胡洋（四川省交通投資集團(tuán)公司，四川成都610000）

瀝青路面再生技術(shù)在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

胡洋（四川省交通投資集團(tuán)公司，四川成都610000）

我國(guó)的公路建設(shè)發(fā)展迅速，每年在這方面的投資已經(jīng)超過了2000億。按照瀝青的使用壽命15～20年，實(shí)際上很多也就10年，也就是說(shuō)20世紀(jì)初陸續(xù)修建的路面現(xiàn)在每年至少有12%的路面需要翻修，舊瀝青材料的廢棄量每年在200t以上，不僅造成環(huán)境污染而且造成資源浪費(fèi)，如果能將這些充分利用，每年大約可以節(jié)省3.5億人民幣，而且這個(gè)數(shù)據(jù)每年以10%的速度在增長(zhǎng)。所以，對(duì)瀝青再生技術(shù)進(jìn)行研究和推廣對(duì)我國(guó)的環(huán)境保護(hù)以及資源利用等方面都發(fā)揮著重要意義。

瀝青路面；熱再生技術(shù)；公路養(yǎng)護(hù)

引言

瀝青混凝土路面在行車荷載作用下，承受很大的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力以及剪應(yīng)力等，在加上路面長(zhǎng)期處于暴露的環(huán)境中，很容易受到陽(yáng)光、風(fēng)雨、溫度等因素的影響，使混合料中的成分、性能發(fā)生化學(xué)和物理反應(yīng)，逐漸使瀝青混合料的使用質(zhì)量下降，造成路面破損。瀝青路面的破損一般分為兩種，一種是結(jié)構(gòu)性的破損，比如，整體結(jié)構(gòu)遭到破壞或者是某一部分遭到破壞，使路面不能達(dá)到預(yù)期荷載；另外一種是功能性的破損，由于路面的平整度以及抗滑性有所下降，使路面達(dá)不到預(yù)期功能，從而影響通行質(zhì)量，因此，對(duì)路面進(jìn)行修復(fù)和養(yǎng)護(hù)非常重要。

1 再生技術(shù)原理、特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

1.1 瀝青路面再生技術(shù)原理

瀝青路面再生技術(shù)原理包括兩個(gè)方面：①舊瀝青混合料的再利用，把不能使用的或者是達(dá)不到使用要求的瀝青混凝土廢料通過適當(dāng)?shù)奶幚硪院笾匦吕谩Ｒ簿褪钦f(shuō)把舊瀝青混凝土路面進(jìn)行破碎、篩分，然后與新瀝青、再生劑以及新集料進(jìn)行重新混合，形成具有使用性能的混合料，重新鋪筑路面。②對(duì)舊瀝青的物理性質(zhì)從老化狀態(tài)通過加入再生劑進(jìn)行恢復(fù)，將原來(lái)的黏度調(diào)整到施工要求范圍內(nèi)，使其具有較好的流變性能。從膠體的角度來(lái)講，就是把舊瀝青的老化凝膠結(jié)構(gòu)調(diào)整到溶凝膠結(jié)構(gòu)。

1.2 瀝青路面再生技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

再生技術(shù)應(yīng)用主要優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：①有效降低施工成本；②節(jié)約集料和膠結(jié)料；③保持原路面的幾何特性；④材料循環(huán)利用率高，可有效降低對(duì)環(huán)境的破壞；⑤縮短病害處治施工周期；⑥適應(yīng)我國(guó)路面典型結(jié)構(gòu)和早期修建的“強(qiáng)基薄面”瀝青路面結(jié)構(gòu)升級(jí)改造需要。瀝青再生技術(shù)應(yīng)用符合我國(guó)當(dāng)前著力建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的基本國(guó)情，符合“十三五公路養(yǎng)護(hù)管理發(fā)展綱要”提出的推進(jìn)綠色養(yǎng)護(hù)，實(shí)現(xiàn)公路養(yǎng)護(hù)與生態(tài)環(huán)境和諧共促的總體思想，具有顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。同時(shí)也是交通部“十二五”全國(guó)干線公路養(yǎng)護(hù)管理檢查要求的“材料回收率達(dá)到100%”、“循環(huán)利用率達(dá)到85%以上”兩項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要手段之一。

