沥青路面就地热再生技术在高速公路养护中的应用
摘要：沥青路面再生利用，能节约大量沥青、砂石等原材料，同时有利于处理废料，保护环境。本文通过重点阐述沥青就地热再生的施工工艺和特点，指出沥青就地热再生技术对路面提高抗车辙及恢复柔韧性等方面具有显著技术优势。
关键词：沥青路面 养护 就地热再生
进入21世纪以来，在90年代建成的高等级公路进入维修养护和改造阶段。传统的路面大修对策翻修和补强，大量翻挖、铣刨沥青混合料被废弃，每年约有12%的路面需大修，初步估计每年沥青路面废弃量220万吨。不仅消耗大量砂石和沥青材料造成浪费，而且大量旧路料废弃造成严重环境污染。开展公路沥青路面再生技术的研究与推广已迫在眉睫。沥青就地再生是相对于厂拌再生而言的,不需移动铣刨的旧沥青利用相关设备在现场进行加工处理然后就可以摊铺碾压的一种路面修复施工工艺，通过现场加热、翻耕、混拌、摊铺、碾压等工序，一次性实现就地旧沥青混凝土路面再生，具有保护环境、节约养护投资，显著降低对公共交通的影响等优点。因此，沥青再生技术的研究、推广和相关专用设备的开发，对降低建设成本、保护生态环境以及对我们国家的公路建设都有极大的意义。
美国从1915年在美国开始沥青路面再生利用研究，到八十年代末美国再生沥青混合料的用量几乎为全部路用沥青混合料的一半，并且在再生剂开发、再生混合料的设计、施工设备等方面的研究也日趋深入，其重复利用率高达80％。联邦德国是最早将再生料应用于高速公路路面养护的国家，1978年就将全部废弃沥青路面材料加以回收利用。
我国在20世纪70年代开始进行废弃沥青混凝土路面材料再生利用的尝试。20世纪80年代初，开始重视研究沥青混合料再生技术，目前已进行再生路面混合料路用性能、再生机理、再生剂开发、施工技术等方面的研究。2008年4月发布的《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41—2008)将进一步推动沥青路面再生施工技术在中国的应用与再生设备的研发。
2008年甘肃省在柳忠高速公路的维修中应用了厂拌沥青路面热再生技术。根据质量检测结果,再生沥青混合料技术和质量标准不低于全新料普通沥青混合料,而且抵抗车辙的能力还有提高。
1.工程概况
该沥青混凝土路面就地热再生工程地点位于柳忠高速公路下行线XK1754+600-XK1756+600段行车道，长度2000m，宽度3.75m，再生厚度4cm。
路段路面为沥青混凝土路面，上面层为4cm中粒式沥青混凝土，中面层为5cm中粒式沥青混凝土，下面层为6cm粗粒式沥青混凝土。该路段在使用过程中，因车辆超载等原因，上面层形成10mm-20mm的轻微车辙，并且有进一步向下发展的趋势，中下面层结构暂时稳定；路面表面沥青老化，骨料裸露，防渗及抗滑功能急剧下降，对路面使用寿命和行车安全有较大不利影响。
经试验确定：柳忠高速公路下行线K1754+600～K1756+600段沥青混合料路面就地热再生工程再生剂掺量为旧沥青混合料（RAP）中油石比的4%，旧沥青混合料再生利用88%，掺入新矿料12%（其中3～10mm碎石为10%，矿粉2%），新矿料油石比为3%。项目采用复拌方式再生旧路面。
2.沥青路面就地热再生工艺
2.1沥青路面再生技术原理
沥青路面再生包括两层含义:一是旧沥青混合料的再利用,将不能满足使用要求的沥青混凝土路面废料通过各种措施进行处理后重新应用。对旧沥青混凝土路面进行翻拌、破碎、筛分再与新集料、再生剂、新沥青重新混合,形成具有预期路用性能的混合料,并重新铺筑成路面的各种结构层;二是老化沥青的物理力学性能的恢复即通过再生剂的加入,将旧沥青的粘度调整到所需要的范围内,使得旧沥青获得较好的流变性能,从胶体理论讲,即是将旧沥青从老化后的凝胶结构改善到溶凝胶结构。
