沥青路面就地热再生施工技术研

1 概述 就地热再生，就是采用专用的就地热再生设 备，对沥青路面进行加热、铣刨，就地掺入一定数 量的新沥青、新沥青混合料、再生剂等，经热态拌 和、摊铺、碾压等工序，一次性实现对表面一定深 度范围内的旧沥青混凝土路面再生的技术。 沥青路面就地热再生技术自2002 引进国内 以来，各施工单位大都是参照国外应用经验进行 生产，再生后路面质量虽然没有出现大问题，但主 要环节的施工质量还是难以得到全面有效的保 障，导致其难以达到预期的效果。与普通沥青路面 施工质量控制不同的是，现场热再生施工过程中 特有的加热机加热、原路面铣刨、再生剂以及外掺 料添加等环节，需要进行严格的过程控制，这些环 节是此技术得以有效运用的重要步骤，决定着原 路面再生施工的成败。 2 工程概况 本文研究结合的工程为《海南东线高速公路 府城至琼海段左幅大修工程一阶段施工图设计》 推荐方案中沥青路面现场热再生施工段：超车道 k45+000～k52+000 和k85+000～k99+305.5。其 中k45+000～k52+000 段旧路面为PE 改性沥青 混合料，k85+000～k99+305.5 为普通沥青混合料。 PE 改性沥青段原路面结构型式为4cmPE 改性沥 青AK- 16 表面层+5cm普通沥青AC- 25 中面层 +6cm普通沥青AC- 25 下面层+32cm水泥稳定碎 石基层+15cm级配碎石垫层，中湿路段多增设 5cm级配碎石垫层。普通沥青段除表面层为普通 重交沥青AK- 16 外，原路面结构与改性路段一 致。本文的试验数据来源于德国维特根就地热再 生机组对适宜路段进行就地热再生修复的数据。 3 再生温度控制 现场热再生技术成功运用的关键是，充分掌 握原路面路材料性能的情况下，在室内做好再生 沥青混合料的配比设计；然而直接影响到路面再 生质量好坏的则是贯穿整个施工过程中的再生温 度控制，主要包括再生现场外界环境温度、旧路面 加热温度、再生料拌和温度及碾压温度四方面。 3.1 外界环境温度 再生现场周围的环境温度，随季节、天气、时 段的不同而异，这也就决定了它是现场再生施工 过程中的不可控因素。在整个现场再生过程中，环 境温度对旧路面加热温度以及再生料摊铺温度产 生影响，并最终影响到成型后路面质量。本文利用 小型气象站采集再生现场空气温度（即环境温度） 及摊铺时再生料表面温度如表1 所示。 从表1、图1 可以看出，不论哪种工艺，环境 温度与再生料摊铺后的温度都近似呈线性关系趋 势，说明环境温度对摊铺后至碾压前再生料的温 度有较大影响；加铺工艺情况下实际测得的为摊 铺后新料表面温度，其值整体上要高于复拌工艺 下再生料表面温度。测点摊铺温度越高，成型后空 隙率则越小，表明趁高温碾压对再生路面性能有 积极作用。环境温度在20℃以上，摊铺后温度一般 能达到120℃左右，由于复拌再生层的变异性大于 新料罩面层，采用复拌工艺施工时尽量要选择气 温＞20℃的天气进行施工，加铺工艺施工环境温 度也应尽可能＞15℃。 3.2 旧路面加热温度 旧路加热至180℃左右时，原路面基本上没 有太大变化，产生白色气体的原因是加热使路面 表层中的水分以气体形式散发，此时耙松器齿轮 很难“下地”。加热温度在210℃左右时，从外观可 知旧料已软化，耙松器耙松阻力较小，不会增加额 外的主机能耗，易于翻松旧料。加热温度再往上 升，越易于耙松旧料，但随之旧料中沥青结合料因 高温而烧焦老化，造成施工前室内试验得到再生 配比产生偏差，从而影响到再生料质量，同时产生 的大量黑色烟气对周围环境造成污染。