市政道路沥青路面现场热再生施工技术分析

高榕泉

（宏晖建设工程有限公司，福建 福州 352100）

0 引言

随着我国城市化发展的推进，为交通运输以及物流行业带来了极大的发展空间，市政道路的利用率逐渐升高，因此道路运行压力随之增加，市政道路沥青路面出现了不同程度的损伤。为了提高人们出行的舒适性、安全性，需要采用一种快速且经济的技术手段对现有的沥青路面损伤部位进行维修。现场热再生施工技术是市政道路沥青路面工程施工中比较常见的技术之一，这种施工技术是对已损伤的沥青路面进行现场回收后进行再生处理，将旧的沥青料与新的沥青料、部分添加剂进行搅拌后再重新铺装成新的沥青路面，节约原料成本，同时提高施工效率，缩短施工时间[1]。

1 沥青路面现场热再生施工技术的应用原理

市政道路沥青路面现场热再生施工技术的应用是将已经发生老化的部分路面沥青材料揭下来，搭配一些新的沥青材料及部分添加剂，将新旧沥青材料进行充分的混合搅拌后再进行道路路面摊铺，通过摊铺实现对路面的翻新处理，使市政道路路面焕然一新。在具体的施工过程中，为了保证沥青旧材料清理干净，施工人员首先要对受损的沥青路面进行加热，将加热后的路面进行耙松处理，然后将耙松的沥青层逐步剥落下来，在此基础上添加一些再生剂以及新的沥青材料，使旧的沥青材料及性能得到恢复后，并且对其性能进行检测，达到路面施工质量标准后，将混合后的新生材料对路面进行重新摊铺，摊铺完成进行烫平和碾压施工，促使路面功能的恢复[2]。沥青路面修复过程中，采用现场热再生施工技术不但能够将旧的沥青材料进行循环利用，减少了施工成本，还能在很大程度上提高施工效率，不但实现了道路工程的经济效益，同时还遵循了保护环境的原则，解决了固废处理的难题。因此，现场热再生施工技术正在不断创新发展满足环保要求，应用前景广阔。

2 现场热再生施工技术中混合料的设计方法

市政道路沥青路面工程施工中，采用现场热再生技术施工主要是将一些老化的沥青材料，通过有效的方式促进其功能的恢复，但是由于掺加了沥青旧料，使混合料的设计要求相较传统设计要求更高，需要在普通沥青混合料设计方式的基础上进行优化。通过对施工现场试验情况的分析，总结了三种较优的混合料设计方案。

2.1 马歇尔设计法

马歇尔设计法进行混合料的设计目前已比较成熟，这种设计方式在我国市政道路沥青路面的维修以及翻新工程中应用的也比较广泛，其效果得到了各界人士的认可。马歇尔设计法主要是根据沥青的孔隙率、VMA、VFA 等体积指标对混合料进行设计，在此过程中，设计人员一定要对沥青的空隙率进行严格控制，尤其要准确控制混合料的密度，一般情况下，沥青混合料的力学性能随着其密度的增强也会变得更好，混合料的密度越高，呈现出的力学性能也越好[3]。首先要将沥青料、矿粉以及再生剂等多种材料进行充分混合均匀，根据材料比例的不同，找出与沥青路面设计指标最为符合的混合料配比。这种设计方式的原理比较简单，一般情况下，施工人员只要根据相关设计标准进行规范化操作都可以完成沥青混合料的制作，整个制作过程中所用到的实验仪器以及设备方面的成本比较低，测试方法简单易学，测试结果的可靠性比较高，所制成的沥青混合料能够适用于多种环境，比较适用一些中等或者低等级公路路面维修及翻新工程。

2.2 掺配图设计法

掺配图设计法进行混合料设计整个过程相对比较简单，工作人员在现场采集旧的沥青材料后，对材料的性能进行检测，根据检测结果选择适合此种沥青材料的再生剂种类，然后根据所要改善的道路工程量，对沥青材料用量进行计算，并计算出所需要的再生剂的用量，确定新旧沥青原料的混合比例。这种设计方式所得到的沥青混合料的评价指标比较贴近实际，比如设计人员可能不能明确沥青混合料的稳定性、回弹模量以及空隙性能等各项指标，因为这些指标并不在设计评价指标的范围之内。所以，采用这种方式得到的沥青混合料性能并不高，对一些道路级别比较低的非主要道路路面，在对其进行维修翻新时，可以采用这种设计方式进行混合料配比设计。

2.3 Superpave 设计法

市政道路沥青路面施工过程中，Superpave 设计方法也是常用的沥青混合料设计方法之一，但是需要注意的是，采用Superpave 设计方式对沥青混合料进行设计时，一定要选择合适的沥青级配参数，这对改善混合料的使用性能是非常重要的。这种设计方法涉及的沥青混合料不论是在弹性模数、和易性、机械疲劳、低温开裂特性需求等方面都比较佳。设计人员要注意，在设计之前，首先要准确画出老化沥青、再生剂、新沥青材料的配合比例曲线图，为了保证效果，需采用特定等级混合图，进一步对路面的PG 级、1.0kPa 进度线中新沥青的最大匹配量进行确定，然后根据系统中的程序运行情况进一步确定新沥青的最小使用量，结合旧的沥青材料的性能测试参数掺入新的沥青混合料，促使混合后的沥青材料能够更好的满足路面施工的标准需求。

