厂拌热再生施工技术在沥青路面大修养护中的应用.pdf

交通世界TRANSPOWORLD收稿日期：2023-02-21作者简介：黄创业（1986），男，工程师，从事高速公路养护维修工作。厂拌热再生施工技术在沥青路面大修养护中的应用黄创业（广东能达公路养护股份有限公司，广东 广州 510000）摘要：以S212省道大修养护路段施工项目为研究对象，探究厂拌热再生施工技术在沥青路面大修养护中的应用。通过室内试验，分析厂拌热再生施工相关的技术指标。结合工程实践，提出厂拌热再生施工技术的应用要点，旨在降低施工成本，提高施工质量和效率。关键词：厂拌热再生；沥青路面；大修养护中图分类号：U418.6文献标识码：B0 引言随着全社会对于环境保护的关注与重视程度的提高，沥青路面施工如何做到经济、环保、高效已经成为施工方必须面对与解决的问题。厂拌热再生施工技术是通过对旧沥青路面材料进行收集、破碎处理，加入一定比例的再生剂加热拌和之后进行二次利用。这种技术可以实现对路面沥青材料的重复利用，在提升施工效率、降低施工成本的同时还有利于保护环境。因此，近年来厂拌热再生施工技术得到越来越多的应用，加强厂拌热再生施工技术在沥青路面大修养护中的应用研究具有重要的现实意义。1 工程概况本文以S212省道K135+013K156+013段大修养护路段施工项目为例，对厂拌热再生施工技术在沥青路面大修养护中的应用进行分析。S212省道是地区公路网的重要组成部分，贯穿了所在地区的南北经济大动脉，同时也是地区连接外界的主要公路干线，在地区经济社会发展中发挥了极其重要的作用。经过多年的使用，部分路段出现了明显的块裂、龟裂、坑槽等常见病害（见图1），而且部分路段弯沉检测结果揭示路面结构层强度已经严重下降，加之近年来交通量的增大，导致该路段的交通压力明显提升，如果不及时进行养护维修，将极大影响S212省道的正常运行。为了尽快完成施工并减少施工对于环境的污染，结合该路段的实际情况采用热再生施工技术。该项施工技术的应用可以使旧沥青路面材料得到重复利用，同时有效解决当前存在的路面病害问题，提升沥青路面的性能。2 厂拌热再生施工技术的优劣势分析厂拌热再生技术就是将旧沥青路面经过翻挖后运回拌和厂，再集中破碎，根据不同路面层的质量要求，进行配比设计，确定旧沥青混合料的添加比例，再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌和成新的混合料，从而获得品质优良的再生沥青混凝土，铺筑成再生沥青路面。厂拌热再生施工技术的优势在于：设备投资小；混合料质量较易控制，在材料生产前可以根据原路面再生料的沥青含量、沥青老化程度、级配、含水率等参数进行试验，然后选择合适的再生剂和再生工艺；大修养护路面的标高不会发生变化；可以充分利用所有再生料；可以有效减少施工材料生产过程中对于环境的污染。厂拌热再生施工技术的劣势在于：增加材料的运输费用，在实际施工过程中所有的再生原料都必须运输至固定场所进行加工，成品料又必须运回路面再次进行摊铺，这就会增加运输成本；专场设备没有就地再生设备快捷；铣刨破碎时会破坏原路面沥青混合料级配。图1 路面龟裂49总653期2023年第23期（8月 中）3 厂拌热再生沥青混合料的生产3.1 旧沥青路面老化情况调查沥青路面在经过长时间的使用之后会出现老化。在S212省道养护施工过程中，首先提取了旧沥青路面铣刨料，并参照相关的技术指标对旧沥青材料进行了试验，发现该路段的沥青已出现明显老化，需要及时进行大修养护1。3.2 沥青混合料再生厂拌热再生施工技术将再生剂按照相应的比例加入已经老化的沥青混合料中，以此提升沥青混合料的油脂含量与胶质含量，进而保障再生的沥青混合料满足沥青路面大修养护的基本需求。由于材料的不同，需要通过多次试验来确定再生剂使用比例。本文结合工程实际，通过试验得出以下使用剂量（见表1）。