沥青热再生技术在道路施工中的应用

高永强

（济宁市公路管理局微山公路局，山东济宁 277600）

0.引言

沥青路面厂拌热再生技术是当前较为先进、环保、操作便利的受损路面修复方式[1]，其通过特殊工艺与设备对路面进行加热之后，将路面旧料予以收集，掺加新的沥青材料，再使用摊铺、碾压等方法构成新的路面。此项技术在用于修复路面浅表层破损问题上效果突出，得到了广泛的使用。

1.热再生施工技术的相关介绍

1.1 热再生施工原理

在应用热再生技术时，要求先对旧表层进行加热处理，并将其翻松，加入一定量的再生剂之后实行拌和、摊铺，使用机械设备将路面碾压成型。基于对路面旧料的回收利用，无需经历铣刨等流程就缩短了施工时间，降低了成本开支。根据此项技术的应用原理，主要可归纳出以下两项控制要求：（1）对沥青路面旧料的再生使用；（2）加入再生剂将旧料性能予以恢复[2]。通过路面摊铺、碾压等操作让路面成型，解决旧路面存在的病害问题，提升道路的使用性能。

1.2 技术优点

优点主要体现在以下方面：工期短，对周边环境的影响小，施工效率高，对交通通行的干扰程度低等。在应用厂拌热再生技术进行施工时，可借助专业的热再生设备实行流水式施工，一次性处理好整个路段。此技术能让旧沥青路面的材料得到回收利用，既减少了修建新路面所需的各种材料，也减少了施工废渣，并降低了路面施工时对于材料和垃圾的运输开支，减轻了对附近道路交通的影响性。

在实际施工过程中，只将旧路面的沥青混合料耙松，无需开展铣刨等一系列复杂的处理，施工期间产生的灰尘非常少，噪音分贝也较低，不会给周边环境带来太大的影响。此种施工方式非常适合交通流量大的路段养护修复工作，可以对道路交通的不良影响控制在最低水平。热再生技术是利用热黏施工方式将旧层与再生层之间紧密贴合，无需用到黏层油[3]。当对路面下一层采取间歇式加热处理之后，通过碾压设备将再生沥青混合料、加热面层形成一个整体，使之热压成型，显著提升了路面层的整体性。此种热黏施工方式有效破除了旧层与再生层的界面交界位置性能较差的问题，让路面具有更强的整体性。由于是处于加热状态下实施的黏结处理，如此就算受到雨水下渗等因素的影响也不容易发生层间界面脱开的情况。

1.3 技术缺点

缺陷主要体现在以下方面：（1）此技术只适合使用在厚度较薄的路面，无法对路面中下层与基层的结构性损伤进行再生修复，大多是用来处理道路表面的车辙、麻面、裂缝、光面之类的表层型问题。（2）应用此技术时，新添加的沥青与集料数量不多，若是路表具有厚度不均的问题，或是整体性能较差，需要对路面性能进行较大程度的提升，否则难以确保整个路面的修复效果都能符合预期，不能使用改性沥青来铺筑表层。（3）应用此技术时要求对温度加以严格把控，所以对加热技术具有比较高的要求，同时施工环境条件也不得存在明显的波动。所以，此技术无法在寒冷天气下使用。（4）此技术会受到路面实况的较大影响，对于起点与终点的预处理工作要求加强质量控制。

2.工程简介

S104 济微线微山留庄至微山北环路口段大修工程位于济宁市微山县，起点为滕州微山界（K209+717），重点为微山北环路口（K240+050），全程长度为30.33km。二级公路标准，设计速度60km/h。施工内容主要是路面与桥梁的维修，在公路沿线设置交通安全设施。工程合同价1.99 亿元，合同工期9 个月。

主要工程量：冷再生基层346084m2：水泥稳定碎石底基层229320m2；水泥稳定碎石基层715725m2；厚50mm（AC-20 热再生）325598m2：厚50mm（SBS 改性AC20）2327288m2；厚40mm（SBS 改性AC-13）380508m2：桥梁修复5 座。

3.沥青热再生技术的应用措施

3.1 再生剂选择

此公路工程选用的是亲和力与渗透力较强的再生剂，并对其黏度进行严格把控，防止由于黏性太大而出现渗透性不达标或者由于黏度太小而在热拌环节快速挥发的情况。所用到的再生剂黏度需控制在0.01Pa·s ～20Pa·s。另外，因为低黏度油料是一种单组分材料，其中含有的沥青质较少，因此呈现为牛顿液体状态，需要把再生剂流变指数严格把控在不低于0.9 的水平。再生剂中含有的芳香酚能够溶解与分散沥青质，发挥沥青质促凝剂的效果。此工程项目要求再生剂内芳香酚含量不可少于30%。再生剂在热拌再生环节会由于温度太高而受到一定的影响，对此需利用薄膜烘箱检测黏度比，以此实行性能的调控，确保其具有较佳的耐候与耐热性能[4]。

