公路路面養(yǎng)護(hù)中熱再生瀝青混合料的應(yīng)用

李其軍

（上饒市鉛山公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 鉛山334500）

0 引言

由于公路路面長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境下，長(zhǎng)期受到溫度、水以及紫外線(xiàn)等自然因素的影響，加上車(chē)輛荷載日漸增大，在多種因素的共同作用下，路面結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生損壞，這不僅會(huì)影響公路路面的性能，同時(shí)容易產(chǎn)生巨大的安全隱患。因此，需要根據(jù)路面的損壞情況，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)。目前，熱再生瀝青混合料是我國(guó)公路路面養(yǎng)護(hù)施工中普遍應(yīng)用的材料，該材料的原材料主要為廢舊瀝青混凝土材料，將之篩分后，添加再生劑、新礦料等，并均勻混合，再通過(guò)加熱、攤鋪、碾壓等工藝進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)施工，如此便可重新恢復(fù)公路路面的結(jié)構(gòu)和性能。與傳統(tǒng)的路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)相比，熱再生瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有更高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1 熱再生瀝青混合料概述

熱再生瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)是公路路面養(yǎng)護(hù)中的主要技術(shù)，施工所需的材料主要為熱再生瀝青混合料，即將廢棄的瀝青材料與新瀝青材料、集料等進(jìn)行合理配比，通過(guò)均勻混合，形成能夠滿(mǎn)足路面養(yǎng)護(hù)施工要求的材料。由于該材料能夠充分節(jié)約資源，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，更具環(huán)保效益，有利于推動(dòng)我國(guó)交通行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，因此在路面養(yǎng)護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用。

2 熱再生瀝青混合料路用性能分析

為判斷熱再生瀝青混合料的路用性能，采取車(chē)轍試驗(yàn)法對(duì)該材料的穩(wěn)定度指標(biāo)展開(kāi)測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表明，該材料能夠充分滿(mǎn)足路面養(yǎng)護(hù)需求，并且動(dòng)穩(wěn)定度明顯優(yōu)于新瀝青混合料。這主要是由于將新舊瀝青材料按照科學(xué)的配合比充分混合，輔以相應(yīng)的熱再生工藝進(jìn)行加工后，材料黏度增加、軟化點(diǎn)上升、變形模量增大，所以抵抗車(chē)轍的能力更強(qiáng)，能夠更好地滿(mǎn)足公路路面的基本養(yǎng)護(hù)施工需求，提高路面結(jié)構(gòu)的綜合性能。

另外，利用凍融劈裂試驗(yàn)對(duì)熱再生瀝青混合料的抗水損害能力進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表明，其水穩(wěn)定性也較高。這主要是由于老化瀝青經(jīng)熱再生工藝加工后，其黏度增加，與集料之間的黏合度更高，提高了水穩(wěn)定性。

3 公路路面養(yǎng)護(hù)中熱再生瀝青混合料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 可提高路面修復(fù)效率和質(zhì)量

將新集料、廢舊瀝青材料以及其他材料進(jìn)行科學(xué)配比，借助相應(yīng)的熱再生工藝進(jìn)行加工，即可獲得熱再生瀝青混合料。相較于傳統(tǒng)的養(yǎng)路護(hù)施工材料，熱再生瀝青混合料在公路路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用效果更為明顯，可有效提高施工效率與質(zhì)量，通過(guò)配比、加熱、耙松、攤鋪、碾壓等操作，即一次性完成公路路面修復(fù)工作，可用于對(duì)特殊病害區(qū)域的處理，并且能夠消除傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)施工中的弱接縫問(wèn)題。同時(shí)，該材料支持長(zhǎng)距離、大范圍的公路路面養(yǎng)護(hù)施工，整體操作簡(jiǎn)單、便捷，修復(fù)效率高，不會(huì)對(duì)城市交通造成長(zhǎng)時(shí)間的影響。

3.2 適應(yīng)性強(qiáng)

熱再生瀝青混合料具有非常好的適應(yīng)性，可以用于修復(fù)多種類(lèi)型的病害，且具有較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，該材料也因此被廣泛應(yīng)用在公路路面養(yǎng)護(hù)施工中。傳統(tǒng)的瀝青材料在路面養(yǎng)護(hù)及修復(fù)方面存在較為明顯的局限性，相比之下，熱再生瀝青混合料在恢復(fù)公路路面結(jié)構(gòu)性能方面有極大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可以起到一定的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作用，能夠切實(shí)保證城市公路交通安全。現(xiàn)階段，熱再生瀝青混合料主要應(yīng)用在公路路面裂縫、車(chē)轍、坑槽等病害的養(yǎng)護(hù)中，可切實(shí)修復(fù)路面病害問(wèn)題，但無(wú)法用于對(duì)深層路基的修復(fù)。

