市政道路瀝青路面現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)分析

高榕泉

（宏暉建設(shè)工程有限公司，福建 福州 352100）

0 引言

隨著我國城市化發(fā)展的推進(jìn)，為交通運(yùn)輸以及物流行業(yè)帶來了極大的發(fā)展空間，市政道路的利用率逐漸升高，因此道路運(yùn)行壓力隨之增加，市政道路瀝青路面出現(xiàn)了不同程度的損傷。為了提高人們出行的舒適性、安全性，需要采用一種快速且經(jīng)濟(jì)的技術(shù)手段對現(xiàn)有的瀝青路面損傷部位進(jìn)行維修。現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)是市政道路瀝青路面工程施工中比較常見的技術(shù)之一，這種施工技術(shù)是對已損傷的瀝青路面進(jìn)行現(xiàn)場回收后進(jìn)行再生處理，將舊的瀝青料與新的瀝青料、部分添加劑進(jìn)行攪拌后再重新鋪裝成新的瀝青路面，節(jié)約原料成本，同時提高施工效率，縮短施工時間[1]。

1 瀝青路面現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)的應(yīng)用原理

市政道路瀝青路面現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)的應(yīng)用是將已經(jīng)發(fā)生老化的部分路面瀝青材料揭下來，搭配一些新的瀝青材料及部分添加劑，將新舊瀝青材料進(jìn)行充分的混合攪拌后再進(jìn)行道路路面攤鋪，通過攤鋪實現(xiàn)對路面的翻新處理，使市政道路路面煥然一新。在具體的施工過程中，為了保證瀝青舊材料清理干凈，施工人員首先要對受損的瀝青路面進(jìn)行加熱，將加熱后的路面進(jìn)行耙松處理，然后將耙松的瀝青層逐步剝落下來，在此基礎(chǔ)上添加一些再生劑以及新的瀝青材料，使舊的瀝青材料及性能得到恢復(fù)后，并且對其性能進(jìn)行檢測，達(dá)到路面施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，將混合后的新生材料對路面進(jìn)行重新攤鋪，攤鋪完成進(jìn)行燙平和碾壓施工，促使路面功能的恢復(fù)[2]。瀝青路面修復(fù)過程中，采用現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)不但能夠?qū)⑴f的瀝青材料進(jìn)行循環(huán)利用，減少了施工成本，還能在很大程度上提高施工效率，不但實現(xiàn)了道路工程的經(jīng)濟(jì)效益，同時還遵循了保護(hù)環(huán)境的原則，解決了固廢處理的難題。因此，現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)正在不斷創(chuàng)新發(fā)展?jié)M足環(huán)保要求，應(yīng)用前景廣闊。

2 現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)中混合料的設(shè)計方法

市政道路瀝青路面工程施工中，采用現(xiàn)場熱再生技術(shù)施工主要是將一些老化的瀝青材料，通過有效的方式促進(jìn)其功能的恢復(fù)，但是由于摻加了瀝青舊料，使混合料的設(shè)計要求相較傳統(tǒng)設(shè)計要求更高，需要在普通瀝青混合料設(shè)計方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化。通過對施工現(xiàn)場試驗情況的分析，總結(jié)了三種較優(yōu)的混合料設(shè)計方案。

2.1 馬歇爾設(shè)計法

馬歇爾設(shè)計法進(jìn)行混合料的設(shè)計目前已比較成熟，這種設(shè)計方式在我國市政道路瀝青路面的維修以及翻新工程中應(yīng)用的也比較廣泛，其效果得到了各界人士的認(rèn)可。馬歇爾設(shè)計法主要是根據(jù)瀝青的孔隙率、VMA、VFA 等體積指標(biāo)對混合料進(jìn)行設(shè)計，在此過程中，設(shè)計人員一定要對瀝青的空隙率進(jìn)行嚴(yán)格控制，尤其要準(zhǔn)確控制混合料的密度，一般情況下，瀝青混合料的力學(xué)性能隨著其密度的增強(qiáng)也會變得更好，混合料的密度越高，呈現(xiàn)出的力學(xué)性能也越好[3]。首先要將瀝青料、礦粉以及再生劑等多種材料進(jìn)行充分混合均勻，根據(jù)材料比例的不同，找出與瀝青路面設(shè)計指標(biāo)最為符合的混合料配比。這種設(shè)計方式的原理比較簡單，一般情況下，施工人員只要根據(jù)相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范化操作都可以完成瀝青混合料的制作，整個制作過程中所用到的實驗儀器以及設(shè)備方面的成本比較低，測試方法簡單易學(xué)，測試結(jié)果的可靠性比較高，所制成的瀝青混合料能夠適用于多種環(huán)境，比較適用一些中等或者低等級公路路面維修及翻新工程。

