淺談就地熱再生施工

楊 磊

(四川交投建設工程股份有限公司，四川成都 610000)

瀝青路面就地熱再生施工作為高速公路預防性養(yǎng)護的一種工藝，國外20世紀70年代已對相關再生技術進行了深入研究，并取得了一系列的成果，形成了一套較完整的技術規(guī)范，實踐表明，瀝青路面就地熱再生利用技術，已成為當代公路建設養(yǎng)護中的重大技術之一。但由于某些歷史原因，我國對這一技術的研究和應用遠遠落后于西方發(fā)達國家。隨著我國高等級路面逐步進入中修和大修期，符合我國國情的瀝青路面就地熱再生技術的研究和發(fā)展越來越迫切。

本文以G5京昆高速攀田段進行的瀝青路面就地熱再生施工為例，在總結前人施工經(jīng)驗的基礎上，對瀝青路面就地熱再生施工的關鍵工序進一步研究，以期為瀝青路面就地熱再生施工的技術發(fā)展提供素材。

1 工程概況

G5京昆高速攀田段于2005年9月開工建設，2008年12月正式建成通車。起于攀枝花市金江鎮(zhèn)，止于平地鎮(zhèn)田房村，是四川南向出川(至云南)大通道的重要組成部分。路面結構型式為4 cm改性瀝青AC-13C+5 cm改性瀝青AC-20C+6 cm普通瀝青。就地熱再生施工路段路面主要病害為車轍、橫向裂縫，油石比總體偏低，級配基本滿足規(guī)范要求，但瀝青老化較嚴重，針入度和延度指標衰減嚴重。針對原路面實際情況，設計方案采用普通瀝青AC-13混合料作為新添加料進行補充，再生劑根據(jù)瀝青老化程度、瀝青含量、再生劑與瀝青的配伍性綜合選擇品種及摻量。

瀝青路面就地熱再生施工試驗于2018年8月底進行，氣溫為38 ℃，地表溫度為50 ℃左右，新添料比例為10 %，再生劑添加比例為2.5 ‰，復拌再生料溫度以125 ℃控制，經(jīng)攤鋪碾壓后鉆芯檢測，壓實度達98 %，滲水試驗合格，瀝青針入度和延度指標有所恢復。確定施工參數(shù)后恢復正常施工，進入10月份，氣溫降低至20 ℃以下，地表溫度降低為30 ℃以下，風速增大，表面溫度降低較快，且因原路面瀝青指標相差較大，部分路段瀝青針入度低于17，復拌再生料溫度以125 ℃控制難以滿足要求，取樣結果顯示部分路段碾壓不密實，滲水試驗不合格；調整復拌再生料溫度以135 ℃控制，再生劑添加比例降低為1.5 ‰～2 ‰，并對設備進行必要的保溫改造后，各項施工結果基本滿足技術要求(圖1、圖2)。

2 關鍵工序卡控

通過施工中不斷摸索研究，總結了瀝青路面就地熱再生施工的幾個關鍵工序，并對其進行針對性的卡控，同時在施工中適時調整工藝和參數(shù)，確保施工結果滿足技術要求。

2.1 加熱溫度限值、均勻性

瀝青混凝土路面的加熱溫度是影響熱再生施工質量的關鍵因素之一，溫度過低會導致耙松后原路面骨料破碎、出現(xiàn)離析；而溫度過高，則會導致瀝青老化嚴重，尤其表面0.5 cm的瀝青層更為嚴重?？梢娂訜釡囟瓤刂七^高或過低均會影響再生效果，實踐證明，改性瀝青路面復拌再生料溫度必須達到135 ℃以上方可滿足碾壓要求，同時瀝青混凝土是一種熱的不良導體，導熱速度較慢，要保證復拌再生料的溫度達到135 ℃以上，同時不造成原路面0.5 cm以下的瀝青老化加劇，需對加熱溫度進行合理控制，通過反復試驗得知，三臺加熱機順次加熱過后的原瀝青路面表面溫度不低于180 ℃、不超過220 ℃最佳。

施工中采用的加熱設備為維特根HM4500型紅外熱輻射加熱機，使用丙烷作為燃料，單組加熱板由110個尺寸為25 cm×25 cm的加熱單元通過框架組裝而成，相鄰兩個加熱單元間距10 cm，造成無加熱單元的位置溫度相對較低，加熱不均勻；同時受空氣流通、風力影響等因素，中間加熱板的溫度較兩側溫度高10～20 ℃；通過現(xiàn)場反復摸索，將兩側加熱板氣壓較中間加熱板調大30～50 kPa，同時將加熱板四周采用隔熱棉拖地圍擋、減小空氣流通后，可有效解決加熱溫度不均勻的問題，極大改善復拌再生料的溫度及施工效率。

