復(fù)拌就地?zé)嵩偕夹g(shù)在高速公路上規(guī)?；瘧?yīng)用的研究

方云飛

摘 要：本文基于對就地?zé)嵩偕┕ひ?guī)模高達(dá)百萬平方米的全過程施工管理，工藝采用了成熟的施工裝備，通過大量的試驗(yàn)研究驗(yàn)證了該工藝在混合料加熱復(fù)拌、路用性能方面的成效，結(jié)果表明規(guī)?；瘧?yīng)用該技術(shù)已完全成熟。同時(shí)通過有效的管理在工程造價(jià)、節(jié)能減排方面取得了良好的成效，合理地使用該技術(shù)對于擁有公路里程長達(dá)15萬公里的我國來說有著尤其重要的意義，具有極強(qiáng)的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：就地?zé)嵩偕?高速公路 ;規(guī)?；瘧?yīng)用

1 前言

國內(nèi)應(yīng)用瀝青再生技術(shù)起步較晚，從2000年以后，瀝青路面再生技術(shù)應(yīng)用明顯增加，但仍遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家90%以上的循環(huán)利用率。且受限于早年就地?zé)嵩偕O(shè)備技術(shù)，其在應(yīng)用上仍然難以得到公路養(yǎng)護(hù)單位的認(rèn)可。近幾年，隨著復(fù)拌就地?zé)嵩偕熊嚱M設(shè)備的逐漸成熟，施工成本已遠(yuǎn)低于銑刨重鋪工藝，其復(fù)拌后的路面各項(xiàng)性能指標(biāo)也完全能滿足規(guī)范要求。因此，規(guī)?；膹?fù)拌再生施工也開始出現(xiàn)。交通部“十三五”公路養(yǎng)護(hù)發(fā)展綱要中明確提出了高速公路廢舊路面材料循環(huán)利用率要達(dá)到95%，這也意味著將來會有越來越多的公路使用再生技術(shù)。

2 工程概述

2.1 舊路面情況

項(xiàng)目位于高速公路上，該高速通車運(yùn)營已達(dá)12年，路面主要的病害有車轍、結(jié)構(gòu)裂縫、疲勞裂縫，抗滑能力下降趨勢明顯。經(jīng)檢測，大部分路段車轍深度均在20mm以內(nèi);既有從下到上的結(jié)構(gòu)性裂縫，也有從上到下的疲勞裂縫;既有橫向裂縫也有縱向裂縫;裂縫開裂寬度多在5mm以內(nèi);路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)PSSI均在95以上。舊路面上面層瀝青混合料回收料（RAP）檢測的各項(xiàng)指標(biāo)見RAP檢測指標(biāo)表（表1）：

從以上檢測結(jié)果可看出，高速公路運(yùn)營12年后呈現(xiàn)出了瀝青老化、混合料穩(wěn)定度下降、流值上升，伴隨輕、中度車轍病害，屬于比較典型的路面老化現(xiàn)象。舊路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度尚好，病害尚未發(fā)展到很嚴(yán)重的程度;車轍病害均在20mm以內(nèi)，嚴(yán)重裂縫和疲勞裂縫尚未大面積出現(xiàn);瀝青老化程度未到難以恢復(fù)的程度（據(jù)再生技術(shù)規(guī)范，瀝青針入度低于2mm后將較難再生）。

因此，選擇養(yǎng)護(hù)的時(shí)機(jī)比較恰當(dāng)，從技術(shù)適用性上看也符合復(fù)拌就地?zé)嵩偕に噷AP的要求。

2.2 設(shè)計(jì)方案及材料要求

目前，公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范中，并未明確舊路面病害發(fā)展到何種程度時(shí)采用再生技術(shù)，設(shè)計(jì)單位需根據(jù)實(shí)際病害情況加以分級并采用不同的養(yǎng)護(hù)對策。本項(xiàng)目實(shí)施時(shí)是以車轍深度代表值進(jìn)行分級，對介于 10≤RD≤20mm之間的路段，且 PCI 及 RQI評價(jià)為優(yōu)或良時(shí)，才采用復(fù)拌就地?zé)嵩偕桨?，路面?biāo)高不變。再生的層位為舊路面上面層，厚度4cm。