2.2 摻配圖設(shè)計法

摻配圖設(shè)計法進(jìn)行混合料設(shè)計整個過程相對比較簡單，工作人員在現(xiàn)場采集舊的瀝青材料后，對材料的性能進(jìn)行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果選擇適合此種瀝青材料的再生劑種類，然后根據(jù)所要改善的道路工程量，對瀝青材料用量進(jìn)行計算，并計算出所需要的再生劑的用量，確定新舊瀝青原料的混合比例。這種設(shè)計方式所得到的瀝青混合料的評價指標(biāo)比較貼近實際，比如設(shè)計人員可能不能明確瀝青混合料的穩(wěn)定性、回彈模量以及空隙性能等各項指標(biāo)，因為這些指標(biāo)并不在設(shè)計評價指標(biāo)的范圍之內(nèi)。所以，采用這種方式得到的瀝青混合料性能并不高，對一些道路級別比較低的非主要道路路面，在對其進(jìn)行維修翻新時，可以采用這種設(shè)計方式進(jìn)行混合料配比設(shè)計。

2.3 Superpave 設(shè)計法

市政道路瀝青路面施工過程中，Superpave 設(shè)計方法也是常用的瀝青混合料設(shè)計方法之一，但是需要注意的是，采用Superpave 設(shè)計方式對瀝青混合料進(jìn)行設(shè)計時，一定要選擇合適的瀝青級配參數(shù)，這對改善混合料的使用性能是非常重要的。這種設(shè)計方法涉及的瀝青混合料不論是在彈性模數(shù)、和易性、機(jī)械疲勞、低溫開裂特性需求等方面都比較佳。設(shè)計人員要注意，在設(shè)計之前，首先要準(zhǔn)確畫出老化瀝青、再生劑、新瀝青材料的配合比例曲線圖，為了保證效果，需采用特定等級混合圖，進(jìn)一步對路面的PG 級、1.0kPa 進(jìn)度線中新瀝青的最大匹配量進(jìn)行確定，然后根據(jù)系統(tǒng)中的程序運(yùn)行情況進(jìn)一步確定新瀝青的最小使用量，結(jié)合舊的瀝青材料的性能測試參數(shù)摻入新的瀝青混合料，促使混合后的瀝青材料能夠更好的滿足路面施工的標(biāo)準(zhǔn)需求。

3 瀝青路面現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 對舊路面的處理技術(shù)

市政道路瀝青路面施工過程中，采用現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)時，施工人員要對舊瀝青路面進(jìn)行相應(yīng)的處理，通常采用先進(jìn)的技術(shù)裝備對舊的瀝青路面進(jìn)行加熱，為了保證加熱效果以及施工安全性，將瀝青路面加熱溫度控制在200℃左右，加熱深度一般控制在5～6cm，采用專用設(shè)備對舊路面進(jìn)行加熱處理后，舊瀝青路面會逐漸軟化，然后采用銑刨機(jī)對軟化后的路面瀝青材料進(jìn)行刨銑，當(dāng)路面上所有的舊瀝青刨銑完成之后，將所有的舊瀝青材料及時收集到瀝青混合裝置中，或者采用刨銑收集混合料一體機(jī)一次性完成舊料收集，根據(jù)設(shè)計好的材料配合比，加入一定劑量的再生劑和新瀝青材料，將其進(jìn)行充分的混合拌制，施工人員要注意在對舊的瀝青材料進(jìn)行刨銑的過程中一定要準(zhǔn)確把握好刨銑的深度，盡可能地提高舊瀝青材料的再利用率[4]。

3.2 瀝青混合料的拌制技術(shù)

在拌制新的瀝青混合料之前，施工人員一定要及時對舊的瀝青混合料材料進(jìn)行性能檢測，根據(jù)測試結(jié)果確定需要混入的再生瀝青以及新瀝青材料的量，各種材料添加完成后，充分利用攪拌機(jī)加熱攪拌均勻。為了保證瀝青路面的應(yīng)用性能，一般在混合料中所添加的新瀝青材料的比例不得超過30%，采用攪拌機(jī)攪拌時要將攪拌時間控制在一分鐘以內(nèi)，將攪拌溫度控制在130℃左右，采用這種方式混合拌制出來的瀝青路面材料及延展性、抗疲勞特性更優(yōu)。通過長期研究檢測比選發(fā)現(xiàn)此種條件下拌制出來的瀝青混合料的延展性以及抗疲勞特性等，與新瀝青材料的性能指標(biāo)基本一致。

3.3 瀝青混合料的攤鋪技術(shù)

