瀝青熱再生技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用

高永強(qiáng)

（濟(jì)寧市公路管理局微山公路局，山東濟(jì)寧 277600）

0.引言

瀝青路面廠拌熱再生技術(shù)是當(dāng)前較為先進(jìn)、環(huán)保、操作便利的受損路面修復(fù)方式[1]，其通過特殊工藝與設(shè)備對路面進(jìn)行加熱之后，將路面舊料予以收集，摻加新的瀝青材料，再使用攤鋪、碾壓等方法構(gòu)成新的路面。此項技術(shù)在用于修復(fù)路面淺表層破損問題上效果突出，得到了廣泛的使用。

1.熱再生施工技術(shù)的相關(guān)介紹

1.1 熱再生施工原理

在應(yīng)用熱再生技術(shù)時，要求先對舊表層進(jìn)行加熱處理，并將其翻松，加入一定量的再生劑之后實(shí)行拌和、攤鋪，使用機(jī)械設(shè)備將路面碾壓成型?；趯β访媾f料的回收利用，無需經(jīng)歷銑刨等流程就縮短了施工時間，降低了成本開支。根據(jù)此項技術(shù)的應(yīng)用原理，主要可歸納出以下兩項控制要求：（1）對瀝青路面舊料的再生使用；（2）加入再生劑將舊料性能予以恢復(fù)[2]。通過路面攤鋪、碾壓等操作讓路面成型，解決舊路面存在的病害問題，提升道路的使用性能。

1.2 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：工期短，對周邊環(huán)境的影響小，施工效率高，對交通通行的干擾程度低等。在應(yīng)用廠拌熱再生技術(shù)進(jìn)行施工時，可借助專業(yè)的熱再生設(shè)備實(shí)行流水式施工，一次性處理好整個路段。此技術(shù)能讓舊瀝青路面的材料得到回收利用，既減少了修建新路面所需的各種材料，也減少了施工廢渣，并降低了路面施工時對于材料和垃圾的運(yùn)輸開支，減輕了對附近道路交通的影響性。

在實(shí)際施工過程中，只將舊路面的瀝青混合料耙松，無需開展銑刨等一系列復(fù)雜的處理，施工期間產(chǎn)生的灰塵非常少，噪音分貝也較低，不會給周邊環(huán)境帶來太大的影響。此種施工方式非常適合交通流量大的路段養(yǎng)護(hù)修復(fù)工作，可以對道路交通的不良影響控制在最低水平。熱再生技術(shù)是利用熱黏施工方式將舊層與再生層之間緊密貼合，無需用到黏層油[3]。當(dāng)對路面下一層采取間歇式加熱處理之后，通過碾壓設(shè)備將再生瀝青混合料、加熱面層形成一個整體，使之熱壓成型，顯著提升了路面層的整體性。此種熱黏施工方式有效破除了舊層與再生層的界面交界位置性能較差的問題，讓路面具有更強(qiáng)的整體性。由于是處于加熱狀態(tài)下實(shí)施的黏結(jié)處理，如此就算受到雨水下滲等因素的影響也不容易發(fā)生層間界面脫開的情況。

1.3 技術(shù)缺點(diǎn)

缺陷主要體現(xiàn)在以下方面：（1）此技術(shù)只適合使用在厚度較薄的路面，無法對路面中下層與基層的結(jié)構(gòu)性損傷進(jìn)行再生修復(fù)，大多是用來處理道路表面的車轍、麻面、裂縫、光面之類的表層型問題。（2）應(yīng)用此技術(shù)時，新添加的瀝青與集料數(shù)量不多，若是路表具有厚度不均的問題，或是整體性能較差，需要對路面性能進(jìn)行較大程度的提升，否則難以確保整個路面的修復(fù)效果都能符合預(yù)期，不能使用改性瀝青來鋪筑表層。（3）應(yīng)用此技術(shù)時要求對溫度加以嚴(yán)格把控，所以對加熱技術(shù)具有比較高的要求，同時施工環(huán)境條件也不得存在明顯的波動。所以，此技術(shù)無法在寒冷天氣下使用。（4）此技術(shù)會受到路面實(shí)況的較大影響，對于起點(diǎn)與終點(diǎn)的預(yù)處理工作要求加強(qiáng)質(zhì)量控制。

2.工程簡介

S104 濟(jì)微線微山留莊至微山北環(huán)路口段大修工程位于濟(jì)寧市微山縣，起點(diǎn)為滕州微山界（K209+717），重點(diǎn)為微山北環(huán)路口（K240+050），全程長度為30.33km。二級公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度60km/h。施工內(nèi)容主要是路面與橋梁的維修，在公路沿線設(shè)置交通安全設(shè)施。工程合同價1.99 億元，合同工期9 個月。