材料要求：新瀝青混合料中的瀝青采用SBS改性瀝青，粗細(xì)集料均為耐磨性較好的輝綠巖，礦粉為石灰?guī)r，再生劑采用再生規(guī)范中的RA-1型，材料各項(xiàng)性能指標(biāo)均要符合現(xiàn)行瀝青路面施工規(guī)范要求。

2.3 生產(chǎn)配合比

結(jié)合路段舊路面材料油石比及級配情況，考慮到RAP材料可能存在的變異性，采用了每500米取樣抽提篩分的頻率，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)對生產(chǎn)配合比進(jìn)行微調(diào)整。新瀝青混合料的摻量占比為20%，原路面瀝青混合料占比為80%。再生劑含量為原路面瀝青混合料中的瀝青含量的3%，現(xiàn)場添加的新瀝青含量為原路面瀝青混合料中的集料含量的0.12%。詳見生產(chǎn)配合比表（表2）：

3 復(fù)拌就地?zé)嵩偕脑囼?yàn)實(shí)施

3.1 工藝流程

銑刨舊標(biāo)線→鏟除道釘→局部銑刨舊路面→4臺HM16加熱機(jī)先后連續(xù)加熱舊路面→1臺RM6800再生機(jī)耙松舊路面同時(shí)現(xiàn)場添加再生劑和新瀝青→1臺HM18加熱機(jī)加熱舊料攏料帶、舊料原地拌和及收攏→鋪設(shè)抗裂貼修補(bǔ)結(jié)構(gòu)裂縫→1臺受料機(jī)及1臺自卸汽車將新瀝青混合料卸至舊料攏料帶→1臺EM6500提升復(fù)拌機(jī)提升新舊瀝青混合料并在拌缸內(nèi)攪拌→新舊瀝青混合料卸至攤鋪機(jī)攤鋪→鋼輪壓路機(jī)初壓→膠輪壓路機(jī)復(fù)壓→鋼輪壓路機(jī)終壓。

3.2 施工控制要點(diǎn)，見表3

4 復(fù)拌就地?zé)嵩偕夹g(shù)的路用性能

施工完成后，對混合料及成型路面的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果見表4，關(guān)鍵指標(biāo)與規(guī)范要求見下表：

由表4數(shù)據(jù)可看出，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。穩(wěn)定度平均達(dá)到了14KN，表明混合料的強(qiáng)度優(yōu)異;動穩(wěn)定度平均達(dá)到了5350次，其抗車轍能力有保障;壓實(shí)度也高于技術(shù)要求，從滲水系數(shù)遠(yuǎn)低于200ml/min上看，也從側(cè)面反映了其壓實(shí)效果很好;低于100ml/min的滲水系數(shù)表明其抗水損性能優(yōu)良;構(gòu)造深度達(dá)標(biāo)。因此，通過施工各環(huán)節(jié)的嚴(yán)格控制，復(fù)拌就地?zé)嵩偕に嚨氖┕ばЧ耆軡M足甚至多數(shù)指標(biāo)還遠(yuǎn)優(yōu)于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，表明其質(zhì)量是能保證的。

