长益高速公路橡胶沥青路面就地热再生处治关键技术

王 曦

（湖南途嘉道路养护有限责任公司,湖南 益阳 413000）

本项目是湖南首次对橡胶沥青路面进行就地热再生施工的试验路段，以验证橡胶沥青路面就地热再生的可行性。本次试验段一旦成功，对缓解湖南高速通行与养护施工之间的矛盾、大幅降低高速路面维修综合成本，具有十分重要的作用与深远的意义。

1 项目概况

长益高速公路是湖南省早期修建的高速公路之一，是一条贯穿东西的交通要道，现长益高速K14+000—K72+030路段为双向4车道高速公路，设计速度100 km/h，路基宽度为24.5 m。本次长益高速就地热再生项目施工长度为两公里，其位置桩号为K65+000-K67+000段上行行车道[1]。就地热再生宽度包括一个车道宽度+1/2实际线宽度=385 cm，再生厚度为表面层4 cm，热再生面积7 700 m2。

2 就地热再生混合料设计

2.1 再生后沥青技术要求

（1）再生后沥青技术要求：再生型沥青混合料的针入度、软化点、延度等指标均应达到沥青混凝土路面施工技术规范，再生型沥青混合料各项性能详见下表1。

（2）温拌剂技术要求：温拌剂是橡胶沥青路面就地热再生施工的关键材料之一，本次施工建议温拌剂掺入比例为4 %～10 %，必须满足现行沥青混合料改性添加剂的要求[2]。

2.2 再生型沥青混合料矿料级配要求

就地热再生沥青混合料中的集料级配设计指标应结合铣刨深度、原始级配、摊铺厚度、交通量及环境条件综合确定，本项目最终确定的集料级配方案详见下表2。

2.3 再生型沥青混合料技术指标

（1）经就地热再生后的再生型沥青混合料各项技术指标应满足部颁指南及长益高速公路原设计文件对密集配橡胶沥青混合料的指标要求，本项目使用的再生型沥青混合料马歇尔试验结果详见表3。

（2）再生型沥青混合料水稳性指标应满足下表4所列标准。

（3）再生型沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性指标均应满足现行规范，且就地热再生路段均应进行沥青混合料的稳定性和抗裂性试验[3]。

（4）长益高速公路就地热再生摊铺的沥青混合料应使用轮式压实机械进行压实，同时开展渗透试验，再生型沥青混合料的模筑试件的渗透系数不能超过100 mL/min。

3 外加沥青混合料

为了提高铣刨沥青混合料的各项性能，应外加一定比例的新拌沥青混合料，新旧沥青混合料充分拌和后形成再生型沥青混合料。

3.1 外加沥青混合料原材料指标

（1）改性基质沥青：选用SBS型改性沥青，各项指标要求详见下表5。

（2）粗粒径集料：粗粒径集料优选莫氏硬度高、耐磨性强、嵌锁能力优的玄武岩，大块玄武岩应经碎石机破碎，破碎后的碎石表面应光整、无风化，碎石各项指标要求详见下表6。

表1 再生后沥青性能指标标准

表2 就地热再生处治技术推荐的集料级配

表3 再生沥青聚合物马歇尔试验技术标准

表4 再生沥青聚合物水稳定性技术标准

表5 SBS改性沥青技术指标要求

（3）细粒径集料：细粒径集料应保证表面清洁干燥、莫氏硬度达标、不含有毒有害物质，细粒径集料各项指标详见下表7。

（4）填料：填料主要为矿粉，矿粉经由石灰岩研磨获得，矿粉纯度应满足规范要求，且表面应清洁干燥，各项指标详见下表8。

（5）配合比报告是确定沥青新料和温拌剂比例的重要依据。在实际施工时，将柴油和温拌剂按照1:1的比例进行调和，计算出旧沥青质量的6%作为掺量。K65+000-K65+500；K65+500-K66+000；K66+000-K66+500；K66+500-K67+000；新旧料掺混时比例，分别按新料比例的12 %、13 %、16 %、19 %。观察沥青路面压实情况，最终根据实际施工效果完成新料比例的调整[4-7]。

3.2 矿料级配设计

外加新拌沥青混合料中的矿料级配设计应与再生型沥青混合料的目标配合比相匹配，且不同路段的矿料级配设计不能一概而论，具体应以对应路段的再生型沥青混合料目标配合比为准。

表6 粗集料性能指标标准

表7 细集料性能指标标准

表8 矿粉性能指标标准

3.3 新拌沥青混合料配合比设计

（1）为了提高合成矿料级配与新矿料级配之间的拟和程度，应通过筛分法确定矿料粒径，再借助计算机辅助图解技术计算不同粒径矿料的实际用量。

（2）冷料拌和机内的不同料斗供料量应根据提前确定的矿料比例投料。

（3）沥青混合料生产应以油石比作为质控标准，基质沥青和集料的拌和温度应分别控制在170 ℃～185 ℃和180 ℃～200 ℃之间。

4 就地热再生混合料的施工技术要点

4.1 再生前原路面的处理

（1）当路面坑槽的损伤深度大于再生深度4 cm时，应及时根据实际损伤情况，完成坑槽病害的单独修补处理。

（2）若旧沥青路面状况较差，如补丁较大且数量多或原有的路面修补材料级配较低时，应先将旧路面原修补过的材料挖除，再使用热拌再生后的改性沥青混合料进行填平、压实处理[8]。

