就地热再生SMA-13路面在高速公路预防性养护中的应用.pdf

道|路|工|程就地热再生SMA13路面在高速公路预防性养护中的应用陈元（广西交投宏冠工程咨询有限公司，广西南宁530 0 2 2)摘要：文章依托就地热再生SMA13路面在某高速公路预防性养护工程中的实际应用，对就地热再生SMA13路面适用条件、配合比设计及相关质量控制要点等影响要素进行全面梳理。研究结果表明，就地热再生SMA13路面技术能够有效处治高速公路原路面的车辙病害，对路面整体性能起到良好的预防性养护效果。关键词：就地热再生；SMA13；预防性养护中图分类号：U416.26文献标识码：ADOl：10.132 8 2/j.c n k i.Wc c s t.2 0 2 3.0 8.0 10文章编号：16 7 3-4 8 7 4(2 0 2 3)0 8-0 0 30-0 30引言在国家当前推行“双碳”发展目标的战略背景下，公路交通领域也愈发强调绿色低碳的发展思路，许多能够促进资源能源节约集约利用的新技术也开始得到更多的关注。就地热再生技术作为高速公路预防性养护技术，不仅可以实现对原沥青路面材料的全部再生利用，在节约能源及环境保护等方面也极具优势，更重要的是其施工速度较快，能够实现占道施工对交通影响的最小化。因此，愈来愈多的高速公路养护从业单位开始推进这一技术的普及应用 1-2。就地热再生技术机械化集约程度较高，主要是将加热、铣刨、拌和及压实等多个机组联合开展施工作业，通过对原路面加热、翻松后获得铣刨料，再通过加入一定量的新材料与铣刨料进行拌和、加铺及压实 3-4。目前从业者主要关注机械设备及再生剂材料研发等方面，对施工过程中涉及的配合比设计及施工质量控制等方面则关注较少。为探究就地热再生SMA13路面作为预防性养护技术的实施应用效果，本文依托广西某高速公路预防性养护工程开展应用总结分析，为养护行业从业者应用该技术时提供借鉴思路。1工程概况广西某双向四车道高速公路K1002+000K 10 2 5+300段于2 0 16 年通车运营，全线设计行车速度为100km/h。随着区域经济的不断发展，该路段的通行车辆不断增加，尤其是重车所占比例增加明显，较重的通行压力导致该路段出现较多如车辙、坑槽等早期病害。从检测指标来看，该路段整体结构强度良好，其PSSI指数达到9 0，满足PSSI80的就地热再生技术适用要求，而该路段最主要问题的是RDI指数不达标，路段最大车辙深度达到2 6 mm。就地热再生技术作为以修复车辙及其他非结构承载力不足引起的表层病害为主的预防性养作者简介：陈元（19 8 9 一），硕士，工程师，主要从事公路建设招标和前期专题咨询等工程咨询管理工作。护技术，其作用效果与该路段的病害处治需求较为吻合。在充分比选预防性养护方案的基础上，项目方拟采用就地热再生SMA-13路面技术对该路段进行4 cm的预防性养护处治。2就地热再生SMA一13原材料2.1原路面铣刨料2.1.1集料级配就地热再生沥青混合料是以铣刨料为主体进行制备的，所以必须充分了解铣刨料的级配组成及其旧沥青性能。如图1所示，铣刨料级配整体在SMA13的规范控制范围内，但2.36 mm、4.7 5m m 及9.5mm等筛孔的通过率已接近规范上限值，这表示原路面铣刨料的级配在车辆荷载反复碾压及铣刨破碎作用下变细。级配上限级配中值级配下限铣刨料级配100908060504030201000.0750.150.30.61.18图1铣刨料级配曲线图2.1.2旧沥青性能通过离心分离法测定原路面铣刨料的油石比为4.1%，对抽提后的旧沥青进行三大指标测试并与新沥青指标进行对比（见表1)。旧沥青在经过多年使用后老化明显，其针入度及延度出现较大衰减，软化点则显著增加，虽然高温稳定性有所增强，但低温抗裂性出现明显损害，后续必须利用再生剂对其进行性能恢复。2.36筛孔尺寸（mm）4.759.513.21630西部交通科技Westen chinsCommunications Science&Technology就地热再生SMA13路面在高速公路预防性养护中的应用/陈元表1新旧沥青三大指标对比表检测指标25 针入度(0.1 mm)旧沥青28新沥青542.2集料及填料粗集料采用粒径为4.7 5 9.5mm、9.5 13.2 m m两档规格的玄武岩；细集料采用粒径为0 4.7 5mm规格石灰岩；填料采用石灰岩矿粉。相关物理测试结果如表2 所示。表2 各粒径集料物理测试结果表4.759.5 mm 9.5 13.2 mm 04.75 mm检测指标玄武岩表观相对密度2.965毛体积相对密度2.887吸水率(%)0.912.3沥青及再生剂新沥青为成品SBS改性沥青，沥青及再生剂的性能检测指标如表3、表4 所示。表 3 SBS 改性沥青指标表检测25针入5延软化指标度(0.1 mm)度(cm)点()实测值54要求值4060表4再生剂性能检测结果表饱和芳香检测6 0 黏度闪点25密度项目(mm s-1)()分含分含(g cm-2)量(%)量(%)变化(%)黏度比实测值508要求值2 0 0 8 0 02.4,纤维新掺纤维为絮状木质素纤维（掺量为沥青混合料质量的0.4%），其性能检测结果如表5所示。