主要工程量：冷再生基層346084m2：水泥穩(wěn)定碎石底基層229320m2；水泥穩(wěn)定碎石基層715725m2；厚50mm（AC-20 熱再生）325598m2：厚50mm（SBS 改性AC20）2327288m2；厚40mm（SBS 改性AC-13）380508m2：橋梁修復(fù)5 座。

3.瀝青熱再生技術(shù)的應(yīng)用措施

3.1 再生劑選擇

此公路工程選用的是親和力與滲透力較強(qiáng)的再生劑，并對其黏度進(jìn)行嚴(yán)格把控，防止由于黏性太大而出現(xiàn)滲透性不達(dá)標(biāo)或者由于黏度太小而在熱拌環(huán)節(jié)快速揮發(fā)的情況。所用到的再生劑黏度需控制在0.01Pa·s ～20Pa·s。另外，因?yàn)榈宛ざ扔土鲜且环N單組分材料，其中含有的瀝青質(zhì)較少，因此呈現(xiàn)為牛頓液體狀態(tài)，需要把再生劑流變指數(shù)嚴(yán)格把控在不低于0.9 的水平。再生劑中含有的芳香酚能夠溶解與分散瀝青質(zhì)，發(fā)揮瀝青質(zhì)促凝劑的效果。此工程項目要求再生劑內(nèi)芳香酚含量不可少于30%。再生劑在熱拌再生環(huán)節(jié)會由于溫度太高而受到一定的影響，對此需利用薄膜烘箱檢測黏度比，以此實(shí)行性能的調(diào)控，確保其具有較佳的耐候與耐熱性能[4]。

3.2 舊料回收

目前，常使用到的舊料回收技術(shù)有以下兩種：（1）利用耙松器、推土設(shè)備、羊角碾等機(jī)械設(shè)備把舊路面耙松再加以回收，此種工藝所得的瀝青砼材料粒徑較大，含有較多的石塊與雜物，要求加以篩選清理以及再次破碎之后方可用于再生，以確保新鋪筑的瀝青混合料質(zhì)量符合工程要求；（2）利用銑刨機(jī)實(shí)行冷銑刨處理，所獲得的瀝青砼材料不用進(jìn)行再次破碎處理，能夠直接用來再生，整個回收流程簡單、易于操作、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，經(jīng)過銑刨之后細(xì)集料占比會相對較高。此大修工程對于舊路面采取冷銑刨方式進(jìn)行舊料回收，要求在回收施工之前，展開全面的實(shí)地勘察，再結(jié)合舊路面的瀝青老化程度、級配以及瀝青材料的含量來選定銑刨路段，還要根據(jù)車道分節(jié)段實(shí)行舊料銑刨回收。對于銑刨厚度的確定則要考慮鉆芯取樣的結(jié)果，防止在回收料內(nèi)摻入雜物，若是銑刨過程中回收料的外觀出現(xiàn)變化，則需對銑刨厚度等參數(shù)進(jìn)行及時的調(diào)整。

3.3 舊料破碎及篩分

使用冷銑刨方式回收得到的舊料無需進(jìn)行破碎處理或是只進(jìn)行少部分的破碎。較常使用的干法破碎設(shè)備包括以下幾種：反擊式、錘式、顎式、輥式與圓錐式破碎機(jī)。在此之中，錘式、顎式和圓錐式破碎機(jī)用來碾碎體積較大的瀝青砼混合料，能對舊料級配產(chǎn)生較高程度的破壞；輥式破碎機(jī)在碰到質(zhì)地堅硬、難以破碎的舊料時，會自動進(jìn)行退讓，并且破碎的力度可以按照具體需求加以調(diào)整，不僅可以對舊料進(jìn)行徹底的分散處理，還能確保粗集料級配的完整程度；反擊式破碎機(jī)在經(jīng)過改進(jìn)優(yōu)化以后也可用來破碎舊料，還可以發(fā)揮原級配不受破壞、細(xì)集料充分分散、粗集料不卡死等效用。為使得舊瀝青料的原級配得到可靠保護(hù)，同時具有良好的破碎分散效果，可將反擊式和輥式破碎機(jī)聯(lián)合起來進(jìn)行使用。

