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摘要：本文结合某高速公路沥青路面热再生工程实例，介绍了沥青路面现场热再生方式，详述了再生方案瀝青设计、施工工艺以及施工时应注意的问题，为同类热再生工程提供技术借鉴和参考。
关键词：沥青路面；现场热再生；施工工艺
1.前言
现场热再生就是对沥青路面表面层出现裂缝、泛油、车辙、坑槽等病害或路用性能下降时,使用专用的现场热再生设备,加热软化原有沥青路面,并进行翻松,翻松过程中加入适当比例的再生剂或改性沥青,再将其收集到搅拌锅中,同时添加部分新拌沥青混合料,拌和均匀,然后通过该再生机按路面高程设计要求进行摊铺,最后压路机组对摊铺后路面进行压实,使再生路面的路用性能达到设计要求,恢复路面的使用性能。
某高速公路有限责任公司使用沥青路面就地热再生工艺对某高速公路某段总长2416m、面积9543.2m2的沥青混凝土路面车辙病害进行了处理.
1、工程背景
某高速公路某段，原路面结构为：5cm个粒式沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+7cm粗粒式沥青混凝土+20cm水泥稳定砂砾+20cm天然砂砾垫层。经调查原路面的表面层坑槽、碎裂和车辙病害严重，已影响车辆行驶，并存在交通安全隐患，经研究决定采用现场热再生技术对沥青路面的上面层进行处理。
2、现场热再生方案设计
2.1再生沥青混合料配合比设计
通过对某高速公路某段的上面层取样，经过抽提试验，确定原路沥青混合料中沥青的指标，从表1试验结果可以看出，原路面的针入度在50～60之间，不满足规范要求，因此应采取添加再生剂的办法来提高原路面沥青的针入度和降低软化点。经试验加入5.1%的再生剂，可使原沥青的针入度、软化点满足规范要求，见表2所示。
对某高速公路某段的上面层的沥青混合料的进行筛分，绘出原沥青路面矿料级配曲线图1。从图1曲线可以看出:级配类型属于规范AC-16的范围内，原路面混合料中4.75mm、9.5mm、13.2mm、16mm筛孔的级配靠近规范级配上限，可以认为材料偏细。结合AC-16矿料级配范围确定掺加20%10～16mm碎石，原沥青混合料的掺配比例为80%。
采用不同的油石比，对热再生合成级配的沥青混合料进行马歇尔稳定度试验,得出不同油石比与毛体积密度、空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率、稳定度、流值的关系。通过分析试验结果，结合AC-16混合料技术要求，确定再生沥青混合料最佳油石比为5.2%。为了进一步验证热再生沥青混合料的技术性能，对其进行浸水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂残留强度和动稳定度试验，结果证明均满足技术规范。
2.2施工方案设计及施工设备
（1）由于路面车辙主要发生在沥青路面的上面层,为减少路面车辙处治对交通的影响,达到快速处治路面车辙的目的,决定采用现场热再生工艺进行路面修复。因油石比能满足规范要求,所以不增加沥青,只添加再生剂和部分上面层粗骨料,以改善混合料级配。
（2）就地热再生采用英特公司热再生机组,并由该公司负责现场施工。
（3)施工设备见表3。
3、施工质量控制
3.1确定施工工艺流程
经专家论证决定采用1cm沥青混凝土新料+4cm再生沥青混合料
的复拌加铺再生方案。施工工艺流程为:路面加热→喷洒再生剂→
耙松、添加部分新料→拌和→整平→碾压→开放交通。
现场热再生施工示意见图2。
3.2准备工作
准备工作阶段需做好交通布控、路面深层病害预先处理、机械设备调试及材料准备等。