因此建议 通过控制加热机中燃烧器的液化石油气的供给 量，保证经两台加热机加热后，旧路面温度维持在 200～220℃之间。气温较低时（＜15℃）可适当提 高5～10℃。 3.3 再生料拌合温度 表2 搅拌锅中再生料拌和温度 表2 数据表明，同一再生段落，由于旧料加 热温度差异、往主机接料斗中添加新料而使机组 停止行、环境影响等因素，不同再生料拌和温度会 有一定变化，平均在130℃左右；各测点再生料摊 铺后温度也平均在130℃左右，满足规范JTG F41- 2008 中摊铺温度＞120℃的要求，路面成型 后钻取芯样测得的压实度也满足上述规范要求。 此外，在其它再生段落（包括PE 改性段落）也进行 了同样测试，结果也如上所述。 因此，如能保证加热旧路面温度足够，做好 保温措施使新料温度维持在出厂水平，做好主机 中再生剂的保温，拌和后再生料温度是能满足后 续工艺要求的。当然，个别拌和料温偏低导致摊铺 温度低于规范要求的地方，应采取及时跟进碾压 并增加碾压次数的方式来进行弥补。 3.4 再生料碾压温度 碾压温度是影响再生料压实效果重要因素 之一，它包括初压温度和终压温度。其中更重要的 是再生料的初压温度，即经主机熨平板预压实后 到压路机碾压时再生料的温度，与再生料摊铺温 度紧密相关，两者一般相差5℃左右，晴朗少风天 气基本保持一致。 在高温（如150℃）下摊铺的沥青混合料比低 温（如125℃）下摊铺的混合料更容易压实。然而， 如果混合料的初压温度太高，则混合料就可能变 得很不稳定而很难压实，一直得等到温度降低，沥 青结合料的粘度上升时才可以压实。相反地，如果 沥青混合料在初压时温度太低，为了达到规定的 压实度，则需要增加压实功，而实际上，这将永远 达不到规定的压实度。 3.5 再生温度离析控制 温度离析是指沥青混合料存储、运输及摊铺 过程中受天气、施工机械的影响，由于热量损失而 出现温度差异的状况。再生施工时，温度离析的破 坏不只表现在对再生路面强度的影响，对路面的 平整度和压实度的均匀性也产生破坏。只有当再 生料摊铺面的整体被同等程度地压实后才能形成 均匀的密度。低温区域的冷混合料不能被整体压 住，导致熨平板起伏，造成摊铺面粗糙，或者因为 低温区域承受压路机的重量致使负载超重而出现 裂缝。由于现场热再生工艺的特点，在加热机加热 阶段、新料添加后至布料搅拢阶段，再生料摊铺压 实阶段较容易出现温度离析现象。 4 再生厚度控制 再生厚度不仅影响再生路面的平整度，而且 还会影响再生剂用量的准确性，可能造成再生沥 青混合料性能不均匀，进而影响再生路面使用质 量。因此再生施工时，主机铣刨鼓耙松齿轮翻松旧 路面深度须均匀一致。 5 再生剂和外掺料掺量控制 再生剂和新70 号埃索沥青合用量偏差在± 0.2%范围内，符合施工实际情况要求。再生剂量太 多，再生路面会出现泛油和发软；再生剂太少，再 生效果不理想，旧沥青的老化状况不能得到有效 的改善，路面的耐久性不好，而且还会出现粒料不 粘、摊铺离析和压实困难等问题。再生沥青混合料 要有适当的光泽，颜色不能暗淡（再生剂偏少），也 不能过于光亮（再生剂偏多），同时根据实验室取 样的检测结果在现场施工时进行适当调整。再生 剂添加时应注意：一是再生剂喷洒装置集成在再 生复拌机铣刨鼓中，与再生机复拌机行走速度连 动并自动控制，能准确地按设定剂量喷洒；二是再 生剂应喷入翻松装置内，翻松的同时即可完成再 生剂与旧沥青混合料的第一次

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