普通道路沥青混凝土路面旧路翻新及沥青循环再生施工技术浅析
时间：2022-12-06 16:00:06 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
梁大进
（重庆建工第四建设有限责任公司，重庆 400020）
随着我国基础设施建设的推进，对道路工程舒适度的要求逐步提高，甚至在我国较偏远的农村都用上了沥青混凝土路面。但是随着时间推移，沥青路面由于道路基础变形，或车辆高频行驶荷载，以及使用年限较长后沥青老化严重，使得道路的平顺度逐步下降，舒适度也随之变差。
鉴于以上原因，沥青混凝土路面再生已成为了一个十分重要的研究课题[1]。沥青混凝土再生本来已是一个成熟的工艺，近年来，广泛利用德国维特根RX4500 型就地再生机组对原路面4cm 加热再生并添加15%新料[2]，但由于原路面为改性沥青且老化严重，再生机组加热能力不足及拌和不均，使再生路面质量不稳定，且加热设备在加热过程中产生大量无组织排放的可见高温烟气，使周边环境及绿植受到污染和破坏[3]。综合考虑经济性、环保性以及工程质量保证率等问题，沥青混凝土路面再生仍需进一步总结提升[4]。
为了解决上述问题，经过多年的研究改造，采用JP-6000 就地循环加热拌合再生机组，总结形成变形老化普通道路沥青混凝土旧路面就地翻新循环再生施工技术，可使再生后的路面质量进一步提高，得到了业主及社会各界肯定。该技术实现了路面均匀受热提温有组织无可见烟排放，再生混合料耙松再提温间歇式拌和，施工过程中环境污染大幅降低，工程质量达到新建路面的使用标准。
某就地热再生工程，施工面积16.7 万m2；
原路面有大面积严重脱粒及横、纵缝等病害，旧路面表面粗集料较多，现场取芯孔隙率大。采用4cm 复拌就地热再生，添加15%新沥青混合料改善级配，添加非石油基再生剂与新沥青还原原路沥青性能，并增加沥青含量。综合现场实际情况，同时考虑公路两侧植被，应用JP-6000 机组阶梯式加热方式，有效控制加热范围，加热器采用负压加热方式，对公路两侧植被无任何烘烤损坏。
施工流程包括施工准备、路面病害处理、清理路面等多个步骤，具体流程如图1 所示。
图1 施工流程图
3.1 施工准备
（1）施工前应仔细调查路基路面情况，做好基础数据收集。
（2）收集设计信息，组织施工技术人员熟悉施工图及技术规范，做好开工前的技术交底工作。
（3）确定专项施工方案，并完成报批手续。
（4）做好现场相关设备、临电布置，以便于现场施工。
3.2 路面病害调查及施工配合比设计
（1）采取观察与取样的方式，对施工路段进行详细路况调查，并进行相关的检测试验工作，制定病害处理方案和热再生实施技术方案。
（2）施工配合比设计：依据制定的实施技术方案，在进行再生混合料施工配合比设计时,对原沥青路面进行抽提试验，确定原路面沥青含量、矿料级配以及沥青老化指标，并确定再生剂用量、再生沥青等指标，验证再生混合料综合力学指标（马歇尔、车辙、冻融劈裂试验等）。
3.3 路面病害处理
（1）表面损坏类病害：如果表面损坏类病害的深度或松散程度已超过了就地热再生的施工范围，再生前应予挖补。
（2）变形类病害：变形类病害严重时，耙松器耙松可能达不到厚度要求，直接进行再生施工的路面容易损坏；
再生前应先挖掉一部分变形深度大的路面材料，以保证再生施工时耙松器能耙松到变形最低处一定的厚度。
（3）裂缝类病害：分清裂缝类病害的性质，对影响热再生工程质量的裂缝类病害应予挖补，对轻微影响热再生质量的裂缝类病害可采取灌缝等技术处理，灌缝前应先清缝，灌缝后撒粗砂或3～5mm 石屑。
3.4 清除原路面标线及清理路面