3 沥青路面现场热再生施工技术的具体应用

3.1 对旧路面的处理技术

市政道路沥青路面施工过程中，采用现场热再生施工技术时，施工人员要对旧沥青路面进行相应的处理，通常采用先进的技术装备对旧的沥青路面进行加热，为了保证加热效果以及施工安全性，将沥青路面加热温度控制在200℃左右，加热深度一般控制在5～6cm，采用专用设备对旧路面进行加热处理后，旧沥青路面会逐渐软化，然后采用铣刨机对软化后的路面沥青材料进行刨铣，当路面上所有的旧沥青刨铣完成之后，将所有的旧沥青材料及时收集到沥青混合装置中，或者采用刨铣收集混合料一体机一次性完成旧料收集，根据设计好的材料配合比，加入一定剂量的再生剂和新沥青材料，将其进行充分的混合拌制，施工人员要注意在对旧的沥青材料进行刨铣的过程中一定要准确把握好刨铣的深度，尽可能地提高旧沥青材料的再利用率[4]。

3.2 沥青混合料的拌制技术

在拌制新的沥青混合料之前，施工人员一定要及时对旧的沥青混合料材料进行性能检测，根据测试结果确定需要混入的再生沥青以及新沥青材料的量，各种材料添加完成后，充分利用搅拌机加热搅拌均匀。为了保证沥青路面的应用性能，一般在混合料中所添加的新沥青材料的比例不得超过30%，采用搅拌机搅拌时要将搅拌时间控制在一分钟以内，将搅拌温度控制在130℃左右，采用这种方式混合拌制出来的沥青路面材料及延展性、抗疲劳特性更优。通过长期研究检测比选发现此种条件下拌制出来的沥青混合料的延展性以及抗疲劳特性等，与新沥青材料的性能指标基本一致。

3.3 沥青混合料的摊铺技术

正常情况下，沥青混合材料拌制完成后即可随机进行路面摊铺操作，但与新沥青材料参数相比较而言，现场热再生施工技术所制成的混合料的性能参数要稍微低一些。所以说，对热再生混合料路面摊铺施工工艺要求也更高，为了保证路面外观的平整性以及光滑性，首先要保证沥青混合料摊铺作业连续稳定地运行，所以，对摊铺机械设备的可靠性以及稳定性要求更高。施工人员在进行沥青混合料摊铺作业前，需要全面地对摊铺机械设备性能情况进行仔细检查，保证其性能合格后投入使用，其次要对沥青混合料路面摊铺速度进行严格控制，将摊铺速度控制在2～3m/min，在沥青混合料的摊铺作业过程中，为了能够对摊铺的速度进行有效地控制，施工人员可以采用钢丝导引高层控制法进行摊铺，将钢丝的直径控制在6mm 以内，钢丝的最大拉力阈值在800N 及以下，并且摊铺的过程中至少每间隔5m 就要设置一个导引装置[5]。为了能够尽可能地缩短摊铺作业施工周期，一般采用2～3 台路面摊铺机进行同时作业，在摊铺的过程中，不可避免会遇到路面接缝部位，在处理此部位时，需采取技术手段平整，通过多次碾压，材料优化控制等方法，避免路面接缝部位产生裂缝、分离等现象，达到路面接缝部位表面平整、光滑的效果。

4 具体项目应用情况

某市政道路工程，某市区行车道，路面原有的沥青结构为上层（AC-13 沥青混合材料，厚度为3cm）+下层（AC-20 沥青混凝土材料，厚度为4cm），道路使用年限已超过10 年，沥青路面出现了严重的破损情况，出现塌陷、纵向裂缝、龟裂等情况。由于本路段车流量及人流量较多，相关部门结合多方面的因素进行分析后，发现引发沥青路面出现破损的因素主要为路面结构比较薄弱、路面结构的强度比较低、近两年来路面交通量增大等导致路面出现各种病害，决定对该路段进行翻新。决定采用现场沥青热再生技术结合预处理方式，首先对原路面龟裂、坑槽以及路基塌陷部位进行全面修整及填补，彻底处理本路段病害，通过对路段双面实施封锁，调集路面热再生机组、沥青混合料搅拌机、加热机、路面翻松机、摊铺机、压路机等机械设备，采用了就地加热，大面积热风循环系统对路面进行了加热处理，对沥青混合材料配合比进行科学设计，选择本路段最具代表性的两个点进行路面沥青材料的取样，进行各项检测后计算出了沥青混合料的级配组成。通过实验进一步明确了沥青混合料的软化点、延展度以及针入度等指标，本项目工程中选择乳液形式的再生剂J-1，添加量为8%，在此基础上又增加部分新材料，通过科学的摊铺技术使沥青路面整体性能得到提升，即保障了施工质量，又节省了工程造价，达到了一夜改造旧路变新路的效果。

5 结束语

综上所述，市政道路沥青路面工程施工过程中，现场热再生施工技术的应用，为沥青路面工程技术的发展提供了新的方向。但是在项目实际施工过程中，施工现场环境较为复杂多变，因此，对沥青混合料现场热再生施工技术把控及施工工艺的革新，沥青混合料设计把控，以及根据施工现场的沥青路面老旧沥青材料的情况选择最优的沥青混合料配比设计方案显得尤为重要。只有从多个方面来保证沥青再生混合材料的性能，从而满足市政道路沥青路面的建设需求，达到质优价廉、节能环保的效果。