2.2 再生劑

瀝青路面就地熱再生施工添加再生劑的目的主要是改善原路面老化瀝青的性能，提高瀝青的針入度和延度等參數(shù)，施工過程中需嚴格控制再生劑的添加量，添加比例過低，施工效果達不到；添加比例過高或噴灑不均勻，則會降低瀝青的高溫穩(wěn)定性等參數(shù)，導致路面泛油等現(xiàn)象，降低路面使用壽命。經(jīng)現(xiàn)場實踐和反復試驗檢測，再生劑添加比例為1.5 ‰～2 ‰之間最佳，根據(jù)原路面瀝青老化程度的不同，適時調整添加比例。為確保再生劑噴灑的均勻性，在再生劑噴灑管路末端增加手動控制球閥，適當降低左右兩側管路的壓力差，保證再生劑與原瀝青混凝土均勻混合；也避免了管路殘留的再生劑遺撒在路面。

施工中，應定期對再生劑噴灑量進行人工校核，確保實際噴灑量與設計噴灑量相符(圖3、圖4)。

2.3 碾壓工藝

施工時采用二臺雙鋼輪壓路機、一臺膠輪壓路機進行配合施工作業(yè)?；旌狭蠑備伜?，必須緊跟著在高溫狀態(tài)下碾壓，除必要的加水等短暫歇息外，壓路機在各階段的碾壓過程中應連續(xù)不斷的進行。先用12 t以上雙鋼輪壓路機初壓靜壓1遍、弱振1遍，復壓由膠輪震動壓路機高頻低幅振壓4遍，雙鋼輪壓路機終壓靜壓2遍。

碾壓速度和連續(xù)性直接決定了再生路面的均勻性和平整度，施工中應嚴格控制碾壓速度，與復拌機速度相匹配，緩慢而均勻的進行，每次碾壓應直至復拌機尾部。

2.4 施工速度

維特根RX4500型復拌機最高行駛速度為5 m/min，實際施工中，在保證復拌再生料溫度達到135 ℃的前提下，加熱機的行駛速度與復拌機的行駛速度相匹配；復拌機攪拌缸的驅動馬達為定量馬達，攪拌葉片旋轉速度固定，再生料在攪拌缸內(nèi)拌合的時間也基本固定，當復拌機的行駛速度越高時，再生料在攪拌缸內(nèi)的積累量增加，而出料量降低，導致再生料從攪拌缸排除后產(chǎn)生離析現(xiàn)象，尤其當復拌機行駛速度達到4 m/min時，雖然復拌再生料溫度仍可滿足要求，但再生料的離析現(xiàn)象已較為明顯，故復拌機的行駛速度應與攪拌缸及耙松器的旋轉速度相匹配。

經(jīng)反復調整觀察，當復拌機行駛速度穩(wěn)定在2.5～3.5 m/min區(qū)間時，復拌再生料的離析現(xiàn)象不明顯，故就地熱再生施工的速度也會影響再生料的質量，速度過低，則會造成加熱溫度過高、資源浪費；速度過高，會影響再生料的穩(wěn)定性，實際施工中，應實時觀察調整，選擇合理的施工速度，提高施工質量。

2.5 施工連續(xù)性

就地熱再生施工是一項連續(xù)性要求極強的工藝，施工中任何一個環(huán)節(jié)(如天氣、設備故障、新瀝青混合料供應、燃料供應以及人員到位情況等)的故障或停頓，都會導致再生料參數(shù)的降低，影響再生路面的質量。施工前，必須制定完善的方案和應急措施，做好設備的日常維護保養(yǎng)、各項材料的供應工作以及人員的培訓教育工作；施工中，嚴格執(zhí)行施工方案，密切關注各工序銜接情況，做好施工質量監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集；施工完畢后，及時開展各項試驗檢測工作和數(shù)據(jù)整理分析工作，實時調整，為施工現(xiàn)場提供依據(jù)。

3 結束語

瀝青路面就地熱再生施工作為瀝青路面綠色節(jié)能的一種預防性養(yǎng)護工藝，不僅能降低瀝青、石料等資源的消耗，也有利于提高廢料利用率，降低環(huán)境污染及生態(tài)破壞的概率，長遠來看，值得深入研究和大力發(fā)展。通過在G5京昆高速攀田段的試驗研究，總結了瀝青路面就地熱再生施工的部分關鍵工序及其注意事項，為瀝青路面就地熱再生施工工藝的發(fā)展提供了成功經(jīng)驗，相信在不久的將來，其施工質量和施工工藝必然會得到大力發(fā)展，在高速公路及市政道路的路面養(yǎng)護施工中大量使用。