路面再生技術(shù)在公路重建工程中的運(yùn)用

寧國(guó)富

(江西省現(xiàn)代路橋工程總公司)

在對(duì)公路進(jìn)行重建翻新的過(guò)程中，必然會(huì)出現(xiàn)大量的廢棄瀝青混合料以及混凝土廢料，其中涵蓋有瀝青、各級(jí)級(jí)配集料以及鋼筋等材料，傳統(tǒng)的處理方法主要是將上述廢棄材料從工地運(yùn)出去并進(jìn)行填埋和堆放，然后再購(gòu)置新材料用于公路重建，除了浪費(fèi)材料，也耗費(fèi)運(yùn)輸資金，特別是在城市公路重建翻新中，受到交通堵塞的影響，即使是市內(nèi)一些近距離的材料運(yùn)輸價(jià)格也十分昂貴，與此同時(shí)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境也帶來(lái)了不同程度的危害。近年來(lái)，隨著路面再生技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，使得上述問(wèn)題得到了有效解決。

1 瀝青再生技術(shù)

1.1 現(xiàn)場(chǎng)熱再生

又被稱之為表層再生技術(shù)，是由加熱系統(tǒng)、路面翻耙系統(tǒng)以及再生攪拌系統(tǒng)、攤鋪系統(tǒng)與壓實(shí)系統(tǒng)等幾個(gè)部分而構(gòu)成的，主要機(jī)理是利用現(xiàn)場(chǎng)加熱、翻耕、混拌以及攤鋪、碾壓等幾個(gè)工序，而一次性完成的舊瀝青混凝土路面再生。優(yōu)勢(shì)包括不需要運(yùn)輸廢舊瀝青混合料，施工效率高，幾乎對(duì)公路運(yùn)營(yíng)影響無(wú)影響等。該技術(shù)可處理路面最大深度介于5 ～6 cm之間。但是該技術(shù)存在一定的弊端:處理厚度小，只能應(yīng)用于車轍、泛油、麻面以及磨光等表面缺陷，如果路面層厚表現(xiàn)不均勻則效果不明顯;該技術(shù)無(wú)需加入或者僅僅加入少量的新集料，不能夠?qū)τ谂浜媳茸龀鲚^為合理的調(diào);只能夠和專門(mén)的再生劑聯(lián)合使用來(lái)恢復(fù)瀝青的性能，無(wú)法對(duì)于路面耐久性提供保障;不能夠應(yīng)用于改性瀝青鋪筑的表面層。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)冷再生

主要是通過(guò)兩種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種是通過(guò)專用再生機(jī)械在施工現(xiàn)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行銑刨、破碎以及加入新料、拌和及預(yù)壓等處理，完成后再通過(guò)壓路機(jī)來(lái)做進(jìn)一步的壓實(shí)處理。通常情況下，對(duì)于低等級(jí)公路路面以及高等級(jí)路面的基層具有較好的應(yīng)用價(jià)值，但對(duì)于高級(jí)路面的面層則質(zhì)量難以保障。另一種是在原來(lái)的舊路面上灑布再生劑封層，主要機(jī)理是再生劑能滲入路面(一般為5 ～6 mm)從而在一定程度上恢復(fù)表層被氧化瀝青的活性，同時(shí)還能夠生成一種能夠抵抗燃油泄漏的封層，從而使得路面的使用壽命能夠得到延長(zhǎng)。缺點(diǎn)在于適用范圍較窄，同時(shí)還需要關(guān)注其對(duì)路面抗滑性能所帶來(lái)的影響。

1.3 工廠熱法再生技術(shù)

主要是把舊瀝青路面通過(guò)普通銑刨機(jī)進(jìn)行銑刨后，再將其運(yùn)回?cái)嚢鑿S，并進(jìn)行儲(chǔ)存?zhèn)溆茫闷扑榛蛘吆Y分等手段進(jìn)行處理，同時(shí)還要對(duì)于舊料中瀝青含量、老化程度以及碎石級(jí)配等進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算和處理，同時(shí)再參照公路路面不同層次所提出的質(zhì)量要求，實(shí)施配合比設(shè)計(jì)，科學(xué)設(shè)置舊瀝青混合料的添加比例，另外還應(yīng)當(dāng)摻入新集料和瀝青，如果有必要的話還需要摻入再生劑，最終確保其能夠形成滿足規(guī)范要求的一種新混合料。完成之后，根據(jù)和新建瀝青路面一樣的步驟來(lái)重新鋪筑。主要優(yōu)勢(shì)在于能夠適用于各種復(fù)雜情況下舊瀝青路面的再生利用，同時(shí)還具有實(shí)用、靈活、操作簡(jiǎn)單，且能夠確保質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)。

