就地熱再生技術(shù)在京港澳國家高速公路（G4）耒陽至宜章段路面大修工程的應用

黃強 劉金偉

（1.湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣交通運輸局 湖南寧鄉(xiāng) 410600 2.長沙中核工程檢測技術(shù)有限公司 湖南長沙 410000）

就地熱再生技術(shù)在京港澳國家高速公路（G4）耒陽至宜章段路面大修工程的應用

黃強1劉金偉2

（1.湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣交通運輸局 湖南寧鄉(xiāng) 410600 2.長沙中核工程檢測技術(shù)有限公司 湖南長沙 410000）

京港澳國家高速公路（G4）耒陽至宜章段路面大修工程K1714+466～K1737+461.2段采用了就地熱再生技術(shù)。本文介紹了舊路的再生適用性評價，再生瀝青和再生瀝青混合料的設計方法及其性能評價，瀝青路面回收料的銑刨和預處理，再生瀝青混合料的拌和、攤鋪、碾壓工藝及其質(zhì)量控制等。就地熱再生瀝青路面可以達到普通全新瀝青路面的技術(shù)和質(zhì)量標準，是一種經(jīng)濟、環(huán)保、可靠的瀝青路面養(yǎng)護維修技術(shù)，可以用于高等級路面。

1 就地熱再生技術(shù)簡介

就地熱再生就是采用專用的就地熱再生設備，對瀝青路面進行加熱、銑刨，就地摻入一定數(shù)量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑等，利用移動式的就地拌合設備進行加熱拌合，經(jīng)熱態(tài)拌和、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現(xiàn)對表面一定深度范圍內(nèi)的舊瀝青混凝土路面再生的技術(shù)。它可100%利用舊路面瀝青混合料，是一種經(jīng)濟、環(huán)保、可靠的瀝青路面養(yǎng)護維修技術(shù)，具有廣闊的推廣應用前景。它可以分為復拌再生、加鋪再生兩種。

（1）復拌再生：將舊瀝青路面加熱、銑刨，就地就地摻入一定數(shù)量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑，經(jīng)熱態(tài)拌和、攤鋪、壓實成型。

（2）加鋪再生：利用再生復拌機就，先將一定數(shù)量的新瀝青以及再生劑等拌和形成再生混合料，就地摻入經(jīng)過加熱、銑刨舊瀝青路面。操作最后的結(jié)果是將兩層壓實、成型。通過在K1714+466～K1715+000段實行了試驗段的施工，加鋪了深度共10cm的再生復拌后的混合料，之后采用了復拌再生技術(shù)，對其余路段進行了施工，再生深度均為4～5cm。

另外，就地熱再生還應具備以下條件：

①原路面整體強度滿足設計要求；

②原路面病害主要集中在表面層，通過再生施工可得到有效恢復；

③原路面瀝青25℃針入度不低于20（0.1mm）。

2 原瀝青路面調(diào)查及分析

（1）瀝青路面再生施工前，對原路面的調(diào)查非常重要，通過對原路面通車營運期間的養(yǎng)護資料和路面檢測資料，并結(jié)合現(xiàn)場取樣所做的相關(guān)試驗數(shù)據(jù)，分析病害成因。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查與相關(guān)試驗并查閱耒宜高速歷年養(yǎng)護記錄，耒宜大修工程K1714+466～K1737+461.2段原路面結(jié)構(gòu)類型有超薄磨耗層、AC-13、AK-13三種類型。

（2）路面病害調(diào)查：經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查得知，存在長大貫通裂縫、局部沉陷、唧泥、龜裂、網(wǎng)裂、坑槽、車轍病害。

3 舊瀝青路面局部病害處治

就地熱再生適用于路面結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的瀝青路面，因此，就地熱再生施工前，需要對舊路面的病害進行處治修復，以提高原路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。針對病害的不同情況，大致可概括為：對于長大貫通裂縫及局部路基層下沉之處采用深層灌漿處理；對于局部沉陷、唧泥路段應做挖補處理，視挖開后的情況，來確定處理深度與范圍；對于龜裂之處也應挖補到基層。