（3）若路面裂缝的深度大于4 cm，宽度超过0.6 cm时，应顺着裂缝的中线进行切割，直至形成一个宽1 cm、深4 cm的槽。完成槽下表面的凿平处理，使用改性乳化沥青材料分次灌缝施工，将槽底灌满，并注意不要使用填缝胶修补[9]。

（4）再生施工前，彻底清理旧路面，提高地热再生工艺的施工效率。

4.2 原路段就地加热

（1）就地热再生机组对原沥青路面加热时应遵照“匀速、慢移”的基本原则。

（2）合理控制加热温度，沿路面横截面的竖向温度变化梯度应介于90 ℃～200 ℃之间。

4.3 再生沥青混合料施工要点

4.3.1 温拌剂的喷洒

（1）沥青温拌剂的撒布设备应与就地热再生机群的驱动行走速率相协调，并可满足集中控制条件，确保温拌剂撒布设备能够按照设计指标精准布料。

（2）为了保证施工物的和易性和拌和均匀性，温拌剂应加热到规范限制温度的上限，即110 ℃～130 ℃范围内。

4.3.2 混合料运输

（1）沥青混合料运输卡车载重量宜达到20t以上，底板应涂一薄层洗衣粉水溶液，以防止混合料粘到底板上。

（2）装料前，卡车底板应排干积水。车轮胎如有泥土，必须冲洗干净。

（3）混合料装料过程中应保证汽车进行前、中、后往复移动，避免混合料出现离析病害。

（4）为了控制混合料运输温度，运输车辆表面应妥善遮盖，同时加盖保温毡，并且覆盖物四周应固定。

4.3.3 混合料拌和及摊铺

（1）就地热再生机组应保证温拌剂、原沥青路面铣刨料、外加新拌和沥青混合料间的均匀拌和，避免出现混合料集料离析；

（2）就地热再生机群应匀速缓慢推进，推进速率应介于90m/h～180m/h之间；

（3）再生型沥青混合料的摊铺温度应维持在140℃-150℃范围内。

4.3.4 再生型沥青混凝土路面压实

（1）再生型沥青混凝土路面压实应选用“钢轮振动压实+胶轮静压实”的组合工况，初压实应做好现场压实控制，避免出现水平推移病害。

（2）使用振动压路机碾压路面，应保证其振动的幅度、频率与预计铺筑的路面厚度一致，一般为低幅高频，而在最终的压平阶段不可振动。

（3）开始碾压混合料时，宜沿着纵缝进行施工，并保证再生混合料上的碾压轮宽超过30cm,碾压轮应有超过2/3的部分处于旧路面上。

（4）为保证路面的压实密度情况满足工程规定，应配合使用一些小型的局部压实机，实现路面的全方位无死角压实。

（5）由于使用地热再生工艺对施工温度的要求较高，为避免在压实过程中路面温度下降过快，应提高施工效率，保持压路机机组紧随摊铺机后，有效加快施工速度，保持压路机与摊铺机同进同出。

4.3.5 接缝处理

（1）纵缝应呈直线布置，且保持平顺连续。

（2）根据热再生设计宽度放出接缝控制线，控制线为加热机组推进提供基准，在既有控制线外侧定点拉线，为复拌机摊铺作业提供基准。

（3）尽可能减少横向施工缝的布置数量，以提高路面整体刚度。

（4）在使用就地热再生技术铺筑路面时，施工过程中如需中途停止，应做好平接缝处理，施工结束后应妥善清理接缝内杂物，并进行覆盖保护。

（5）重新摊铺前，应先检查接缝处已摊铺压实路面的表面平整度，如不满足施工技术要求，则应凿除后重新摊铺。

4.3.6 交通组织

（1）就地热再生全套工序完工后，待表层温度下降至50 ℃时，可恢复通行。

（2）就地热再生全套工序完工后，完全冷却至常温时方可开放重交通。

6 试验路段整体评价

（1）温度控制方面：施工期温度较高，温度经控制稳定后，各设备位置温度基本符合要求。期间第二台16加热机后和SY4500加热机后路表温度有偏高现象。摊铺温度基本控制在150℃左右。根据温度控制行机组进速度在3 m/min左右[10]。

（2）试验检测方面：根据现场试验检测数据，热再生后整体厚度、平整度、抗滑性能、构造深度、渗水系数等基本满足设计要求。

（3）安全方面：本次项目实施期间，互通入口位置设置了交通管制分流，对施工所在路段进行全封闭，安全组和施工组的信息交流与配合及时、准确，严格按照交警部门的要求时间封闭和开放交通。

7 结语

长益高速公路橡胶沥青路面就地热再生处治试验路段，经完工后质量检验评定，路面状况良好，各检测指标均能满足要求。就地热再生技术作为优于传统路面更新工艺的新技术，能够循环使用旧路面的沥青砼材料，资源利用率更高，有助于创造更多的社会效益和经济效益。此外，使用就地热再生技术，逐个解决车道内路面病害时，应事先做好封闭处理，尽可能减轻对道路通车的影响，避免在车流量大的情况下增加交通拥堵的风险，促使施工阶段更加高效便捷。