表1 掺加再生剂的旧沥青混合料试验结果试验项目针入度（25，100 g，5 g）/（0.1 mm）软化点/延度（15，5 cm/min）/cm回收沥青中再生剂掺量5%4965197%6560.4359%8856.350规范值60804530由表1中的数据可以发现，如果在旧沥青混合料中添加7%的再生剂，就可以使得旧沥青混合料达到理想的施工状态。所以，本工程项目实际施工中选择添加7%的再生剂来完成对旧沥青混合料的热再生处理。3.3 集料质量突变与恢复在车辆荷载的作用下，沥青混合料中的集料相互摩擦，不仅会使得部分骨料产生相对位移，而且骨料自身的各项性能参数也会发生较大的变化。所以，在外力的不断作用之下沥青路面的整体结构、性能等会发生较大的变化，进而导致路面的路用性能和服务能力发生较大的变化。同时，在荷载的作用下以及在沥青混合料中的骨料发生破裂、损坏的情况下，级配也会发生改变，骨架之间的嵌挤作用会明显减弱，进而使得路面结构的抗剪强度降低。因此，在沥青路面大修养护中应用厂拌热再生施工技术时，必须先通过试验准确掌握旧骨料的级配情况，才能顺利完成路面修复2。3.3.1 集料级配突变的原因导致沥青路面集料级配发生突变的主要原因有两个方面。一方面，沥青路面荷载引发的集料级配变异。外部荷载引发的集料级配变异主要是指路面在外部荷载的作用之下集料会发生不同方式、不同程度的变异，同时路面结构形式不同、施工技术不同也会引发集料级配不同程度的变异。路面遇到外部荷载时，聚集体的细化概率将逐步变小，这可以有效提升路面性能，保证整体结构的稳定性，进而延长使用寿命。但是，如果施工过程中压实度较低，且集料之间紧密度不足，那么势必导致集料级配变异，进而对于路面的整体结构与使用寿命造成不利的影响。另一方面，厂拌热再生施工过程中路面铣刨施工是重要的施工环节，而这项施工内容则是引发集料级配突变的重要因素之一。在铣刨施工过程中，机械力的作用之下骨料尺寸会发生较大的改变。所以，为了筛选合格的骨料，铣刨之后对混合料进行抽提、筛分，并且对相关数据进行整理，可以明显地发现这个阶段的混合料级配已经发生了变化，最明显的变化就是骨料在经过碾压变碎、变细的情况下，级配也会随之变化。由此可见，集料级配变异主要是骨料损伤引发的，由原本的粗骨料变为细骨料，甚至成为粉末。通过对S212省道施工路段路面沥青混合料的抽提、筛分，并整理、分析相关的数据，可以发现沥青混合料的级配发生了明显的变化，随着路面使用时间的增长，路面强度也随之降低，进而导致沥青混合料中的集料由于长期的碾压而出现压碎、变细等情况，在后期使用中突变情况极为明显。从路面结构受力角度看，该路面结构是以骨架密实型为主，粗集料镶嵌其中，细集料是填充料，所以粗骨料受损后会转化为细骨料，这就导致路面病害的出现，如块裂、龟裂等。路面病害会对路面的整体性和稳定性造成很大影响，不仅影响车辆的正常通行，而且存在极大的安全隐患。3.3.2 集料的恢复结合本工程的实际情况，在运用厂拌热再生施工技术前，必须恢复沥青路面的集料级配，才能满足路面大修养护施工需求。所以，根据当前的集料级配情况，通过试配证明，将70%的新集料与30%的旧集料混合之后充分搅拌，生产出的集料完全满足施工要求，可以有效减少新材料的使用量，降低成本。经过调整后的集料级配如表2所示。表2 合成级配的矿料比例级配类型AC-20级配1级配2级配3矿料比例（%）2#2724233#2826244#141922RAP303030矿粉111对 S212 大修养护路段的旧集料进行抽样检测后，通过数据对比分析发现，现场的骨料存在压碎值较大的情况，但是部分骨料的性能指标完全满足沥青路面大修养护规范要求。所以，部分材料可以在经过铣刨、抽提以及筛分之后完全可以替代新集料使用，同时为50交通世界TRANSPOWORLD了避免出现集料压碎值偏高的情况，在厂拌热再生施工材料生产过程中必须严格控制石料质量，这样才能有效减小压碎值，保证沥青路面的整体结构稳定性与使用寿命3。4 厂拌热再生施工工艺及流程4.1 沥青路面铣刨铣刨是厂拌热再生施工中的重要环节，无论是对于后续施工，还是对于施工质量都有着极其重要的影响。