（1）車轍超過4cm路段的預處理。用精銑工藝銑去轍槽兩側(cè)隆起部分，一方面使轍槽深度盡可能降低到4cm之內(nèi)，另一方面用壓路機壓平后再進行就地熱再生，或者用加熱方法先把隆起部分加熱軟化，保證再生深度基本一致，同時提高路面的平整度。

（2）深的坑槽處理。對坑槽進行單獨修補處理后，坑槽深度應小于再生深度4cm。

（3）裂縫的處理。

①當裂縫寬度大于0.6cm且深度超過4cm時，應沿裂縫中線切割2cm寬、10cm深的槽，鑿平槽的下表面，分次用改性乳化瀝青灌縫，直至灌滿槽底，待乳化瀝青破乳、干燥后，再用高溫SBS改性瀝青灌滿縫槽。

②當裂縫寬度小于0.6cm時，用改性乳化瀝青分2～3次灌縫處理，直至裂縫灌滿為止，不得用填縫膠灌縫。

③原來已用填縫膠處理的路段，在就地熱再生施工前1～2d，須把填縫膠鉤出，再按上面①、②的方法分開處理。

④當路面裂縫產(chǎn)生了支縫，寬度超高1.5cm以上，且貫穿于整個面層深達基層或以下時，應對此縫進行挖補處理，深度至少到基層頂面；如基層松散了，應挖補基層，并分層處理到面層。

（4）舊路面補丁的處理

當舊路面補丁較多、較大且原用修補材料級配不良時，須挖除原修補材料，然后用AC-13熱拌改性瀝青混合料填平、壓實。

4 再生混合料設計及質(zhì)量控制指標

（1）瀝青路面所用的原材料必須取樣進行質(zhì)量檢驗，各材料的技術(shù)指標須符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）中相關(guān)規(guī)定。

（2）RA-75型再生劑于本項目中在瀝青路面材料摻配中被廣泛使用，在摻配中應注意回收瀝青路面材料（RAP）中瀝青老化程度、含量、路面材料（RAP）比例等參數(shù)值。

（3）就地熱再生混合料礦料級配工程設計級配范圍的確定，以及就地熱再生混合料技術(shù)要求和性能檢驗，應符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）對熱拌瀝青混合料的相關(guān)規(guī)定，其新添加AC-20C混合料的比例為5～15%。

（4）再生劑用量的確定

首先用從RAP材料中抽提出瀝青進行了針入度、軟化點、5℃延度試驗，然后在舊瀝青中分別摻加舊瀝青質(zhì)量的3%、6%、9%的再生劑，測試再生后瀝青的針入度、軟化點、5℃延度，通過再生劑摻量與瀝青三大指標關(guān)系試驗確定，再生劑為舊瀝青質(zhì)量的5%。

（5）AC-13C再生瀝青混合料配合比試驗結(jié)果

表1 再生混合料AC-13級配

AC-13C級配中對2.36mm篩孔通過率要求為小于40%。

通過試驗，確定AC-13C再生瀝青混合料最佳油石比為4.8%，其各項技術(shù)指標如表2所示。

表2 馬歇爾試驗結(jié)果

（6）新添加AC-20瀝青混合料的試驗結(jié)果

生產(chǎn)配合比為（0～3）：（3～6）：（6～11）：（11～16）：（16～22）：礦粉=26%：6%：24%：31%：11%：2%。

表3 AC-20混合料級配

表4 馬歇爾試驗結(jié)果

（7）瀝青混合料的正常施工溫度控制

瀝青加熱溫度控制在160～165℃；改性瀝青現(xiàn)場制作溫度SBS類控制在167～170℃，EVA、PE類控制在165～170℃；成品改性瀝青加熱溫度SBS類控制在175℃，EVA、PE類控制在175℃；集料加熱溫度SBS類控制在 190～220℃，SBR膠乳類控制在 200～210℃，EVA、PE 類控制在 185～195℃；改性瀝青SMA混合料出廠溫度SBS類控制在170～185℃，SBR膠乳類控制在160～180℃，EVA、PE類控制在165～180℃；混合料最高溫度（廢棄溫度）控制在195℃；混合料貯存溫度控制在拌和出料后降低不超過10℃；攤鋪溫度不低于160℃；初壓開始溫度不低于150℃；碾壓終了的表面溫度不低于90℃；開放交通時的路表溫度不高于50℃。