此外，可通過觀察成型后的新路面及芯樣切面情況，舊路面粗集料為輝綠巖含量偏少，細(xì)集料為石灰?guī)r含量較多，通過就地?zé)嵩偕砑?0%新料后混合料級配會進(jìn)一步優(yōu)化。復(fù)拌就地?zé)嵩偕に嚹雺撼尚秃蟮穆访嫫渚鶆虺潭炔蝗缧陆访妫珵r青膠漿的包裹效果良好。芯樣正切面粗集料的分布相對均勻，細(xì)集料的嵌擠也較好，是典型的懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu);芯樣側(cè)切面集料均勻程度更好，表明混合料復(fù)拌與攤鋪效果佳。這與檢測指標(biāo)較優(yōu)的壓實(shí)度、穩(wěn)定度、動穩(wěn)定度、滲水系數(shù)相符。因此，工藝能達(dá)到優(yōu)良的抗水損性能及抗車轍能力，施工質(zhì)量達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，其耐久性得到很大程度的保障，是目前超薄層罩面無法比擬的。

5 技術(shù)優(yōu)勢及改進(jìn)路線

（1）技術(shù)優(yōu)勢

①較為優(yōu)異的路用性能。熱再生工藝能達(dá)到遠(yuǎn)優(yōu)于規(guī)范指標(biāo)的路用性能，介于新建路面與超薄層罩面之間，據(jù)過往經(jīng)驗(yàn)判斷其耐久性一般可達(dá)到8年以上。

②造價(jià)相對銑刨重鋪工藝低25%。規(guī)?；捎脧?fù)拌就地?zé)嵩偕?dāng)前的價(jià)格可降至68元/m2，遠(yuǎn)低于銑刨重鋪工藝的90元/m2。

③施工速度快，較銑刨重鋪工藝提高50%。比銑刨重鋪工藝少了銑刨清掃、灑粘層油兩道工序，施工時(shí)間減少一半，且單個(gè)列車組單車道可施工1.8km/天，施工速度快一倍。施工110萬平方米的規(guī)模，也僅用了3個(gè)月，綜合少量雨天、機(jī)械故障、工作面轉(zhuǎn)場等因素，平均單個(gè)列車組施工產(chǎn)量也達(dá)到了單車道1km/天。

（2）改進(jìn)路線

①可在加熱深度、薄層罩面或微表處后的路面適用等方面做一定的研究，也可研究高速公路舊路面材料在低速公路、中下面層層位的應(yīng)用。

②在級配更可控、攪拌更合理，使復(fù)拌混合料均質(zhì)性更接近于理論水平上做研究。設(shè)備仍有較大改進(jìn)空間，如攪拌時(shí)間、攪拌方式、翻拌設(shè)備組合等。

③加熱溫度控制、加熱方式仍可深入研究，既要確保瀝青不因高溫二次老化過大，也要確保加熱足夠利于耙松和不打碎舊路面集料。

④為取得更好的路用性能，具有特殊作用的再生劑值得進(jìn)一步研究，工藝本身不足可通過再生劑進(jìn)行彌補(bǔ)，使混合料耐久性更好。

6 結(jié)束語

采用該工藝施工對正在通車運(yùn)營的高速公路有諸多裨益，同時(shí)有著巨大的社會效益，總結(jié)如下：

（1）對社會影響小

因其施工速度快，列車組利用拖車頭即可轉(zhuǎn)場，單車道施工對通行車輛干擾小，既減少了因施工造成的通行費(fèi)損失，也不至于給社會帶來太大影響。

（2）節(jié)能減排顯著，社會效益好

復(fù)拌就地?zé)嵩偕に嚪蠂谊P(guān)于廣泛形成綠色生產(chǎn)生活方式、減少碳排放、建設(shè)美麗中國的目標(biāo)要求，其對舊路面材料100%回收循環(huán)利用的優(yōu)勢很好地響應(yīng)了交通強(qiáng)國戰(zhàn)略。節(jié)能減排效果顯著，經(jīng)估算，復(fù)拌熱再生工藝施工110萬平方米厚4cm路面較傳統(tǒng)銑刨加鋪工藝將節(jié)省新瀝青混合料8.8萬噸，減少瀝青廢料排放11萬噸，減少二氧化碳排放12420噸，減少廢氣排放1141萬立方米，節(jié)約能耗5933噸標(biāo)準(zhǔn)煤，具有極強(qiáng)的示范和推廣意義。

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