高速公路改建现场热再生的施工

1、高速公路改建现场热再生的施工王彩艳1 李丽娟2 张艳1 张文军1 崔佳1 毛述永1(1.西安公路材料再生工程技术研究中心 陕西西安 710065 2.中交一公局第五工程有限公司 北京 065201摘 要：高速公路改建现场热再生施工技术能够节约大量的沥青和砂石材料，节省工程投资，同时有利于处治废料、节省能源、保护环境，因而具有显著的经济效益和社会、环境效益。高速公路改建现场热再生施工技术不仅带来了养护技术的革新，也直接促进了养护工艺的创新。关键词：现场热再生 高速公路路面 施工 应用1.前言目前我国的公路建设飞速发展，每年投资规模已经超过2000亿元。在90年代以后陆续建成的高速公路已进入大、中

2、修期，大量的翻挖、铣刨沥青混合料被废弃，一方面造成环境污染，另一方面对于我国这种优质沥青极为匮乏国家来说是一种资源的浪费，而且大量的使用新石料，开采石矿会导致森林植被减少，水土流失等严重的生态环境破坏。按照沥青的设计寿命（1520年），从现在起，每年有12%的沥青路面需要翻修，旧沥青废弃量将达到每年220万吨之巨，如能加以利用，每年可节省材料费3.5亿人民币，而这个数字是以每年15%的速度增长的。10年以后，沥青路面的大、中修产生的旧沥青混合料将达到1000万吨，届时通过再生利用每年可节约材料费15亿元。否则这些为数巨大的沥青混凝土层翻挖后只能白白的废弃掉，不仅浪费了资源，也会对环境造成严重的

3、污染。沥青路面的再生利用就迫在眉睫，此技术能够节约大量的沥青和砂石材料，节省工程投资，同时有利于处治废料、节省能源、保护环境，因而具有显著的经济效益和社会、环境效益。现场热再生是一种就地修复破损路面的过程，它通过加热软化路面，铲起路面废料，再和沥青粘合剂混合，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。一般用一台大型“沥青路面热再生联合机组”（见图1），先把沥青路面烤热软化，再将旧沥青层收集起来输送到该机组中的双卧轴连续搅拌机上，添加新骨料、补充新沥青，搅拌后排到机组的摊铺器上，摊铺、捣实、熨平，再用压路机碾压，铺成一条新路。现场热再生可以通过单次操作完成，把原材料和需修

4、的路面重新结合。或者是通过两阶段完成，即先将再生料重新压实，然后在上面再铺一层磨耗层。图1：沥青路面热再生联合机组2.高速公路改建现场热再生的施工以安新高速公路改建工程现场热再生为例，京珠高速公路安新段是1997年建成通车的国家重点基础建设项目，是国家“七纵两横”国道骨干网的重要组成部分，是南北物资流通的主要通道。安新段高速公路交通繁忙，重载货运车辆较多，使道路超负荷运营；路基为高填方路基，沉降不均匀亦使路面基层结构损坏，致使沥青路面损坏严重，路面曾经多次采用罩面、挖补、重铺等方式维修面层，并对路基进行过灌浆稳固。此工程沥青路面热再生采用罩面型热再生工艺，再生混和料铺于下层，新铺沥青混和料罩面

5、，一次碾压成型。2.1沥青路面热再生工艺流程如下：路况调查 热再生混和料设计 新沥青混合料设计 路面加热复拌 摊铺 碾压成型 。工艺流程如下图：热再生施工一般只限于路面表层45cm，对路面深层结构裂缝，特别是对贯通裂缝不能够起根治作用。此工程路面病害主要是横向纵向裂缝以及局部沉陷。进行热再生之前须进行裂缝专项综合整治。2.2热再生混和料设计包括以下几个方面：对需热再生的路段旧路面现场取样，取样深度为面层材料厚度，取样应在具有代表性的路面取样。将取样在试验室进行沥青抽提和回收，对回收沥青做延度、软化点、针入度试验，根据试验结果，判断原路面沥青老化的程度。将回收沥青按不同比例掺入量对原路面取样材料

6、进行试验室试验，并测试再生后的沥青三大指标（针入度、软化点、延度），绘制曲线确定掺加再生剂的最佳比例。按最佳再生剂掺量对原路面取样材料进行试验室再生，将再生混合料进行马氏试验，测试试件的稳定度、流值、密度、饱和度和空隙率，用这些指标验证再生剂的掺量。为确保热再生混合料抗车辙能力，对再生沥青混凝土添加德国“DUROFLEX”抗车辙添加剂，添加剂量按沥青混合料质量的5，并进行车辙试验验证，确保再生后沥青的面层动稳定度符合施工规范要求。2.3现场路面热再生的施工工艺如下：路面加热先对原路面进行认真的清扫，再用加热机（见图2）对原路面进行加热，加热机行进速度根据路面状况、天气气温、风速等进行综合调试，

