层一致。加铺层摊铺温度应达到160℃，并确保摊铺的均匀性。

2.3.5 压实

通过大吨位振动双钢轮压路机展开再生层和加铺层一体化碾压，碾压温度应达到130～140℃。碾压过程分初压、复压和终压等阶段展开，初压阶段应静压1～2遍。考虑加铺层所用沥青混合料的抗压性能不良，故复压阶段应通过重型轮胎压路机揉搓碾压，保证密实效果。终压阶段应由双钢轮振动压路机关闭振动后碾压2～3遍，起到进一步提升压实度并收光的作用。

碾压过程中压路机驱动轮应朝向摊铺机，由道路外侧开始逐渐向路中心推进碾压；对于坡道段、超高路段，均应从低处向高处碾压[5]。

2.3.6 开放交通

待路面混合料温度自然降至50℃以下后即可开放交通。对于因交通量等原因而需提前开放交通的路段，可洒水降温。

3 施工质量检测与验收

试验段沥青路面一体化压实施工后按照表6要求展开施工质量检测与验收。试验段沥青路面养护处治后再生层及加铺层厚度，平整度及压实度，渗水性和抗磨耗性等各项性能均满足要求，也体现出试验段沥青路面就地热再生、加铺层摊铺及一体化压实等关键工艺的可靠性和适用性。

4 结论

综上所述，高速公路沥青路面一体化压实施工技术为旧路沥青路面就地热再生和超薄罩面的有机结合，对回收料的再生利用减少了资源消耗；再生层和加铺层的一体化压实降低了混合料温度散失，使层间黏结效果及整体性均显著提高，也使施工环节得以简化，保证再生沥青路面提前投运。超薄罩面磨耗层的加铺起到了较好的封水、抗滑、抗磨耗效果，对于提升路面平整度、舒适度及延长路面使用寿命有益。

参考文献

[1]袁文，唐洪堃，张广娟，等.不同掺量RAP精分料厂拌热再生SMA-13沥青混合料配合比设计及验证[J].天津建设科技， 2024（2）：45-48+77.

[2]王哲.沥青路面废旧材料循环利用技术及应用研究[J].上海建材， 2024（2）：61-64.

[3]赵雪辉.沥青路面热再生施工技术与质量控制措施分析[J].工程技术研究， 2024（5）：157-160.

[4]廖春仁.掺RAP的热再生复合改性橡胶沥青混合料路面技术应用研究[J].西部交通科技， 2024（1）：19-20+58.

[5]李涛.高速公路大厚度水稳一体化摊铺成型技术分析[J].黑龙江交通科技， 2020（3）：70-71.