4 公路路面養(yǎng)護(hù)中熱再生瀝青混合料配比方法

4.1 配比材料

4.1.1 廢舊瀝青

熱再生瀝青混合料的養(yǎng)護(hù)施工效果與材料配比密切相關(guān)。在正式開(kāi)始配比前，應(yīng)科學(xué)檢測(cè)廢舊瀝青材料的各項(xiàng)指標(biāo)，其中包括廢舊瀝青材料的再生可行性、利用率等，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)廢舊材料進(jìn)行篩分處理，將不符合公路路面養(yǎng)護(hù)施工的廢舊瀝青材料剔除，保留各項(xiàng)指標(biāo)、性能符合要求的廢舊瀝青材料作為熱再生瀝青混合料的原材料。

4.1.2 新瀝青

在配制熱再生瀝青混合料時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家要求與相關(guān)規(guī)定，選擇相應(yīng)的新瀝青材料，同時(shí)要保證新瀝青材料與廢舊瀝青材料的調(diào)和技術(shù)指標(biāo)相一致，從而滿(mǎn)足公路路面養(yǎng)護(hù)需求。

4.1.3 集料

在熱再生瀝青混合料的配制中，集料的應(yīng)用至關(guān)重要，保證集料的添加比例適當(dāng)才能使混合料達(dá)到養(yǎng)護(hù)施工標(biāo)準(zhǔn)，提高公路路面的結(jié)構(gòu)性能。因此，在設(shè)計(jì)熱再生瀝青混合料配比時(shí)，應(yīng)根據(jù)公路路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，通過(guò)試驗(yàn)準(zhǔn)確確定集料的類(lèi)型及添加比例。由于公路路面養(yǎng)護(hù)工程對(duì)路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求較高，所以要優(yōu)選高強(qiáng)度集料，如玄武石碎石等，若要提高公路路面的抗滑效果，則可優(yōu)先考慮石灰?guī)r。總而言之，集料的類(lèi)型及添加比例與公路路面養(yǎng)護(hù)施工效果密切相關(guān)。因此，設(shè)計(jì)配比時(shí)應(yīng)以路面養(yǎng)護(hù)施工要求為主，結(jié)合實(shí)際情況科學(xué)添加不同類(lèi)型、不同比例的集料。

4.1.4 再生劑

結(jié)合以往的公路路面養(yǎng)護(hù)施工案例來(lái)看，并不是所有養(yǎng)護(hù)工程中都會(huì)采用再生劑，一般是有特殊要求的情況下使用。若是隨意使用再生劑，可能影響熱再生瀝青混合料的性能與質(zhì)量，進(jìn)而影響公路路面養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量。因此，在配制熱再生瀝青混合料時(shí)，必須結(jié)合工程的實(shí)際情況，合理使用再生劑。

4.2 配比方法

4.2.1 熱再生瀝青混合料級(jí)配

在熱再生瀝青混合料的配制中，應(yīng)合理設(shè)計(jì)礦料比例，且所選集料應(yīng)滿(mǎn)足公路路面養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量要求。配比過(guò)程中，需要通過(guò)多次試驗(yàn)，科學(xué)確定新集料與篩分后的廢舊瀝青材料的配比。在進(jìn)行配比試驗(yàn)時(shí)，需要對(duì)材料質(zhì)量和相關(guān)指標(biāo)等展開(kāi)分析，按照施工要求進(jìn)一步優(yōu)化完善配比設(shè)計(jì)，保證瀝青混合料配比方案的科學(xué)性，為后續(xù)養(yǎng)護(hù)奠定良好的基礎(chǔ)。

在公路路面熱再生瀝青混合料的配制過(guò)程中，一般采用雙滾筒連續(xù)式拌和設(shè)備，攪拌過(guò)程中不會(huì)對(duì)集料進(jìn)行二次篩分，因此在配比過(guò)程中必須注重科學(xué)配比，嚴(yán)格控制礦料的添加比例，為公路路面養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量提供保障。熱再生瀝青混合料級(jí)配見(jiàn)表1。