3.3加热作业
准备工作一切就绪后,就地热再生系列机组开始施工。加热过程中应严格控制加热工艺,各加热车辆统一按照设定的施工速度匀速行进,并尽可能缩短车辆之间的间距。实际上,在进行就地热再生施工时,应根据当时的环境温度,在HM16、HM7加热王之间适当增减预加热设备的数量,以达到理想的加热效果。为避免热量过多散失,车辆底部和车辆之间的空隙可加装保温板,保证加热的温度、深度,使其符合施工控制要求。
3.4再生剂喷洒
再生剂喷洒量应根据原路面沥青材料的检测试验结果,以沥青性能还原到最佳状态的掺配量为依据来确定。喷洒时要求计量准确、喷洒均匀。
3.5原路面耙松
耙松装置为液压气动复合式疏松耙,在已经过充分加热、均匀喷洒再生剂的路面上,以匀速将原路面均匀耙松。操作人员需调整好疏松耙的气压,保证施工宽度和深度符合施工控制要求。以这种方式耙松路面,不易打碎集料,不会改变集料的形状和尺寸,也不会改变原路面混合料的级配。路面耙松后,根据现场混合料级配情况添加适量粗骨料,与原混合料拌和均匀。
3.6整形作业
通过再生设备自带的熨平板、前导板对耙松的路面材料进行初步整形。该导料板会将车辙拥起到波峰的沥青混合料推回到车辙带的波谷。因此应配合人工对接缝处的混合料进行修正,以保证摊铺效果。
3.7摊铺、碾压作业
加铺型就地热再生施工工艺需要在已加热再生层的表面摊铺很薄一层新沥青混合料,以确保不改变原路面的设计标高和其它设计路面参数,并达到新建公路的检验标准。其摊铺工艺与一般新建路面的上面层摊铺工艺基本相同,加铺层混合料摊铺后与下面的热再生层2层结构共同碾压,由于沥青混合料中集料的相互挤嵌传热作用,达到层间热粘结的效果。
碾压应紧跟摊铺,保证碾压温度。初压先采用钢轮压路机静压半遍,倒退时弱振碾压半遍;复压采用胶轮压路机碾压2遍,钢轮压路机振压2遍;终压采用钢轮压路机静压10遍,尤其要注意做好接缝处的碾压施工。
3.8开放交通
碾压结束后,待路表温度降至40以下方可开放交通。施工中要求施工单位做到!工完场清扫,路面上不得遗留任何杂物和隐患。
4、施工质量及效果检验
根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40%2004)进行压实度和混合料级配检验。检验结果表明压实度和经施工调整后的混合料级配均满足规范要求。该路段经处治后,采用连续式平整度检测仪检测路面平整度,检测结果为1.15mm,满足规范要求。
该路段经过处治,车辙消除,路面平整度提高,行车舒适性和安全性得到了明显改善。
5、结语
采用现场热再生工艺对该段路面进行处理,费用为75元/m2；而采用传统的旧路面冷铣刨加工后再用全新的沥青混合料摊铺方法处治该路段,经测算处理费用约为95元/m2,故用现场热再生工艺处治该路段费用节约了21%,经济效益明显。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看
关键词：沥青路面；现场热再生；施工工艺
1.前言
现场热再生就是对沥青路面表面层出现裂缝、泛油、车辙、坑槽等病害或路用性能下降时,使用专用的现场热再生设备,加热软化原有沥青路面,并进行翻松,翻松过程中加入适当比例的再生剂或改性沥青,再将其收集到搅拌锅中,同时添加部分新拌沥青混合料,拌和均匀,然后通过该再生机按路面高程设计要求进行摊铺,最后压路机组对摊铺后路面进行压实,使再生路面的路用性能达到设计要求,恢复路面的使用性能。
某高速公路有限责任公司使用沥青路面就地热再生工艺对某高速公路某段总长2416m、面积9543.2m2的沥青混凝土路面车辙病害进行了处理.