2 現(xiàn)場(chǎng)冷再生技術(shù)

2.1 類型

現(xiàn)場(chǎng)冷再生主要有三種類型，一是深層現(xiàn)場(chǎng)冷再生，主要應(yīng)用于基層和面層，一般來(lái)說(shuō)再生層厚度需要控制在150 mm 以上。二是淺層現(xiàn)場(chǎng)冷再生，主要應(yīng)用于面層，再生層厚度一般介于80 ～150 mm。三是無(wú)鋪面公路的升級(jí)，主要應(yīng)用于基層，如果添加劑應(yīng)用的是泡沫瀝青或者乳化瀝青，那么應(yīng)當(dāng)確保再生層厚度控制在100 ～150 mm 的范圍內(nèi);而如果添加劑采用的是水泥或石灰為添加劑，那么一般再生層厚度應(yīng)當(dāng)為200 mm。

2.2 施工工藝

具體的施工工藝上，首先應(yīng)當(dāng)將舊鋪層銑刨破碎，同時(shí)把新骨料或添加劑以連續(xù)的方式來(lái)加入，也可以采取預(yù)先撒布的方式。然而再加入水，對(duì)新舊材料進(jìn)行充分的拌和。接著在進(jìn)行再生材料的攤鋪，攤鋪完畢后要注意對(duì)路面壓實(shí)成型。最后，就是再生層后處理作業(yè)。之所以使用添加劑，原因在于其能夠提高被再生材料的強(qiáng)度，類型上較為多樣，可以是固態(tài)粉狀，也可以是液態(tài)的，常見(jiàn)的包括水泥、乳化瀝青以及泡沫瀝青、石灰等。實(shí)際使用時(shí)，既可以選擇其中的一種來(lái)單獨(dú)使用，也可以選擇幾種來(lái)進(jìn)行結(jié)合使用。舉例來(lái)說(shuō)，如果把水泥和瀝青進(jìn)行結(jié)合使用，除了能夠有效降低再生層厚度之外，還可以讓再生層獲得其所需要的承載力，增強(qiáng)其表層彈性，有效避免公路裂紋的出現(xiàn)。骨料方面一般包括銑刨下的舊瀝青鋪層材料或者碎石、礫石、砂等。

需要注意的是，由于公路等級(jí)的差異，再生層的后處理方式也不相同，從左到右依次為在再生層上加鋪三層瀝青(瀝青面層、瀝青粘結(jié)層以及瀝青基層)、在再生層上加鋪二層瀝青(瀝青面層以及瀝青基層)、在再生層上加鋪一層瀝青(瀝青面層)、在再生層上加鋪乳化瀝青稀漿封層、在再生層上進(jìn)行表面處理。

2.3 施工流程

(1)鋪層調(diào)查。主要有舊路面及路基的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)情況、環(huán)境情況以及使用情況等，注意交通量的調(diào)查和實(shí)際，除了年平均交通量和重型交通所占比例，還應(yīng)當(dāng)包括所有重型車輛的平均“當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸荷”和交通增長(zhǎng)率。具體的實(shí)現(xiàn)手段上，可以通過(guò)沿路觀察進(jìn)行，也可以利用動(dòng)態(tài)錐式針入度儀來(lái)進(jìn)行測(cè)試、試坑，或者采用車輛測(cè)量、彎沉測(cè)量以及試驗(yàn)室測(cè)試等多種方式來(lái)完成。(2)配比設(shè)計(jì)。注意科學(xué)的安排新骨料添加劑以及水的添加種類，計(jì)算合理的添加量，也可以聯(lián)合使用CBR 或者DCP 設(shè)計(jì)法以及彎沉設(shè)計(jì)法、機(jī)械設(shè)上接第頁(yè)計(jì)法等多種手段來(lái)進(jìn)行。(3)試驗(yàn)路段的施工。主要是在驗(yàn)證試驗(yàn)室配方時(shí)進(jìn)行的，根據(jù)實(shí)際情況也可以做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。(4)開(kāi)展冷再生施工。