表1 熱再生瀝青混合料級(jí)配（%）

4.2.2 混合料設(shè)計(jì)與驗(yàn)收

由于新舊瀝青材料用量不同，為了保證熱再生瀝青混合料配比的科學(xué)性與合理性，必須通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)的翔實(shí)數(shù)據(jù)，明確材料的各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)到預(yù)期要求，同時(shí)準(zhǔn)確確定每種集料的使用量，保證混合料的質(zhì)量，使其能夠切實(shí)滿(mǎn)足路面養(yǎng)護(hù)施工要求。除此之外，應(yīng)做好高溫穩(wěn)定試驗(yàn)，判斷熱再生瀝青混合料的綜合性能是否能夠滿(mǎn)足公路路面抗車(chē)轍、抗裂縫等要求。

5 公路路面養(yǎng)護(hù)中熱再生瀝青混合料生產(chǎn)攪拌

5.1 攪拌設(shè)備選型

為了保證養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量，應(yīng)提前根據(jù)需求選擇相應(yīng)的施工設(shè)備（可參考表2）。目前，在攪拌環(huán)節(jié)，我國(guó)大多采用雙滾筒連續(xù)式拌和樓。該設(shè)備的優(yōu)勢(shì)在于攪拌效率高，并且可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行加熱。拌和時(shí)，應(yīng)將拌和時(shí)間應(yīng)控制在60～90s，必須將瀝青混合料攪拌均勻，以保證養(yǎng)護(hù)施工效果。

表2 熱再生瀝青混合料施工機(jī)具配置一覽表

5.2 設(shè)備參數(shù)調(diào)試

挑選好設(shè)備后，需要對(duì)連續(xù)式雙滾筒拌和樓進(jìn)行參數(shù)設(shè)置及調(diào)試，將集料放入連續(xù)式雙滾筒拌和樓中，待其干燥后，將廢舊瀝青材料與新瀝青材料充分?jǐn)嚢?。在正式攪拌之前，需要?duì)各類(lèi)材料進(jìn)行稱(chēng)重，確保添加比例符合要求，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制不同材料的進(jìn)料速度，以保證混合料攪拌均勻。在設(shè)備調(diào)試階段，應(yīng)仔細(xì)觀(guān)察、檢查，啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，查看其是否存在故障，確認(rèn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)正常方可投入使用，確保瀝青混合料攪拌環(huán)節(jié)順利開(kāi)展，保證瀝青混合料的拌和質(zhì)量。

5.3 攪拌溫度控制

熱再生瀝青混合料拌和，對(duì)溫度條件有著嚴(yán)格的要求，控制好拌和溫度是保證混合料質(zhì)量的關(guān)鍵。熱再生瀝青混合料的成分較為復(fù)雜，包括集料、舊瀝青材料以及新瀝青材料等，攪拌過(guò)程中必須嚴(yán)格控制各種材料的溫度。一般需要將集料的加熱溫度控制在180～190C，瀝青的加熱溫度控制在145～160C。

5.4 攪拌管理

在熱再生瀝青混合料攪拌過(guò)程中，工作人員除了要注意觀(guān)察材料的均勻性外，還應(yīng)對(duì)攪拌的材料進(jìn)行抽查檢驗(yàn)，分析熱再生瀝青混合料的質(zhì)量，若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格、某項(xiàng)性能不達(dá)標(biāo)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，不可將這類(lèi)材料直接用于路面養(yǎng)護(hù)施工。熱再生瀝青混合料經(jīng)多次抽查檢驗(yàn)，符合質(zhì)量要求，方可投入后續(xù)的養(yǎng)護(hù)施工中。

6 公路路面養(yǎng)護(hù)中熱再生瀝青混合料攤鋪碾壓

6.1 路面清理加熱

在攤鋪施工前，需要將作業(yè)路段清理干凈，同時(shí)采用反光錐將該路段封閉圍擋，用清掃車(chē)配合吹風(fēng)機(jī)清除路面雜質(zhì)，若路面存在黏結(jié)性較強(qiáng)的附著物，應(yīng)采取水洗或其他方法進(jìn)行清理。路面清理完畢后，通過(guò)3臺(tái)間隔2m的加熱設(shè)備，以2～3m/min的速度進(jìn)行作業(yè)，對(duì)需要養(yǎng)護(hù)施工的路段展開(kāi)加熱處理。為了保證公路路面加熱效果，避免加熱溫度過(guò)高或過(guò)低等問(wèn)題，應(yīng)對(duì)三臺(tái)加熱設(shè)備設(shè)置不同的溫度參數(shù)，如第一臺(tái)120～140C，第二臺(tái)150～170C，第三臺(tái)180～200C。為切實(shí)保證路面加熱效果，加熱過(guò)程需循序漸進(jìn)，即加熱溫度由低到高，使熱能均勻有效地向下傳遞，且每臺(tái)加熱車(chē)經(jīng)過(guò)后，都要安排溫度檢測(cè)人員進(jìn)行地表溫度檢測(cè)，若地表溫度未能達(dá)到預(yù)期，需及時(shí)要求加熱人員合理調(diào)整駕駛速度。