2 再生技術(shù)分類及其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍

目前路面養(yǎng)護(hù)工程中瀝青再生技術(shù)應(yīng)用我們一般采用以下幾種方式：

2.1 廠拌熱再生

這種方法是把路面的舊瀝青混合料輸送到工廠里，經(jīng)過集中破碎，依據(jù)路面的不同層次對(duì)質(zhì)量的不同要求，然后進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，對(duì)舊瀝青混合料的添加比例進(jìn)行確定，將新材料、新瀝青成分以及再生劑等按照一定的比例進(jìn)行配比成新的混合料，鋪設(shè)成再生瀝青路面，這種方法對(duì)路基地段進(jìn)行有效補(bǔ)強(qiáng)，瀝青路面的重新鋪設(shè)與新路面施工一樣，按照下層、中層以及上層等不同層次技術(shù)要求進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。這種方法操作起來(lái)非常靈活、實(shí)用、施工程序簡(jiǎn)單，而且能夠保證瀝青路面的質(zhì)量。缺點(diǎn)：①舊料利用率低，價(jià)格和新料鋪筑相當(dāng)；②銑刨料加熱后直接加入拌缸，無(wú)法進(jìn)入熱料倉(cāng)進(jìn)行二次篩分，級(jí)配較不穩(wěn)定；③舊瀝青二次高溫加熱，瀝青進(jìn)一步老化變脆，疲勞性能降低，抗水損和抗裂性能下降，易出現(xiàn)低溫開裂和縱向開裂；④瀝青老化嚴(yán)重的（回收瀝青針入度小于20）不適合此工藝。適用范圍：一般適用于高速公路、一級(jí)公路中下面層，一般不用于表面層。

2.2 就地?zé)嵩偕?/p>

這種方法主要是針對(duì)原路面進(jìn)行就地修復(fù)，首先把原路面進(jìn)行加熱軟化，把路面的廢料鏟掉，然后加入一些新的骨料以及瀝青粘合劑進(jìn)行混合，最后把這些再生料重新鋪筑在原來(lái)的路面上。其優(yōu)點(diǎn)是不需養(yǎng)生，屬于快速路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，對(duì)交通的影響較小，舊料利用率高，可實(shí)現(xiàn)100%，有效提高表面層抗車轍能力。缺點(diǎn)：①收瀝青表面最高加熱溫度及溫度輻射限制，僅能處理表層病害，對(duì)需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)性再生的路面大修工程不太適宜；②再生設(shè)備需求高且昂貴，再生造價(jià)也相對(duì)較高；③路拌、加熱及攤鋪壓實(shí)溫度是控制難點(diǎn)，其質(zhì)量控制難度較大；④下承層溫度不宜控制；⑤瀝青老化嚴(yán)重的（回收瀝青針入度小于20）不適合此工藝。適用范圍：一般適用于各等級(jí)公路瀝青表面層變形類病害的修復(fù)和再生利用，不適宜解決路面結(jié)構(gòu)性病害問題。

2.3 廠拌冷再生

瀝青路面的廠拌冷再生主要是將舊的瀝青路面刨開送到拌合廠，通過篩分和破碎，并依據(jù)舊的瀝青含量、老化程度材料配級(jí)指標(biāo)等，加入一定量的新集料以及再生材料，進(jìn)行常溫拌和，按照常溫瀝青混凝土的施工工藝重新鋪筑。優(yōu)點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)舊料100%再生利用；②材料性能可達(dá)到熱料性能；③具有良好的抗裂性；④可實(shí)現(xiàn)對(duì)基層病害的徹底處理；⑤瀝青老化限制性小。缺點(diǎn)：①乳化瀝青冷再生技術(shù)相對(duì)復(fù)雜；②泡沫瀝青冷再生受成型機(jī)理和設(shè)備限制，級(jí)配控制不夠嚴(yán)格，產(chǎn)量較低。適用范圍：乳化瀝青廠拌冷再生適用于高速公路、一級(jí)公路等重載交通中、下層及柔性基層；泡沫瀝青性能較差，適用于輕型交通。

2.4 就地冷再生

這種方法主要是冷法施工，利用拌合機(jī)把路面上的混合材料就地破碎、翻挖然后直接加入水、水泥、骨料、乳化瀝青或泡沫瀝青以及穩(wěn)定劑等就地?cái)嚢?，最后碾壓成型。?yōu)點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)100%舊料利用；②常溫再生，節(jié)能減排效益高；③瀝青老化層度不受限制，缺點(diǎn)：①路拌再生，性能較差；②壓實(shí)度一般較低，孔隙率大；③性能較差，應(yīng)用層位低，上覆熱料加鋪層，影響標(biāo)高；④綜合路面結(jié)構(gòu)造價(jià)高；⑤易出現(xiàn)層間滑移，耐久性不足；⑥養(yǎng)生時(shí)間長(zhǎng)。適用范圍：主要應(yīng)用于鋪筑基層或者一些等級(jí)比較低的道路施工，有時(shí)也用農(nóng)村小型道路的翻修。

3 路面養(yǎng)護(hù)再生技術(shù)方案選擇及應(yīng)用

3.1 冷再生技術(shù)的應(yīng)用案例

內(nèi)宜水高速K251+000～K253+000路段由于使用年限的增長(zhǎng)、自然因素的影響以及交通量得劇增，路面出現(xiàn)了龜裂、塊裂、縱橫向裂縫、車轍和唧漿等各種病害，路面使用性能指數(shù)明顯降低。經(jīng)過反復(fù)研究和討論決定采用乳化瀝青廠拌冷再生技術(shù)進(jìn)行路面修復(fù)。

