就地風熱再生技術(shù)在九景高速公路上的應(yīng)用

杜遂軍 吳凡

【摘 要】本文即結(jié)合具體工程案例詳細闡述了就地風熱再生技術(shù)在九景高速公路上的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】就地風熱再生技術(shù)；高速公路；瀝青；路面；溫度

一、項目背景

九江高速土建主體工程分兩段分期修建。第一段即九湖（九江-湖口）段于1997年動工興建，1999年正式通車；第二段即湖景（湖口-景德鎮(zhèn)）段，于1997年興建，2000年全線通車。路面面層除隧道路面和收費路面等處采用水泥混凝土結(jié)構(gòu)外，其余均采用瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，基層采用水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)。設(shè)計年限15年，設(shè)計標準軸載BZZ-100kN，路面設(shè)計彎沉為0.418～0.444mm。路面總厚度為59～64cm：即27～32cm未篩分碎石底基層（視路基干濕類型定）+20cm厚6%水泥穩(wěn)定碎石基層+5cm厚AC-30I粗粒式瀝青混凝土下面層+4cm厚AC-20II中粒式瀝青混凝土中面層+3cm厚AK-13A抗滑表層。

2009年，由于九景高速大面積病害較多，影響路面使用性能，服務(wù)水平降低，管理部門對其進行了技術(shù)改造。主要改造內(nèi)容針對原路面多數(shù)路段承載能力不足的缺點，進行了結(jié)構(gòu)補強設(shè)計。該次改造分為了8個標段進行施工。

二、瀝青路面就地風熱再生技術(shù)介紹

瀝青路面就地風熱再生技術(shù)，即用就地熱再生機組將舊瀝青路面就地加熱、翻松、回收，再根據(jù)配合比添加新集料、再生劑新瀝青，然后重新攪拌后攤鋪、壓實成型形成具有符合路用性能要求的再生路面的整套工藝技術(shù)。

瀝青路面就地風熱再生技術(shù)作為典型的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，近年來在國內(nèi)外發(fā)展較快，與傳統(tǒng)的瀝青路面大面積的銑刨重鋪、罩面等維修工藝相比，瀝青路面就地風熱再生技術(shù)施工速度快，對交通干擾較小、可快速通車等特點，可以最大程度的降低路面維修對高速公路通行的影響。其次，瀝青路面就地風熱再生技術(shù)可以100%回收利用舊瀝青面料，實現(xiàn)變廢為寶，符合我國倡導(dǎo)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會理念。再者由于瀝青路面就地風熱再生技術(shù)100%的回收利用原瀝青路面舊料，將極大的降低能源消耗及維修成本，經(jīng)濟效益顯著。

三、就地風熱再生施工段介紹

本次九景高速就地風熱再生選在蔡嶺收費站到景德鎮(zhèn)收費站之間，上行線從K390+600-K415+000，下行線K365+400-K422+785。施工路段寬度為3.75米，長度為21.757KM，厚度為4CM，施工前期，贛粵工程公司組織成立了瀝青路面就地風熱再生研究課題小組。并且對將要施工的路段進行了現(xiàn)場調(diào)研和試驗檢測分析，通過現(xiàn)場調(diào)研，統(tǒng)計了路面車轍、橫向裂縫、縱向裂縫和局部網(wǎng)裂等病害面積、數(shù)量、深度、位置等關(guān)鍵信息。通過路面取芯和切割取樣，分析了原路面結(jié)構(gòu)特點及病害形成原因。并且對原路面材料的級配、油石比、瀝青的老化程度等關(guān)鍵技術(shù)指標進行了試驗分析，通過新混合料的材料試驗，確定了新混合料的級配、油石比、再生劑的摻量，通過車轍試驗、浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗等新舊混合料的性能進行了驗證，確保新的混合料的路用性能滿足要求。

瀝青路面風熱再生重鋪機組該機組有以下優(yōu)點（1）熱風溫度較為柔和，高溫熱風再循環(huán)中被反復(fù)加熱空氣中的氧份被消耗殆盡使瀝青老化失去了必要的條件因此在加熱過程中，路面瀝青在與無氧熱風接觸時就不會發(fā)生氧化反應(yīng)從而消除了傳統(tǒng)意義上的瀝青高溫老化現(xiàn)象再生后的混合料性能極佳熱風循環(huán)加熱方式是在一個閉式循環(huán)系統(tǒng)中帶有余溫的熱風可循環(huán)使用從而極大的提高了設(shè)備的熱效率降低了加熱能源消耗，節(jié)約成本同時可降低各種有害氣體排放（2）對原有路面進行熱翻松，極大地降低了骨料破碎率確保再生路面的級配組成符合設(shè)計要求（3）采用全程加熱和保溫技術(shù)，混合料加熱效果非常充分能確保瀝青路面施工溫度的要求（4）采用復(fù)拌法再生工藝，確保了再生混合料的均勻性使再生混合料的各項性能指標完全符合規(guī)范的要求（5）100%回收利用舊料，新料添加率較低一般在10%以內(nèi)，節(jié)約了養(yǎng)護成本減少了廢料處理對環(huán)境破壞，降低了碳排放，低碳環(huán)保（6）采用了就地風熱再生技術(shù)對路面進行維修可以實現(xiàn)施工段落單車道養(yǎng)護作業(yè)單車道正常開放交通并且施工作業(yè)后的在短時間內(nèi)也可開放交通將路面養(yǎng)護作業(yè)對交通的影響降到最低最大限度的保證了社會車輛的正常通行。