6.2 路面翻松、噴灑再生劑

在路面加熱溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，即可開(kāi)始進(jìn)行路面翻松施工，安排瀝青路面加熱復(fù)拌一體機(jī)，緊跟第三臺(tái)加熱車(chē)對(duì)路面進(jìn)行加熱與翻松，同時(shí)要控制好翻松深度，將翻松深度控制在舊路面瀝青層厚度的±5mm范圍。若翻松深度超過(guò)允許范圍必須及時(shí)優(yōu)化處理，以免對(duì)后續(xù)的攤鋪施工造成影響。路面加熱復(fù)拌一體機(jī)的工作原理如下：前端加熱系統(tǒng)會(huì)對(duì)路面進(jìn)行持續(xù)加熱及保溫；中間部分的耙松犁齒可輕松犁開(kāi)軟化后的瀝青路面；側(cè)后方的刮板可將翻松的瀝青混合料朝車(chē)道方向堆集；再生劑泵按照預(yù)設(shè)方案將再生劑均勻?yàn)⑾蚧旌狭隙选?/p>

6.3 新料攤鋪

攤鋪前需要對(duì)舊路面進(jìn)行修補(bǔ)、調(diào)坡、找平等操作。一般來(lái)說(shuō)，施工過(guò)程中，銑刨路面混合料無(wú)法充分保證路面的平整性，因此要根據(jù)測(cè)量結(jié)果在熱再生瀝青層上加鋪1.5～2cm的調(diào)平層。加鋪層主要采用新拌瀝青混合料，在工廠(chǎng)拌制完成后有專(zhuān)業(yè)的運(yùn)輸設(shè)備覆蓋保溫，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后緊跟加熱復(fù)拌一體機(jī)攤鋪施工，需要注意新拌瀝青混合料攤鋪施工，應(yīng)采用與再生同面同寬的戴納派克伸縮板攤鋪機(jī)設(shè)備。

6.4 混合料壓實(shí)

攤鋪施工結(jié)束后，需要對(duì)再生層與加鋪層進(jìn)行壓實(shí)處理。首先，應(yīng)用鋼輪壓路機(jī)靜壓一遍；其次，改為低頻弱振模式復(fù)壓三遍；再次，采用輪胎壓路機(jī)碾壓兩遍；最后，采用鋼輪壓路機(jī)靜壓收光。為保證壓實(shí)質(zhì)量，技術(shù)人員應(yīng)第一時(shí)間對(duì)碾壓后的路面進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容包括標(biāo)高、橫坡、表面缺陷等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并處理，保證路面養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量。

6.5 施工檢測(cè)與開(kāi)放交通

施工結(jié)束后必須及時(shí)對(duì)路面情況進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果滿(mǎn)足條件才能開(kāi)放交通。比如，路面壓實(shí)作業(yè)完成后，需靜置路面，等待其完全冷卻，溫度達(dá)到50C以下才能開(kāi)放交通。若養(yǎng)護(hù)路段處于交通中心或交叉路口，應(yīng)采取灑水降溫等措施，加速路面冷卻，同時(shí)根據(jù)《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 5521—2019）要求，在交通流量較小的路段進(jìn)行封閉檢測(cè)。

7 結(jié)語(yǔ)

公路路面因長(zhǎng)期受到車(chē)輛荷載與自然因素的影響，其使用性能會(huì)降低，各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)逐漸低于規(guī)范數(shù)值，嚴(yán)重情況下路面結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)破損，故需對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，修復(fù)破損處，保證行車(chē)安全。熱再生瀝青混合料在路面養(yǎng)護(hù)施工中有顯著的應(yīng)用效果，不僅能有效修復(fù)路面病害，且具有經(jīng)濟(jì)、節(jié)約、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，將之有效應(yīng)用于路面養(yǎng)護(hù)工程，不僅能切實(shí)提高我國(guó)公路路面養(yǎng)護(hù)水平，還能促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展。