铣刨施工中要对施工路段路面提前进行清洗，清洗完成之后方可进行铣刨。提前设置好铣刨机械的参数，铣刨过程中必须按照施工要求控制深度与宽度，严禁超出原沥青层厚度，这样才能保证回收料的质量。4.2 沥青再生剂添加与再生料拌和对于沥青再生剂的添加比例，前文已经通过试验获得准确数据。本项目施工中，沥青再生剂的添加比例由施工方提供，沥青混凝土搅拌站利用计算机系统进行精准控制，按照比例进行添加，以此保证生产的原材料符合施工要求。再生料拌和同样是施工中的关键环节。铣刨料被运输至拌和站之后，先对铣刨料进行预加热处理，待温度达到拌和要求后方可按照预先设置好的比例加入新的沥青料中进行拌和。整个过程中必须严格控制旧料与新料的温度，沥青铣刨料的温度不能高于 125，而新料的拌和温度则不能高于175，新旧料混合之后的温度需要控制在150 左右。在沥青混合料拌和至标准状态之后，由运输车辆进行运输，在运输过程中要做好保温处理，保证在沥青混合料最理想的状态下运输至施工现场进行摊铺施工。4.3 热再生沥青混合料摊铺施工沥青路面大修养护施工过程中，对施工路段进行铣刨施工后要进行清理，保证路面清洁度的前提下进行测量挂线。采用摊铺机进行热再生沥青混合料摊铺施工，路面摊铺宽度、厚度、高度必须与原路面保持一致，松铺系数在1.21.4。在实际施工过程中，摊铺机的自动找平装置会进行找平，但是遇到坑洼时还需要人工填铺处理，利用小型施工机械对坑洼路段进行压实处理之后，利用摊铺机进行大面积摊铺施工，这样才能保证大修养护路段的施工质量。4.4 碾压施工热再生沥青混合料摊铺施工完成之后，为了保证沥青路面的密实度与平整度，并且避免沥青混合料发生位移或者开裂，碾压施工必不可少。完成热再生沥青混合料摊铺施工之后，必须根据施工路段的实际情况采用一台或者数台压路机进行碾压施工。应当在沥青混合料较高温度状态下进行碾压施工，温度下降之后切勿反复碾压，否则不仅会破坏路面结构与密实度，而且还会造成石料破碎，进而影响路面整体施工质量。在碾压施工过程中需要注意，当完成第一次碾压施工后需要使用轮式压路机配合进行复压，这样可以有效提升沥青混合料密实度，复压之后再进行终压，终压需要进行两遍且压路机应关闭振动功能。终压过程中需要安排专业人员跟随监督、观察，避免粘轮。碾压施工同样是厂拌热再生施工中的重要环节，必须予以重视，保证碾压质量，这样才能为施工的整体质量提供保障4。5 结束语综上所述，采用厂拌热再生施工技术可以有效解决沥青路面的病害问题，在这一过程中回收利用了旧沥青路面材料，降低了施工成本，减少能源和资源消耗，同时减少施工对于环境的破坏与污染，是符合可持续发展理念的一项施工技术。因此，随着厂拌热再生施工技术在沥青路面大修养护中的推广应用，加强对该技术的研究具有重要的现实价值。参考文献：1 彭博，姚胜，田鹏江.沥青路面厂拌热再生技术及施工研究以佛山一环西拓旧路处治为例J.工程建设与设计，2019（16）：184-185.2 郝春辉.省道沥青路面厂拌热再生施工技术研究J.工程建设与设计，2021（9）：150-151，154.3 蔺娟娟.浅析公路工程沥青路面施工技术和质量控制J.技术与市场，2021（6）：143，145.4 罗发育.高速公路施工中现场热再生技术应用J.智能城市，2021（5）：139-140.（上接第45页）4）通过对废旧胶胎粉改性沥青混合料高温性能的研究，得出废旧胶胎粉改性沥青混合料路用高温性能优于基质沥青混合料，可用于道路施工。参考文献：1 裴玉同.废旧胶粉改性沥青及混合料性能研究J.石油沥青，2018，32（4）：36-39.2 王从敬.废旧胶胎粉改性沥青制备工艺及性能研究D.济南：山东建筑大学，2022.3 肖龙，李泉.废胎胶粉与SBS复合改性橡胶沥青混合料性能研究J.湖南交通科技，2022，48（1）：5-7.4 陈步增，熊磊.橡胶沥青应力吸收层施工技术在公路中的应用J.交通世界，2021（32）：57-58.51