沥青路面冷再生与沥青路面就地热再生技术

概　述 沥青路面的再生技术是将旧沥青路面经过翻挖,回收, 破碎,筛分后与再生剂,新沥青材料,新集料等按一定比例重 新拌和混合料,使之能够满足一定的路用性能并用其重新铺 筑路面的一套工艺技术。 沥青路面就地热再生(H IR)工艺是对旧沥青路面就地 加热,翻松,拌和,摊铺,压实,一次性将旧沥青路面翻新成型 的施工方法,按工程需要来添加新集料,新沥青,再生剂和新 热拌沥青混合料(HMA)以提高现有道路性能。H IR可处理 的道路破损通常有:松散、坑槽、泛油、摩擦系数降低,车辙, 波浪,推挤,滑移,纵向,横向及反射裂缝,膨胀,拥包,凹陷和 沉降引起的行驶质量差等。 根据所用施工工艺不同, H IR可细分为表面再生、复拌 与重铺: (1)表面再生工艺就是用加热机加热并软化沥青路 面,然后翻松路面达一定处理厚度,按需要添加再生剂,充分 拌和松散的再生混合料,最后整平摊铺碾压; ( 2)复拌再生 是在表面再生方法的基础上,按需要加入新集料,新沥青和 再生剂,充分拌和上述混合料并均匀的摊铺成一层的H IR 法; (3)重铺法就是进行表面再生或复拌再生的同时,铺设 一层HMA加铺层,而且表面再生层或复拌层与HMA加铺 层一起碾压成型。 2　旧沥青路面材料的性能 沥青混凝土路面使用粘结力较强的沥青材料结合料,大 大增强了矿料间的粘结力,提高了混合料的强度和稳定性, 使路面的使用质量和耐久性得到提高,沥青混凝土路面具有 表面平整、不渗水、行车舒适、噪音小等优点,因而获得越来 越广泛的应用。但它也经常受到天气、温度、行车以及材料 等方面的影响,以及路面结构设计等方面的原因,不可避免 地会出现各种各样的危害,而这些危害又对行车速度,路面 使用寿命,乘客舒适性以及交通安全等带来了有害的影响。 沥青路面老化主要是沥青的老化和骨料的细化,沥青路 面在车轮荷载作用下,承受着压应力、剪应力和拉应力等,同 时沥青路面长期暴露于大自然,会受到各种自然因素如氧, 阳光,温度,水,风等的作用,致使混合料中的沥青,骨料的性 能发生物理,化学变化,并最终表现为沥青混合料使用品质 下降。 3　沥青路面再生施工方法 3. 1　现场热再生法 现场热再生是一种就地修复破损路面的过程,它通过加 热软化化路面,铲起路面废料,再生沥青粘合剂混合,有时可 能还需要添加一些新的骨料,然后将再生料重新铺在原来的 路面上。 3. 2　厂拌热再生法 工厂热再生法在工厂中对回收的沥青混合料进行集中 处理,是一种实用,灵活,简便而又能保证质量的沥青路面再 生技术。 3. 3　就地冷再生法 就地冷再生法是由大功率路面铣刨和机将路面混合料 在原路面就地铣刨、翻挖、破碎,再加入稳定剂,水泥,水和骨 料同时就地拌和,用路拌机原地拌和,最后碾压成型。 4　就地冷再生法的特点 (1)节省成本,包括材料和运输成本,与其他传统的施 工方法相比,总投资可节省40% ～50%。 (2)不损坏路基,提高旧路等级,且能够精确控制铺层 厚度。 (3)由于无需对旧料实施运输,破碎工艺,因此工期缩 短。 (4)可以充分利用旧路的沥青,石料等材料,减少了新 材料的开采,具有重大的环保效益。 (5)沥青冷再生技术采用的筑路机械具有封闭式自动 控制添加系统,可以实现合理配比,防止粉尘飞扬,有利于文 明施工。 虽然就地冷再生路面的品质不是很好,但基于上述优 点,随着我国20世纪90年代陆续建成的高速公路进入大, 中修期,沥青路面冷再生技术仍将得到普遍重视。 5　历史信息评价 (1)在历史或现有信息的回顾中,需要评价的数据有: ①现有道路结构的厚度。②沥青路面上面层的厚度。③在 预期处理厚度的125%厚度以内,是否存在路面织物或夹 层。④是否存在沥青表面处治。⑤是否存在特殊混合料如 升级配排水层,开级配抗滑层,沥青玛蹄脂等。⑥在配合比 设计过程中需特别注意面层中是否存在橡胶或橡胶封层。 ⑦如有碎石封层,稀浆封层,微表处,封缝和热塑塑胶类标线 需特别注意。