3.1.1 處治方案

銑刨主車道和超車道4cm原加鋪上面層、8cm原加鋪下面層，2cm原加鋪基層頂面（銑刨總厚度約為14cm），對(duì)存在病害的基層進(jìn)行挖補(bǔ)修復(fù)，設(shè)置SBS改性瀝青同步碎石封層，再鋪筑10cm乳化瀝青廠拌冷再生下面層CRAC-25+5cm中粒式SBS改性瀝青混凝土AC-20C+4cm細(xì)粒式改性瀝青混凝土AC-13C。

3.1.2 乳化瀝青廠拌冷再生主要工藝要求

（1）冷再生混合料的拌合

拌合時(shí)間應(yīng)適宜，通常冷料和水泥干拌5～8s至均勻后，噴灑乳化瀝青，總拌和時(shí)間一般不超過45s。拌合后的混合料應(yīng)均勻一致，無(wú)結(jié)團(tuán)成塊現(xiàn)象（生產(chǎn)前應(yīng)打開瀝青儲(chǔ)存罐的攪拌裝置進(jìn)行乳化瀝青循環(huán)使其分布均勻）。

（2）冷再生混合料的攤鋪碾壓

冷再生混合料應(yīng)采用瀝青混合料攤鋪機(jī)攤鋪，熨平板不需要加熱，應(yīng)采用自動(dòng)找平方式。根據(jù)冷再生混合料試鋪檢測(cè)結(jié)果，由試鋪的混合料總量與鋪筑面積校驗(yàn)平均厚度，確定松鋪系統(tǒng)。冷再生混合料的碾壓分初壓、復(fù)壓和終壓。初壓先靜壓后振動(dòng)，以防止乳液的流失，一般采用1.5～3.0km/h的行進(jìn)速度進(jìn)行控制，碾壓由邊緣向中間，并注意錯(cuò)軸寬度且不漏壓；復(fù)壓采用“高頻低幅”模式碾壓，一般采用2～4km/h的行進(jìn)速度進(jìn)行控制。終壓使用膠輪壓路機(jī)碾壓+鋼輪壓路機(jī)收面，一般采用3～5km/h的行進(jìn)速度進(jìn)行控制。

（3）養(yǎng)生

若天氣干燥、平均氣溫高于20℃，宜養(yǎng)生不少于24h。若天氣潮濕，平均氣溫低于7℃，應(yīng)養(yǎng)生3～5d，直至表面干燥。當(dāng)環(huán)境介于兩者之間，可酌情處理。

此項(xiàng)路面養(yǎng)護(hù)工程采用冷再生技術(shù)進(jìn)行處理以后，路面達(dá)到了相關(guān)的性能指標(biāo)，保證了路面的修復(fù)質(zhì)量以及平整度。

3.2 熱再生技術(shù)的應(yīng)用案例

2015年隆納高速公路K1935+000～K1936+100、K1950+ 000～K1967+000、渠壩連接線出現(xiàn)車轍、龜裂、縱橫向裂縫等多種病害，嚴(yán)重影響路面的使用性能，對(duì)行車舒適性和通行能力造成很大影響。經(jīng)過研究討論決進(jìn)行大面積瀝青路面的修復(fù)，采用熱再生技術(shù)對(duì)其進(jìn)行施工。

具體的工藝流程為：①對(duì)原路面進(jìn)行加熱、耙松，噴灑再生劑和熱瀝青后，要將路面上的混合料收集至作業(yè)車道的中間位置，形成一個(gè)梯形截面的料帶。收集過程中，再生劑和熱瀝青與原路面混合料充分融合、反應(yīng)，起到恢復(fù)老化瀝青性能的作用。②在再生混合料料帶上按設(shè)定比例添加新瀝青混合料，進(jìn)行均勻拌和，輸送至攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪施工。③依據(jù)混合料的類型和壓實(shí)厚度選擇合適的碾壓機(jī)組，碾壓速度控制在2～3km/h，勻速靜壓1～2遍。

施工后再生瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度，檢測(cè)結(jié)果大于6000次/mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足規(guī)范要求。對(duì)瀝青混合料性能及路面路用性能進(jìn)行檢測(cè)，路面滲水系數(shù)、壓實(shí)度、平整度等檢測(cè)結(jié)果均滿足規(guī)范要求。

4 總結(jié)

通過以上各個(gè)方面的介紹我們了解到，采用瀝青路面再生技術(shù)不僅保證了路面的穩(wěn)定性和使用功能，而且節(jié)約成本、減少環(huán)境污染，充分發(fā)揮了瀝青混凝土路面再生技術(shù)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

［1］黃樹民.探究瀝青再生技術(shù)在高速公路養(yǎng)護(hù)治理中的應(yīng)用［J］.黑龍江交通科技，2013，04：40+42.

［2］孫紅烽.瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013，24：56～59.

［3］孫海鵬.瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)在廬銅高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用［J］.工程與建設(shè)，2014，03：405～407.

U416.217

A

2095-2066（2016）30-0199-02

2016-10-12

胡洋（1983-），男，工程師，本科，主要從事高速公路養(yǎng)護(hù)管理工作。