正常情況下，瀝青混合材料拌制完成后即可隨機(jī)進(jìn)行路面攤鋪操作，但與新瀝青材料參數(shù)相比較而言，現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)所制成的混合料的性能參數(shù)要稍微低一些。所以說，對熱再生混合料路面攤鋪施工工藝要求也更高，為了保證路面外觀的平整性以及光滑性，首先要保證瀝青混合料攤鋪作業(yè)連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行，所以，對攤鋪機(jī)械設(shè)備的可靠性以及穩(wěn)定性要求更高。施工人員在進(jìn)行瀝青混合料攤鋪作業(yè)前，需要全面地對攤鋪機(jī)械設(shè)備性能情況進(jìn)行仔細(xì)檢查，保證其性能合格后投入使用，其次要對瀝青混合料路面攤鋪速度進(jìn)行嚴(yán)格控制，將攤鋪速度控制在2～3m/min，在瀝青混合料的攤鋪作業(yè)過程中，為了能夠?qū)備伒乃俣冗M(jìn)行有效地控制，施工人員可以采用鋼絲導(dǎo)引高層控制法進(jìn)行攤鋪，將鋼絲的直徑控制在6mm 以內(nèi)，鋼絲的最大拉力閾值在800N 及以下，并且攤鋪的過程中至少每間隔5m 就要設(shè)置一個導(dǎo)引裝置[5]。為了能夠盡可能地縮短攤鋪作業(yè)施工周期，一般采用2～3 臺路面攤鋪機(jī)進(jìn)行同時作業(yè)，在攤鋪的過程中，不可避免會遇到路面接縫部位，在處理此部位時，需采取技術(shù)手段平整，通過多次碾壓，材料優(yōu)化控制等方法，避免路面接縫部位產(chǎn)生裂縫、分離等現(xiàn)象，達(dá)到路面接縫部位表面平整、光滑的效果。

4 具體項目應(yīng)用情況

某市政道路工程，某市區(qū)行車道，路面原有的瀝青結(jié)構(gòu)為上層（AC-13 瀝青混合材料，厚度為3cm）+下層（AC-20 瀝青混凝土材料，厚度為4cm），道路使用年限已超過10 年，瀝青路面出現(xiàn)了嚴(yán)重的破損情況，出現(xiàn)塌陷、縱向裂縫、龜裂等情況。由于本路段車流量及人流量較多，相關(guān)部門結(jié)合多方面的因素進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)引發(fā)瀝青路面出現(xiàn)破損的因素主要為路面結(jié)構(gòu)比較薄弱、路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度比較低、近兩年來路面交通量增大等導(dǎo)致路面出現(xiàn)各種病害，決定對該路段進(jìn)行翻新。決定采用現(xiàn)場瀝青熱再生技術(shù)結(jié)合預(yù)處理方式，首先對原路面龜裂、坑槽以及路基塌陷部位進(jìn)行全面修整及填補(bǔ)，徹底處理本路段病害，通過對路段雙面實施封鎖，調(diào)集路面熱再生機(jī)組、瀝青混合料攪拌機(jī)、加熱機(jī)、路面翻松機(jī)、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)等機(jī)械設(shè)備，采用了就地加熱，大面積熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)對路面進(jìn)行了加熱處理，對瀝青混合材料配合比進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，選擇本路段最具代表性的兩個點進(jìn)行路面瀝青材料的取樣，進(jìn)行各項檢測后計算出了瀝青混合料的級配組成。通過實驗進(jìn)一步明確了瀝青混合料的軟化點、延展度以及針入度等指標(biāo)，本項目工程中選擇乳液形式的再生劑J-1，添加量為8%，在此基礎(chǔ)上又增加部分新材料，通過科學(xué)的攤鋪技術(shù)使瀝青路面整體性能得到提升，即保障了施工質(zhì)量，又節(jié)省了工程造價，達(dá)到了一夜改造舊路變新路的效果。

5 結(jié)束語

綜上所述，市政道路瀝青路面工程施工過程中，現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)的應(yīng)用，為瀝青路面工程技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向。但是在項目實際施工過程中，施工現(xiàn)場環(huán)境較為復(fù)雜多變，因此，對瀝青混合料現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)把控及施工工藝的革新，瀝青混合料設(shè)計把控，以及根據(jù)施工現(xiàn)場的瀝青路面老舊瀝青材料的情況選擇最優(yōu)的瀝青混合料配比設(shè)計方案顯得尤為重要。只有從多個方面來保證瀝青再生混合材料的性能，從而滿足市政道路瀝青路面的建設(shè)需求，達(dá)到質(zhì)優(yōu)價廉、節(jié)能環(huán)保的效果。