⑧面层集料最大粒径。 (2)路面破损状况评价。 H IR施工前需进行详细的路面破损评价,以确定需要维 修路段的破损类型,程度和频率。H IR技术通常可以用来处 理表面缺陷,搓板现象,表面车辙,深度达到50 mm的径向 和滑移裂缝。大修或频繁修补将增加路面材料的变异性或 降低现有材料的均匀性,可能需要对修补区进行专门的配合 比设计,因为它们通常具有与原路面完全不同的材料。 表面再生工艺中,如果现有道路易磨光, H IR道路会易 磨光,通过合理选择外掺集料类型和掺加率,道路的易磨光 性可以减少,重铺工艺中,再生层之上将加铺新HMA加角 度层,加铺层的集料应专门选择以便具有抵抗磨耗的能力。 深的车辙,通常是指大于预期H IR处理厚度的约1 /2,将影 响所用H IR工艺的类型。如果车辙是磨损性车辙,则所有3 种H IR工艺皆可用。当出现少量结构性车辙时,如果整个 加铺层厚度足以保证路面结构强度,可使用重铺法。 (3)路面结构承载能力评价。 ①所需补强度小于20 mm的H IR工艺中的任一种进行 处理。 ②如果补强厚度大于20 m,小于50 mm可对重铺法进 行进一步评价,也可考虑采用表面再生或复拌再生,但需结 合随后的薄HMA加铺层一起使用。 ③所需补强厚度大于50 mm时,应使用其他维修方法 处理,如复合维修方法、分期维修或HMA加铺层等。 ④旧路材料性能评价。 原路面取样后应仔细检查,观测是否存在不同的道路结 构层次,表面处治,夹层,土工织物,路用纤维,专用混合料, 剥落迹象,易碎或已经破裂混合料,多余的水分滞留和任何 分层趋势。应记录观测情况,留下照片资料,按预期的H IR 处理厚度修样块: a 旧混合料的毛体积密度和现场含水量。 b旧沥青含量确定与性能评价。c旧矿料级配与性能评价。 ⑤交通控制评价。 H IR方法可以显著节省修复时间,也就特别适合于繁忙 的公路或等道,因为这些道路中断交通时间不能太长,对于 两车道道路,需保留通过施工工域的单行交通,应准备合适 的交通控制方案,如旗工、车道划分标志和疏导交通标线。 城市环境下,交叉路口和商业通道也需要进行交通控制。由 于H IR工艺速度快,交叉路口和通道中止服务时间不长,通 常用施工或车道划时分标志来控制。一般需要封闭两个车 道的交通,一个车道为再生作用车道,另一车道供施工人员 和施工辅助设备使用。 ⑥施工条件评价。 由于HIR设备相当宽和长,需特别关注设备的夜间停车或 存放问题,一定要使用临时交通指示标志,警告灯和临时信号指 示交通,并派专人值班看守,负责夜间交管巡查,检查,整理各种 标志,应检查立交桥和地下通道的净高,不仅满足HIR设备也 要满足拖运卡车的通行要求。施工车辆和设备要有醒目的标 志,施工人员必须穿标识服,并在划定的保护区作业。 ⑦环境因素的考虑。 H IR需要在现场加热旧沥青,因而施工容易受气候的 影响,寒冷季节和大风天气一般不宜施工,有研究表明,气温 在10 ℃以下,以及风速在8 km /h以上, H IR的热效率将显 著损失,建议施工气温在15 ℃以上合适。H IR施工过程中 很可能产生废气排放,将极大危害到城市的环境,应特别予 以关注,如果H IR设备保养充分,并运行状况良好,并预先 清除表面处治,予以关注。在H IR设备即将通过或接近任 何检查井,集水池等前,必须检查有无可燃气体的存在。根 据所有施工工艺不同,就地热再生技术可细分表面再生,复 拌再生与重铺再生三类,就地热再生技术运用之前需要进行 详细的工程适用性能分析,包括旧沥青路面整体性能评价, 旧路材料性能评价和现场实施条件评价等三个方面。 6　结束语 采用沥青再生技术,可以充分利用旧料,通过选择适当 的配比及新旧料掺和比例,可以再生得到质量相当不错的再 生混合料。初步的研究和实践均表明,这种再生混合料可以 使用于高等级公路的沥青面层。

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