3.4 舊料儲存

舊瀝青料堆放得愈高，那么料堆底部相對應(yīng)的展鋪面積與迎雨面積也會愈大，也會更加易于吸收水分，含水量通常會達(dá)到7%～8%。反之，若是材料堆積高度愈低，那么料堆的迎雨面也會愈小，整體含水量也就愈低。含水量太高不僅會提高舊料摻加比例的把控難度，同時還會因?yàn)楹娓膳f料而花費(fèi)更多的時間與成本，若是殘留的含水比例較高，則會對再生瀝青混合料的使用性能把控帶來較大的負(fù)面影響。為了防止使用防水油布、塑料薄膜而導(dǎo)致水分大量集中于材料表面，導(dǎo)致再生料中含水比例加大，則可采取拱形堆頂并搭建防雨棚的隔水方法。還要在施工場地中建設(shè)兩個舊料再生堆料倉，以供交替使用，以此實(shí)現(xiàn)對材料變異性的把控，確保再生料的使用效果[5]。

3.5 再生混合料的拌和

在拌和環(huán)節(jié)可以采取間歇式或者連續(xù)式拌和裝置，并要求使用高精度的配料、計量設(shè)備，以確保每種原料使用量科學(xué)合理。在應(yīng)用間歇式拌和裝置時，應(yīng)當(dāng)注意控制好舊料的摻加比例，如果此數(shù)值大于1/10，就要增設(shè)烘干加熱系統(tǒng)，防止由于材料含水比例太高而對再生料的路用效果帶來影響。舊瀝青料的料倉需設(shè)置至少兩個，把舊料放置在料倉中，要保證倉中材料含水比例不超過3%。根據(jù)拌和裝置的工作性能、舊料含水比例、級配要求來決定適宜的生產(chǎn)溫度、加熱時長，以防止舊料的再次老化，還要在適宜范圍內(nèi)減少生產(chǎn)時間。在使用間歇式拌和站的過程中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高新集料加熱溫度（不過不得超過200℃）。為了防止舊料出現(xiàn)過度老化的問題，在加熱過程中，不可將材料和明火直接接觸，對于溫度的控制要適當(dāng)高出普通混合料的5℃～10℃，而拌和時間也要比普通混合料稍微延長。

3.6 瀝青混合料運(yùn)輸

廠拌熱再生瀝青混合料在裝車之后，工作人員要及時檢查混合料溫度，若是瀝青料自身溫度太高，就會導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中發(fā)生松散、黏性下降等問題，從而導(dǎo)致混合料強(qiáng)度下降。采取有裝配自卸系統(tǒng)的運(yùn)輸車輛來完成混合料的運(yùn)輸、拌和，在經(jīng)濟(jì)允許的情況下，使用高質(zhì)量的厚帆布對混合料外表部予以覆蓋，以免混合料在運(yùn)送、自卸期間溫度降低速度太快。

3.7 瀝青混合料攤鋪

廠拌熱再生瀝青混合料在攤鋪期間一定要保證供應(yīng)充足，且攤鋪機(jī)的行進(jìn)速度要與供料速度相符。在攤鋪過程中不可突然停止。攤鋪機(jī)內(nèi)的瀝青料高度應(yīng)當(dāng)超出送料器的1/3，攤鋪溫度要超過普通料大約10℃。廠拌熱再生瀝青混合料的攤鋪施工過程中，需嚴(yán)格遵守工藝規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，防止給后期的碾壓作業(yè)帶來不利影響。攤鋪機(jī)駕駛?cè)藛T在操控機(jī)器時，不可隨意轉(zhuǎn)向和增減速度，當(dāng)位于攤鋪位置之后，要把螺旋布料器調(diào)整均勻。熨平板在使用之前需進(jìn)行預(yù)熱處理，攤鋪期間嚴(yán)格禁止隨意接觸路面，對于攤鋪結(jié)束后的路面要采取有效措施保障其清潔度。

3.8 瀝青混合料碾壓

為保證路面壓實(shí)度符合工程標(biāo)準(zhǔn)，需在碾壓環(huán)節(jié)嚴(yán)格遵守“高溫度、緩慢碾壓、高頻振動、低幅度”等一系列作業(yè)原則。對于初壓、復(fù)壓、終壓3 個階段，都要處于高溫條件下實(shí)施施工作業(yè)。施工人員要及時使用掃把將掉落在公路外部的混合料清掃到施工區(qū)域外。對于碾壓過程中壓實(shí)不完全、不均勻的部位，可采取人工補(bǔ)壓的方法加以處理。必須確保碾壓工作開展的及時性，還要定時檢測壓實(shí)溫度，以免出現(xiàn)混合料離析的問題。

4.結(jié)語

在道路修復(fù)過程中使用瀝青路面廠拌熱再生技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對舊路面材料的回收利用，以此大幅減少道路養(yǎng)護(hù)與維修成本，提高施工速度，并且還可以減少對周圍環(huán)境、交通通行的影響，具有大范圍推廣應(yīng)用的價值，可以為施工企業(yè)帶來更高的社會、經(jīng)濟(jì)效益。