四、就地風熱再生施工質(zhì)量控制要點新舊混合料設(shè)計要求及施工溫度要求

新舊混合料的設(shè)計級配類型為AC13-C型SBS改性瀝青混合料，油石比5.0%，為骨架密實型結(jié)構(gòu)，設(shè)計空隙率為4～6%；再生層后為4cm、寬度為3.75m；新混合料設(shè)計油石比為5.0%，總體摻量為10%；再生劑的摻量為新舊混合料的0.1%，攤鋪溫度控制在140～150攝氏度；采用緊跟慢壓的碾壓方式，開放交通的溫度為50攝氏度以下。

（一）交通組織

本次施工段落采用行車道和應(yīng)急車道封閉施工，超車道通行的交通組織方式，在保證路面病害處理徹底的情況下，最大限度的增加通車車道寬度，并對可能出現(xiàn)的超寬車輛制定了應(yīng)急措施，及暫停施工，將再生列車轉(zhuǎn)移到應(yīng)急車道，將超寬車輛放行，確保不會出現(xiàn)中斷交通的情況，保證社會車輛的正常通行。

（二）現(xiàn)場施工要求

1.加熱寬度比再生寬度兩側(cè)各寬20CM，本次加熱寬度為4.15米。

2.起點加熱溫為180攝氏度左右1號加熱機采用往返多次、低功率、長時間加熱的方式終點處加熱同起點處3號加熱機也采用用往返多次、低功率、長時間加熱的方式。

3.加熱機的間隔及加熱溫度根據(jù)施工時的氣溫、風速由操作人員控制并根據(jù)現(xiàn)場實際情況隨時間調(diào)節(jié)加熱功率確保1號加熱機加熱后路面溫度為120攝氏度左右2號加熱機加熱后路面溫度為140攝氏度左右3號加熱機加熱后路面溫度為160攝氏度左右3號加熱機加熱與銑刨機間隔控制在5m以內(nèi)同時，現(xiàn)場負責人統(tǒng)一指揮再生機組的協(xié)同配合實時調(diào)整加熱機、銑刨機、復(fù)拌機的行進速度和間隔。

4.翻松現(xiàn)場施工時，機械操作人員按設(shè)計要求通過計算機系統(tǒng)自動控制施工同時根據(jù)路況進行人工微調(diào)確保翻松深度為4cm噴灑再生劑通過電腦控制系統(tǒng)將設(shè)計摻量的再生劑噴灑在翻松后瀝青混合料上復(fù)拌：通過與再生機組前進速度關(guān)聯(lián)的計算機控制系統(tǒng)將摻量為10%的新瀝青混合料加入到松散的舊瀝青混合料中由再生復(fù)拌機強制拌合為滿足設(shè)計和施工要求添加新瀝青混合料時供應(yīng)要及時，數(shù)量要準確復(fù)拌速度要均勻確保新舊混合料拌合均勻攤鋪：經(jīng)再生拌合后的瀝青混合料有攤鋪機根據(jù)原路面橫坡度就地攤鋪攤鋪機與再生機組需保持相同的行進速度攤鋪機與再生主機間距保持3～5m試驗段攤鋪系數(shù)為1.20攤鋪中加強接縫處的控制確保新舊路面平順連接碾壓工藝碾壓作業(yè)采用兩臺雙鋼輪壓路機和兩臺膠輪壓路機處壓采用雙鋼輪壓路機前靜后振碾壓2遍復(fù)壓采用膠輪壓路機碾壓5遍終壓采用雙鋼輪壓路機靜壓2遍為確保壓實度，碾壓段長度為40m碾壓溫度控制在90～135攝氏度之間碾壓完成后，開放交通前完成路面壓實度、平整度、滲水系數(shù)、構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)和幾何線性的檢測經(jīng)過各相關(guān)部門和單位的精心組織精細管理、精確操作本次九景高速就地風熱再生試驗段得以順利實施通過現(xiàn)場檢測和試驗室檢測再生后的路面級配、油石比、壓實度、空隙率平整度構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)等路用性能指標均符合新建瀝青路面規(guī)范要求此次試驗段取得圓滿成功。

參考文獻：

[1]中華人民共和國交通運輸部《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG F41-2008）人民交通出版社，2008.

[2]中華人民共和國交通運輸部《公路瀝青路面施工技術(shù)技術(shù)規(guī)范》（JTG F41-2004）人民交通出版社，2005.

[3]《美國瀝青再生指南》人民交通出版社.

[4]中華人民共和國交通運輸部《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》（JTG 073.2-2001）人民交通出版社.