5 再生混合料的施工

再生混合料施工時，混合料溫度、級配、油石比、顏色應均勻一致，不得存在離析現(xiàn)象。

（1）舊路段的加熱，加熱機組對舊路面加熱時，應遵循勻速、均衡的原則。原路面必須充分加熱，路表面最高溫度不宜超過200℃，路面內(nèi)4cm處的溫度不低于90℃，翻松拌勻后的舊路面材料的綜合溫度不應低于140℃，也不宜高于160℃。

（2）再生劑的噴灑

再生劑噴灑裝置應與再生機組行走速度聯(lián)動并可自動控制，能準確地按設計劑量噴灑再生劑或再生劑與瀝青的混合料液。再生劑的加熱溫度應控制在110～130℃之間，以提高再生劑的流動性和與舊瀝青的融合性。

（3）攤鋪

攤鋪的技術(shù)要求是表面沒有拉毛、裂縫、離析等問題。攤鋪后的熨平板的振搗功率應以混合料的初始壓實度的提高、熱量損失的減少為標準；攤鋪中再生混合料的溫度宜控制在140～160℃之間，復拌再生機組的施工速度應保持1.5～3m/min左右推進，混合料攤應保持均勻。

（4）碾壓

壓實機械：單車道再生時，應配1臺30t以上的膠輪壓路機、13t以上的雙驅(qū)雙振雙鋼輪壓路機2臺。

對于混合料的初壓，壓路機每次均應從縱縫處起壓，壓路機應有2/3以上的碾壓輪在未再生的路面上，在再生混合料上的輪寬在30cm以上即可，沿縱縫碾壓2～3遍，然后再由兩側(cè)向中間碾壓，每次碾壓的輪跡應與上次碾壓輪跡重復20cm以上，以保證碾壓均勻、不漏壓、不多壓。

（5）接縫處理

①縱向接縫部位的施工：

施工縱縫應平順成直線。在施工前，應按設計再生寬度先在路面上放線，供加熱機組控制加熱行走路線，然后在放線外側(cè)再立桿拉線供復拌機攤鋪行走用。

②橫向接縫部位的施工：

混合料攤鋪時，應盡量減少橫向施工縫。如有需要，必須采用平接縫，宜在當天施工結(jié)束后清掃、成縫。

（6）再生施工范圍的兩側(cè)超寬加熱的20cm及兩端已加熱而未再生的過渡路段，在再生施工完畢后，應人工刷涂改性乳化瀝青與再生劑的混合液（改性乳化瀝青：再生劑為3：1），減輕路表面被加熱后瀝青混合料老化帶來的不利影響。

（7）路面標高與橫坡的控制

瀝青路面就地熱再生時，新料的加入，都將會導致路面標高有所增加，因此在攤鋪時，可通過攤鋪時將兩側(cè)邊線做成一定角度的斜面，保證路拱橫坡的排水狀態(tài)保持暢通，以達到路面在橫向平順過渡的效果。

（8）開放交通

開放交通的標準為：就地熱再生碾壓完畢，再生層表面溫度低于50℃并完全冷卻至常溫。

6 就地熱再生施工的質(zhì)量檢測

（1）就地熱再生施工過程中的質(zhì)量檢測；

（2）就地熱再生的檢測與驗收。

7 結(jié)論

耒宜大修項目耒陽至宜章段路面大修工程K1714+380～K1737+461.2段右幅已經(jīng)建成并通車，通過現(xiàn)場試驗的跟蹤檢測，以及相關(guān)的單位的驗收，各項技術(shù)指標均能達到要求，結(jié)合通車的情況，表明就地熱再生瀝青路面可以達到普通全新瀝青路面的技術(shù)和質(zhì)量標準，是一種經(jīng)濟、環(huán)保、可靠的瀝青路面養(yǎng)護維修技術(shù)，可以用于高等級路面。

[1]《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTGE42-2005）.

[2]《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTGE20-2011）.

[3]《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）.

[4]《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTGF41-2008）.

U418.6

A

1004-7344（2016）33-0195-02

2016-11-12

黃 強（1976-），男，工程師，本科，主要從事公路、市政工程管理，施工等工作。

劉金偉（1985-），男，工程師，本科，主要從事公路與橋梁試驗檢測工作。