表5木质素纤维测试结果表检测纤维长灰分含pH值指标度(mm)量(%)实测值319.0要求值206024224.45322030吸油含水纤维相对率（倍）率（%）密度(2 5)7.86不小于纤维65RTFOT试验后质量前后0.9781.15实测34.51.302实测一*一合成级配0.61.18图2 合成矿料级配曲线图3.2再生剂掺量的确定从前述分析可知原路面铣刨料中旧沥青性能出现了明显衰减，旧沥青需要通过掺入再生剂对其进行性能恢复。为确定再生剂最佳掺量，在厂家推荐掺量范围内选择3个不同掺量制备再生沥青进行性能试验，具体试验结果如表6 所示。表6 不同再生沥青性能指标表再生剂掺量(%)检测指标01725针入度(0.1 mm)155 延度(cm)软化点(）如表6 所示，再生剂掺量增多会导致再生沥青的针入度和延度增加，软化点则随之下降。这说明旧沥青因为再生剂的加入很好地补充了自身流失的轻质组分，沥青整体从硬稠变软，其整体流动性能得以提升，所以针入1.3度及延度指标会有所提高。但再生剂的轻质组分是以低1375-854.7516.715.314.89.565826687678.980.113.2168612861.512.4313.112.182023年第8 期总第19 3期31道路工程从表7 可看出，各油石比条件下的马歇尔试验结果均符合规范要求，按照预估目标4%的空隙率及施工经验，选取5.8%为最佳油石比并对该油石比下的再生沥青混合料进行路用性能试验，测试结果如表8 所示。表8 就地热再生SMA-13性能验证结果表浸水马冻融劈检测歇尔残裂残留动稳定度最大弯拉析漏指标留稳定强度比(次/mm)应变(ue）损失（%）损失（%）度(%)(%)实测值94.5要求值85803.5002500 0.6 cm且深度4cm的裂缝，要进行开槽处理，先用改性乳化沥青灌满槽底，待改性乳化沥青破乳干燥后再用SBS改性沥青灌满缝；对宽度 0.6 cm的裂缝，直接用改性乳化沥青分2 3次进行灌缝处理。(2)就地热再生机组对原路面进行加热时要严格做好温度控制，既要对原路面进行充分均匀加热，也要防止过度加热导致其老化。通过总结施工经验，路表面的加热温度应控制在 9 0，经翻松拌匀后的铣刨料综合温度应保持在14 0 160。(3)原路面的翻松厚度是影响再生沥青混合料级配与成型路面平整度的关键因素，在施工过程中应安排施工人员做好一定频次的翻松深度检测，同时应重点观测再生混合料温度、级配及油石比是否均匀一致。(4)再生沥青混合料的温度偏低，这也是压实质量难以控制的主要原因，所以在压实过程中应控制好熨平板振捣强度以提高混合料的初始压实度。沥青混合料摊铺后，碾压机械要趁沥青混合料在较高温度条件下对其进行充分碾压以保证压实度满足控制要求。接缝处的施工质量要着重控制，避免出现新旧路面连接不平顺的情况。飞散4.2就地热再生施工质量检测从就地热再生SMA一13路面的外观来看，路面整体93.35 7502754.2新料添加及新旧料拌和0.053.1512施工质量较好，未出现推移、离析等病害。对其进行性能检测，结果如表9 所示。表9 就地热再生SMA-13路面性能检测结果表检测构造深压实实测厚渗水系最大间项目度(mm)实测值0.9规范值0.55从表9 现场观测及检测数据来看，原路面在经过就地热再生SMA13路面处治后，其各项检测指标均满足规范要求，尤其是车辙病害得到了有效处治，整个路面恢复到了良好的路用水平。这说明就地热再生SMA13路面技术可以作为一种有效的预防性养护技术来恢复路面性能，对消除路面原有病害并延长路面使用寿命有促进作用。5结语本文通过就地热再生SMA13路面在广西某高速公路预防性养护项目的实施，对其涉及的应用条件、原材料、配合比设计及施工控制与质量检测要点等进行了全面总结分析，结果显示就地热再生SMA13路面对旧路面原有车辙病害能够进行有效处治，路面整体使用性能得到有效恢复，在高速公路预防性养护工程中的应用效果良好。但需要强调的是，就地热再生机型设备、原路面材料性能及相关再生剂性能等因素均会对就地热再生相关技术的实施效果造成显著影响，在具体应用该技术时要结合养护工程实际情况进行综合运用才能保障其施工效果。参考文献1向秋实.就地热再生技术在重庆高速公路养护中的应用研究 D.重庆：重庆交通大学，2 0 2 0.2汤宁兴.沥青路面就地热再生施工质量评价研究 D.南京：东南大学，2 0 2 0.3张威地.就地热再生沥青混合料路用性能及其耐久性研究 D.苏州：苏州科技大学,2 0 19.4罗炉，颜加俊，匡耀.沥青路面就地热再生施工性能影响因素的灰关联分析 J.湖南交通科技，2 0 2 2，4 8（2）：50-53,80.收稿日期：2 0 2 3-0 4-10度(%)度(mm)数(mL min)984193隙(mm)02.510532西部交通科技wesenchinsCommunications Science&Technology