用小型机具清除原路面标线、文字以及突起路标后，进行路面清扫工作。在用山猫安装清扫设备将泥块等杂物清理后，用吹风机将路面清理干净，避免施工过程中有杂物混入再生混合料内。路面清扫完成后，在路面再生施工宽度以外画施工行进导线，也可将路面边缘线作为导向线，以保证再生施工边缘线顺直美观（图2）。
图2 原路面清理标线及杂物
3.5 加热旧路面
（1）加热器在加热旧路面时，要严格控制加热温度、行走速度及加热器间隔距离。施工前烘炉预热加热器，当加热器配风温度达到500℃～550℃后，将加热器的加热风箱置于再生施工的车道上，开始缓慢移动加热器，施工开始时的100～200m采用往复方式对旧路面加热，而后采用连续方式对路面加热。根据现场情况，随时调整配风温度、加热器行走速度、加热风箱与旧路面之间高度等，确保路面得到均匀加热的同时，不因温度过高造成旧路面再次老化（图3）。
图3 旧沥青路面现场加热
（2）采取以下措施保证路面材料的加热温度：
第一台JP-6000-I 加热器加热结束后，路表温度明确控制在90℃～110℃；
第二台JP-6000-I 加热器加热结束后，路表温度明确控制在130℃～160℃；
第三台JP-6000-I 加热器加热结束后，路表温度明确控制在170℃～180℃,随时检测加热箱内配风温度，防止因配风温度变化导致路面加热不均匀；
加热器在加热时，热量向下传递需要一定的传导时间，各加热器间应预留一定间隔距离，各间隔距离内旧路面不能暴露在自然环境中，否则会造成热量快速流失。需要将加热器尾部的折叠保温板放下，对加热后的路面进行保温，并根据间隔长度调整保温板伸缩量，最大程度保证加热效果；
当风力在3～5 级范围内时，适当减小加热箱与路面间的距离，保证热风对路面有足够的加热能力，但加热箱也不能与路面距离过近,要保证有足够的回风量。当施工现场风力大于5 级时，应停止施工。
（3）加热器的配置数量一要保证路面加热温度，二要具有良好的经济效益，综合上述因素，一般情况下，加热器的配置应考虑满足2.0～4.Om/min 的施工速度，加热温度应保证最后一台加热器通过后，路面温度一般不低于170℃。
（4）旧路面加热宽度一般比耙松宽度每侧宽10～15cm,确保接缝处有足够高的温度，以保证纵缝的有效热连接（图4）。
图4 旧沥青混凝土路面耙松
3.6 耙松旧路面形成料垄
（1）耙松器自动控制耙松深度。由于耙松深度时常发生变化，需由专人负责随时测量耙松深度，发生变化时及时调整，保证耙松深度均匀。
（2）与铺好的路面相邻作业时，耙松宽度应与其搭接耙松距离 10～15cm,保证纵向热连接且外观一致。
（3）耙松器在耙松旧路面时，旧路面的温度应与最后一台加热器加热后的路面温度一致。并应随时监测耙松前旧路面温度变化，以便调整耙松器保温装置的配风温度（图5）。
图5 旧沥青混凝土路面耙松形成料垄
（4）随时检查耙松后边缘路面的温度。如果温度偏低，应及时调整加热器及耙松器的配风温度，确保耙松边缘有足够的温度，从而保证纵向接缝碾压密实。
（5）耙松层底面要有足够的粗糙度，并且其底面层温度宜控制在70℃～90℃之间。
（6）耙松后形成的料垄温度不低于100℃。
3.7 添加新沥青混合料
（1）由自卸车将新沥青混合料卸入接料斗，保证添加的新沥青混合料充足且不溢出料斗。
（2）在施工行进车速发生变化时，操作手应根据车载显示数据及时调整新沥青混合料的添加量。在车辆发生故障停车时，应立即停止新沥青混合料的添加（图6）。
图6 料垄中添加新沥青混合料
3.8 翻松并加热料垄
（1）料垄被收入提温器是一个强制过程，被收入料垄的数量由车速控制，此时应适当降低车辆行进速度，以控制提温器内沥青混合料量，保证翻松及加热效果。