3 水泥混凝土路面再生技術(shù)

主要是對(duì)于公路翻新重建工程中所形成的舊水泥混凝土材料所進(jìn)行的循環(huán)利用，主要再生技術(shù)包括兩種，一種是現(xiàn)場(chǎng)再生技術(shù)，一種是料廠再生技術(shù)。其中前者是在破碎或者粉碎當(dāng)前的廢舊混凝土路面之后，還利用它來(lái)充當(dāng)新路面結(jié)構(gòu)中的基層來(lái)使用，或者作為底基層骨料，通過(guò)摻加一定比例的水泥以及水進(jìn)行混合壓實(shí)后，所生產(chǎn)的一種新路面。其中應(yīng)用最為廣泛的方法是破裂壓密與破碎壓密法是現(xiàn)場(chǎng)再生的兩種常用方法。破裂壓密是把混凝土路面破裂成介于0.09 ～0.28 m2之間的碎塊，而破碎壓密法則是把現(xiàn)有路面破碎成最大粒徑大約為152 mm 的碎石，完成之后在采取相應(yīng)的壓密、攤鋪以及罩面處理。而料廠再生技術(shù)，首先是把路面在現(xiàn)場(chǎng)來(lái)完成破碎，接著在將其裝載運(yùn)輸?shù)搅蠌S，到了中心料廠之后將其進(jìn)行破碎處理，使之能夠成為新水泥混凝土路面的集料，除了能夠充當(dāng)新路面結(jié)構(gòu)中的基層(包括穩(wěn)定性的和性的)外，也能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到新水泥混凝土混合料的生產(chǎn)中。從流程來(lái)說(shuō)，其再生及利用過(guò)程主要 路面清除、集料加工以及再生集料等三個(gè)方面。在舊路面上，借助破碎機(jī)破碎成一個(gè)個(gè)小碎塊，其邊長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)控制在0.6 m 左右，等到對(duì)于舊路面完成徹底的清除處理后，再將其集中運(yùn)往料廠來(lái)完成加工處理。假若發(fā)現(xiàn)舊路面上依然還鋪有瀝青罩面，那么就需要在水泥路面破碎之間對(duì)于瀝青罩面來(lái)進(jìn)行清除處理，同時(shí)還應(yīng)分別回收再生。該技術(shù)采用的是在料廠來(lái)完成破碎處理，同時(shí)通過(guò)剔除鋼筋、篩分處理后，生產(chǎn)再生集料，而這些處理后的再生集料也能夠應(yīng)用到其他普通集料所可以應(yīng)用的幾乎全部路面重建項(xiàng)目，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益，因而獲得了迅速推廣應(yīng)用?，F(xiàn)階段，利用再生集料來(lái)應(yīng)用于面層新混凝土混合料的集料已經(jīng)在世界各地得到了迅速普及。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)原材料資源日益緊張、環(huán)境污染問(wèn)題亟待解決，加上交通量不斷增大的大背景下，加快現(xiàn)場(chǎng)再生技術(shù)的應(yīng)用具有較為深遠(yuǎn)的意義。為了強(qiáng)化路面再生技術(shù)在公路重建工程中的應(yīng)用，政府應(yīng)當(dāng)盡快制定出禁止廢棄瀝青混合料以及混凝土材料的任意丟棄的相關(guān)政策，鼓勵(lì)工程施工中對(duì)于再生技術(shù)的應(yīng)用。施工企業(yè)也應(yīng)當(dāng)積極開(kāi)發(fā)應(yīng)用先進(jìn)的粉碎設(shè)備及再生設(shè)備等相關(guān)筑路機(jī)械設(shè)備，在工程實(shí)踐中不斷探索新工藝、新方法。只有這樣才能夠?qū)⒙访嬖偕夹g(shù)納入正常運(yùn)作的軌道，切實(shí)提高公路重建工程的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。

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