1、工程背景
某高速公路某段，原路面结构为：5cm个粒式沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+7cm粗粒式沥青混凝土+20cm水泥稳定砂砾+20cm天然砂砾垫层。经调查原路面的表面层坑槽、碎裂和车辙病害严重，已影响车辆行驶，并存在交通安全隐患，经研究决定采用现场热再生技术对沥青路面的上面层进行处理。
2、现场热再生方案设计
2.1再生沥青混合料配合比设计
通过对某高速公路某段的上面层取样，经过抽提试验，确定原路沥青混合料中沥青的指标，从表1试验结果可以看出，原路面的针入度在50～60之间，不满足规范要求，因此应采取添加再生剂的办法来提高原路面沥青的针入度和降低软化点。经试验加入5.1%的再生剂，可使原沥青的针入度、软化点满足规范要求，见表2所示。
对某高速公路某段的上面层的沥青混合料的进行筛分，绘出原沥青路面矿料级配曲线图1。从图1曲线可以看出:级配类型属于规范AC-16的范围内，原路面混合料中4.75mm、9.5mm、13.2mm、16mm筛孔的级配靠近规范级配上限，可以认为材料偏细。结合AC-16矿料级配范围确定掺加20%10～16mm碎石，原沥青混合料的掺配比例为80%。
采用不同的油石比，对热再生合成级配的沥青混合料进行马歇尔稳定度试验,得出不同油石比与毛体积密度、空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率、稳定度、流值的关系。通过分析试验结果，结合AC-16混合料技术要求，确定再生沥青混合料最佳油石比为5.2%。为了进一步验证热再生沥青混合料的技术性能，对其进行浸水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂残留强度和动稳定度试验，结果证明均满足技术规范。
2.2施工方案设计及施工设备
（1）由于路面车辙主要发生在沥青路面的上面层,为减少路面车辙处治对交通的影响,达到快速处治路面车辙的目的,决定采用现场热再生工艺进行路面修复。因油石比能满足规范要求,所以不增加沥青,只添加再生剂和部分上面层粗骨料,以改善混合料级配。
（2）就地热再生采用英特公司热再生机组,并由该公司负责现场施工。
（3)施工设备见表3。
3、施工质量控制
3.1确定施工工艺流程
经专家论证决定采用1cm沥青混凝土新料+4cm再生沥青混合料
的复拌加铺再生方案。施工工艺流程为:路面加热→喷洒再生剂→
耙松、添加部分新料→拌和→整平→碾压→开放交通。
现场热再生施工示意见图2。
3.2准备工作
准备工作阶段需做好交通布控、路面深层病害预先处理、机械设备调试及材料准备等。
3.3加热作业
准备工作一切就绪后,就地热再生系列机组开始施工。加热过程中应严格控制加热工艺,各加热车辆统一按照设定的施工速度匀速行进,并尽可能缩短车辆之间的间距。实际上,在进行就地热再生施工时,应根据当时的环境温度,在HM16、HM7加热王之间适当增减预加热设备的数量,以达到理想的加热效果。为避免热量过多散失,车辆底部和车辆之间的空隙可加装保温板,保证加热的温度、深度,使其符合施工控制要求。
3.4再生剂喷洒
再生剂喷洒量应根据原路面沥青材料的检测试验结果,以沥青性能还原到最佳状态的掺配量为依据来确定。喷洒时要求计量准确、喷洒均匀。
3.5原路面耙松
耙松装置为液压气动复合式疏松耙,在已经过充分加热、均匀喷洒再生剂的路面上,以匀速将原路面均匀耙松。操作人员需调整好疏松耙的气压,保证施工宽度和深度符合施工控制要求。以这种方式耙松路面,不易打碎集料,不会改变集料的形状和尺寸,也不会改变原路面混合料的级配。路面耙松后,根据现场混合料级配情况添加适量粗骨料,与原混合料拌和均匀。
3.6整形作业
通过再生设备自带的熨平板、前导板对耙松的路面材料进行初步整形。该导料板会将车辙拥起到波峰的沥青混合料推回到车辙带的波谷。因此应配合人工对接缝处的混合料进行修正,以保证摊铺效果。
3.7摊铺、碾压作业
加铺型就地热再生施工工艺需要在已加热再生层的表面摊铺很薄一层新沥青混合料,以确保不改变原路面的设计标高和其它设计路面参数,并达到新建公路的检验标准。其摊铺工艺与一般新建路面的上面层摊铺工艺基本相同,加铺层混合料摊铺后与下面的热再生层2层结构共同碾压,由于沥青混合料中集料的相互挤嵌传热作用,达到层间热粘结的效果。
碾压应紧跟摊铺,保证碾压温度。初压先采用钢轮压路机静压半遍,倒退时弱振碾压半遍;复压采用胶轮压路机碾压2遍,钢轮压路机振压2遍;终压采用钢轮压路机静压10遍,尤其要注意做好接缝处的碾压施工。
3.8开放交通
碾压结束后,待路表温度降至40以下方可开放交通。施工中要求施工单位做到!工完场清扫,路面上不得遗留任何杂物和隐患。
4、施工质量及效果检验
根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40%2004)进行压实度和混合料级配检验。检验结果表明压实度和经施工调整后的混合料级配均满足规范要求。该路段经处治后,采用连续式平整度检测仪检测路面平整度,检测结果为1.15mm,满足规范要求。
该路段经过处治,车辙消除,路面平整度提高,行车舒适性和安全性得到了明显改善。
5、结语
采用现场热再生工艺对该段路面进行处理,费用为75元/m2；而采用传统的旧路面冷铣刨加工后再用全新的沥青混合料摊铺方法处治该路段,经测算处理费用约为95元/m2,故用现场热再生工艺处治该路段费用节约了21%,经济效益明显。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看