2.2沥青路面就地热再生工艺
2.2.1施工前准备：对路面进行彻底清洁，确定施工导向线。
2.2.2路面加热：原路面须充分加热。根据路面状况、天气气温、风速、路面含水量等随时调节燃气压力、进行往复加热、调整加热机的行走速度及加热板与地面之间的高度等方式确保路面始终得到均匀的加热;原路面加热宽度比铣刨宽度每侧应至少宽出200mm。
2.2.3耙松：耙松器进入铣刨区，下降至原路面，以车架为基础，在复拌机行走的前提下进行铣刨深度参数设定，然后逐渐达到规定的铣刨深度；达到铣刨深度后，复合标尺确认，使耙松地面平整；铣刨面应有较好的粗糙度；铣刨面温度应高于70℃；
2.2.4添加沥青或再生剂：再生剂的喷洒量应该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参配量为依据，确定再生剂的喷洒量。喷洒时要求计量准确、喷洒均匀,保证达到最佳用量；
2.2.5添加新混合料：根据试验确定复拌的添加量，通过计算机设定每延米的添加数量。根据试验段确定的松铺系数，调整两个熨平板的的高度，进行摊铺。
2.2.6由伸缩式熨平板摊铺再生混合料：
摊铺前调整好熨平板，检查各种传感器是否灵敏。保证摊铺厚度、宽度、平整度均符合设计及技术规范的要求。
2.2.7碾压：碾压时应将驱动轮面向摊铺机，直线段从两侧向中心碾压，曲线段从内侧向外侧碾压。相邻碾压带应重叠1/3轮宽，速度为2-4km/h。
按初压、复压、终压程序进行。在碾压过程中,压路机不得在碾压区段上转向、调头、左右移动位置，中途停留、变速或突然刹车。在当天碾尚未冷却的沥青砼层上，不得停放任何机械或车辆，并不可散落矿物和油料，污染沥青面层。
2.2.8接缝施工：横缝采用复拌法热接缝，横缝碾压方法：先采用45斜向碾压，再采用横向碾压，最后采用纵向碾压。
2.2.9养生：在沥青路面养生期结束后，开放交通。
3.沥青路面就地热再生特点及效益分析
3.1任何直接重铺或铣刨后再填补的工程都可以用热再生的方法，旧路面混合料就地再生利用，不需要搬运废料过程及废弃物堆放场地。
3.2能保存骨料的的完好，保留沥青的组成及性能，100%地利用旧料。再生混合料和新的沥青混和料具有一样的生命周期，节省材料和运输成本，与其他传统的施工方法相比，节省20％～30％。
3.3不中断交通。与传统维修方法相比，影响交通及沿途居民的程度小，施工产生的振动、噪音小，工期短，施工结束就可以开放交通。
3.4保护环境和节省资源。因为旧料得以全部就地利用，减少了新材料的开采，也不存在旧料运输和废料处理的问题，不但节省了投资，还具有环保意义。
3.6现场热再生不仅能修复位于沥青层以下较深位置的伸缩裂纹，可以达到最大深度为50mm的位置，在某种情况下，可以达到更深的再生深度。
3.7此方法是在路上加热旧路面，容易受特殊气温的影响，寒冷季节一般不宜施工，天冷以及雨天时效率将有所降低。
结束语
沥青就地热再生技术，具有显著改善沥青混凝土路面层间连接、恢复路面柔韧性、延长路面寿命的技术优势。同时，充分利用旧路料节约投资，保护自然环境，显著降低对公共交通的影响，取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。尤其是在西部地区，大量的旧路面材料再生利用，对于减少污染，保持水土，节省养护成本具有重要意义。