（2）提温器内翻松装置的转速不能低于100～120r/min，施工前应检查、清理翻松装置上粘附的沥青混合料。在长时间连续作业时，沥青混合料会粘附在翻松装置上，影响翻松效果，在连续施工一定时间后，应适当提高翻松装置转速，保证翻松效果（图7）。
图7 添加新料后翻松混合并加热料垄
（3）提温器内的热风温度根据再生层厚度以及车辆行进速度应控制在160℃～240℃之间，并根据检测拌和后出料温度进行调整，保证再生后沥青混合料在摊铺时温度不低于130℃。
3.9 间歇式拌和再生料
（1）提温后的混合料被收入储料器，通过储料器与拌缸之间的智能控制，实现间歇式拌和。拌缸在拌和作业时，储料器进行储料；
拌缸完成拌和作业后，储料器仓门开启，将混合料放入拌缸。
（2）间歇式拌和方式使混合料至少有50s 的拌和时间，保证再生剂能够充分发挥作用，达到与厂站拌缸相同的拌和效果，拌和后的再生混合料出料温度不低于135℃。施工时采用红外线测温仪检测出料温度，如果温度低于135℃,则应适当提升加热器和提温器的配风温度。
（3）再生剂、温拌剂、抗车辙剂等多种添加装置集成安装在储料器内，可实现多种添加剂同时添加；
根据拌合器行进速度、再生层厚度自动控制添加量，能够准确按设计剂量添加（图8）。
图8 间歇式拌和再生料
（4）再生剂在储料仓内喷洒，渗透在混合料内，再经过拌缸充分拌和，保证再生后沥青混合料的均匀性。
（5）再生剂用量的准确与否直接影响再生工程质量，在施工过程中，要时刻注意耙松深度的变化以及旧路面的变化。耙松深度变化和旧路面沥青含量发生变化时，应及时调整再生剂的用量，但也不能完全以施工经验进行大幅度调整，还应以室内试验数据为指导。
3.10 再生料摊铺
（1）再生沥青混合料通过拌合器出料口放入摊铺机接料斗内，摊铺机的螺旋布料器将再生沥青混合料均匀输送至熨平板内并摊铺到路面上，摊铺机应在摊铺前0.5～lh 预热熨平板至不低于100℃。
（2）摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高路面平整度，减少混合料的离析。摊铺作业时应使用红外线测温仪检测摊铺温度，再生后混合料摊铺温度不低于130℃（图9）。
图9 加热后新再生料摊铺
3.11 碾压
碾压分初压、复压、终压三个阶段，遵循“先低后高、由冷向热”的原则，以混合料不产生推移、裂缝为准，由专人指挥，有序进行。
初压：采用双钢轮双驱双振动压路机和轮胎压路机配合进行。在混合料摊铺后较高温度下碾压2 遍。碾压时将驱动轮面向摊铺机，从外侧向中心碾压，相邻碾压带重叠1/3～1/2 轮宽。
复压：先用双驱双振压路机开启振动，相邻碾压带应重叠1/3轮宽，速度为2～4km/h，碾压两遍后，轮胎压路机再碾压3～4 遍，直到达到规定的压实度为止。
终压：双驱双振压路机关闭振动碾压2 遍，直至无轮迹。
3.12 开放交通
热再生混合料路面应待摊铺层完全自然冷却，混合料表面温度降低到50℃以下时，才可开放交通。
利用沥青路面就地循环加热及拌和再生施工技术进行沥青路面再生养护，实现了原沥青路面材料100%循环利用，节约了自然资源，减少了温室气体的排放，同时避免了废旧沥青材料占用土地资源的问题。施工过程中产生的振动、噪音小，沥青烟气有组织无烟排放，对周边环境影响小，节能环保，实现了沥青路面材料高附加值、无害化循环利用，对环境保护具有显著意义。该技术的推广应用可促进原沥青路面材料的循环利用，可解决因新建道路开采、生产大量的石料、沥青资源，土地占用，空气污染，植被破坏，水土流失等严重的生态环境问题，对降低建设成本，保护生态环境，节约社会资源都具有重要意义，符合我国可持续发展战略中废物资源化的发展要求。
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