3.2 旧料回收

目前，常使用到的旧料回收技术有以下两种：（1）利用耙松器、推土设备、羊角碾等机械设备把旧路面耙松再加以回收，此种工艺所得的沥青砼材料粒径较大，含有较多的石块与杂物，要求加以筛选清理以及再次破碎之后方可用于再生，以确保新铺筑的沥青混合料质量符合工程要求；（2）利用铣刨机实行冷铣刨处理，所获得的沥青砼材料不用进行再次破碎处理，能够直接用来再生，整个回收流程简单、易于操作、经济性强，经过铣刨之后细集料占比会相对较高。此大修工程对于旧路面采取冷铣刨方式进行旧料回收，要求在回收施工之前，展开全面的实地勘察，再结合旧路面的沥青老化程度、级配以及沥青材料的含量来选定铣刨路段，还要根据车道分节段实行旧料铣刨回收。对于铣刨厚度的确定则要考虑钻芯取样的结果，防止在回收料内掺入杂物，若是铣刨过程中回收料的外观出现变化，则需对铣刨厚度等参数进行及时的调整。

3.3 旧料破碎及筛分

使用冷铣刨方式回收得到的旧料无需进行破碎处理或是只进行少部分的破碎。较常使用的干法破碎设备包括以下几种：反击式、锤式、颚式、辊式与圆锥式破碎机。在此之中，锤式、颚式和圆锥式破碎机用来碾碎体积较大的沥青砼混合料，能对旧料级配产生较高程度的破坏；辊式破碎机在碰到质地坚硬、难以破碎的旧料时，会自动进行退让，并且破碎的力度可以按照具体需求加以调整，不仅可以对旧料进行彻底的分散处理，还能确保粗集料级配的完整程度；反击式破碎机在经过改进优化以后也可用来破碎旧料，还可以发挥原级配不受破坏、细集料充分分散、粗集料不卡死等效用。为使得旧沥青料的原级配得到可靠保护，同时具有良好的破碎分散效果，可将反击式和辊式破碎机联合起来进行使用。

3.4 旧料储存

旧沥青料堆放得愈高，那么料堆底部相对应的展铺面积与迎雨面积也会愈大，也会更加易于吸收水分，含水量通常会达到7%～8%。反之，若是材料堆积高度愈低，那么料堆的迎雨面也会愈小，整体含水量也就愈低。含水量太高不仅会提高旧料掺加比例的把控难度，同时还会因为烘干旧料而花费更多的时间与成本，若是残留的含水比例较高，则会对再生沥青混合料的使用性能把控带来较大的负面影响。为了防止使用防水油布、塑料薄膜而导致水分大量集中于材料表面，导致再生料中含水比例加大，则可采取拱形堆顶并搭建防雨棚的隔水方法。还要在施工场地中建设两个旧料再生堆料仓，以供交替使用，以此实现对材料变异性的把控，确保再生料的使用效果[5]。

3.5 再生混合料的拌和

在拌和环节可以采取间歇式或者连续式拌和装置，并要求使用高精度的配料、计量设备，以确保每种原料使用量科学合理。在应用间歇式拌和装置时，应当注意控制好旧料的掺加比例，如果此数值大于1/10，就要增设烘干加热系统，防止由于材料含水比例太高而对再生料的路用效果带来影响。旧沥青料的料仓需设置至少两个，把旧料放置在料仓中，要保证仓中材料含水比例不超过3%。根据拌和装置的工作性能、旧料含水比例、级配要求来决定适宜的生产温度、加热时长，以防止旧料的再次老化，还要在适宜范围内减少生产时间。在使用间歇式拌和站的过程中，应当适当提高新集料加热温度（不过不得超过200℃）。为了防止旧料出现过度老化的问题，在加热过程中，不可将材料和明火直接接触，对于温度的控制要适当高出普通混合料的5℃～10℃，而拌和时间也要比普通混合料稍微延长。

3.6 沥青混合料运输

厂拌热再生沥青混合料在装车之后，工作人员要及时检查混合料温度，若是沥青料自身温度太高，就会导致其内部结构中发生松散、黏性下降等问题，从而导致混合料强度下降。采取有装配自卸系统的运输车辆来完成混合料的运输、拌和，在经济允许的情况下，使用高质量的厚帆布对混合料外表部予以覆盖，以免混合料在运送、自卸期间温度降低速度太快。

3.7 沥青混合料摊铺

厂拌热再生沥青混合料在摊铺期间一定要保证供应充足，且摊铺机的行进速度要与供料速度相符。在摊铺过程中不可突然停止。摊铺机内的沥青料高度应当超出送料器的1/3，摊铺温度要超过普通料大约10℃。厂拌热再生沥青混合料的摊铺施工过程中，需严格遵守工艺规范标准，防止给后期的碾压作业带来不利影响。摊铺机驾驶人员在操控机器时，不可随意转向和增减速度，当位于摊铺位置之后，要把螺旋布料器调整均匀。熨平板在使用之前需进行预热处理，摊铺期间严格禁止随意接触路面，对于摊铺结束后的路面要采取有效措施保障其清洁度。

3.8 沥青混合料碾压

为保证路面压实度符合工程标准，需在碾压环节严格遵守“高温度、缓慢碾压、高频振动、低幅度”等一系列作业原则。对于初压、复压、终压3 个阶段，都要处于高温条件下实施施工作业。施工人员要及时使用扫把将掉落在公路外部的混合料清扫到施工区域外。对于碾压过程中压实不完全、不均匀的部位，可采取人工补压的方法加以处理。必须确保碾压工作开展的及时性，还要定时检测压实温度，以免出现混合料离析的问题。

4.结语

在道路修复过程中使用沥青路面厂拌热再生技术，可以实现对旧路面材料的回收利用，以此大幅减少道路养护与维修成本，提高施工速度，并且还可以减少对周围环境、交通通行的影响，具有大范围推广应用的价值，可以为施工企业带来更高的社会、经济效益。