7、定一个最佳行进速度。加热机操作员可用加热机上的路面温度仪对路面的加热情况进行监控，设专人用红外线测温仪对路面加热温度进行复核，确保路面加热到最佳温度。加热的宽度要比再生铣刨的宽度两边各宽20cm。图2：路面加热机路面加热温度以再生混合料的温度为130140作为控制温度，极端低温不低于120。 路面加热强度以由弱至强，再由强至弱的顺序进行，既要有足够的热能传导至足够深层，又要避免表层被烧焦，保证加热效率和效果。复拌机再生摊铺路面加热到所需温度后，复拌机（见图3、4）跟进对原路面进行再生。摊铺前调整好熨平板，检查各种传感器是否灵敏。所有准备工作就绪后开始摊铺，用复拌机第一熨平板摊铺再生料，用第二熨

8、平板摊铺加铺新料：根据路面的加热情况，确定一个最佳的行进速度；根据料的情况，确定好混合料的松铺系数。摊铺时要控制好输料螺旋里混合料的量，一般以混合料埋没输料螺旋三分之二为宜。复拌机的速度与路面加热情况和沥青混合料的供应情况有关，热再生联合机组一般控制在1.53.5米/分。图3：路面复拌机图4：路面复拌机抗车辙剂添加于复拌机之前已加热路面，尽量撒布均匀，适当掩盖，避免被明火引燃。添加量首先以试验确定，计算一定数量的添加剂可以施工多远距离，根据试验情况逐步控制添加量至较精确的程度。再生剂必须要计量准确，喷洒均匀。再生剂的喷洒要与复拌机的行进速度相适宜，确保旧路面每平方米的喷洒量准确。碾压热再生加铺

9、AC-16C沥青砼2cm，必须配备足够碾压机械，满足工程需要。因加铺层混合料与热再生混合料温度、级配、油石比等技术条件的差异，二者形成的复合路面的碾压工艺有待根据实际情况进行调整。.1热再生碾压均采取跟进碾压方式，以尽快成型，用钢轮和胶轮交替碾压完成。按初压、复压、终压程序进行。初压用12T双钢轮压路机静压、振压各一遍，复压用20T的轮胎压路机碾压4遍，终压用12T的钢轮压路机静压。.2初压：采取跟进摊铺碾压。静压、振压各一遍，速度控制在2公里小时。 碾压方法为驱动轮在前，向着摊铺方向行驶，先压纵缝，然后由路边向路中碾压，相邻碾压带必须重叠1213轮宽。.3复压：碾压速度控制在3公里小时。 以

10、胶轮碾进行碾压，以消除裂纹，并追密。胶轮复压时，如产生过深的轮迹、破坏平整度，这表明沥青砼温度过高，需等待降温。复压不能超过初压的界限。.4终压：终压紧接在复压后进行，光轮振动碾静压24遍，直至消除轮迹为止。.5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。.6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。2.4现场热再生施工具有以下特点 ：沥青路面现场热再生利用技术是一种具有国际水平的高等级技术，采用就地加热、翻松、搅拌、摊铺、压实等连续作业，一次成型新路面，经济、高效、快速、环保、节约，具有显

11、著的经济效益和社会效益。当沥青路面表面层出现裂缝、泛油、磨损、车辙、坑槽等病害或路用性能下降，路面的损坏程度还没有波及到基层时，都可以采用这种维修方法，使用先进的现场热再生机组，就地加热旧路面，耙松、收集旧料，增加适当的新拌沥青混合料、再生剂进行机内热搅拌，随即摊铺，熨平，辗压，即可快速开放交通，是一种连续式的现场热再生作业方式。根据英达公司提供的资料，其“修路王”现场热再生修补方法与传统方法相比，修补时间可节省5/6，作业人员节省1/2，旧路用材料完全利用，新沥青混合料用量可节省1/2。因此，沥青路面现场热再生方法在近几年的沥青路面养护中得到了相对更为广泛的应用。 2.5沥青路面现场热再生方

12、法的主要特点： 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。 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。而传统的工厂再生法只能利用4050%旧料,新的设备能够产生更高质量的沥青，它和新的沥青混和料具有一样的生命周期。 不受大的交通流量的限制，与以前的维修方法相比，影响交通及沿途居民的程度小，施工结束就可以开放交通。 施工产生的振动、噪音比其他施工方法小，有利于环保。 此维修方法是以路面面层为施工对象，适于基层承载力良好，因面层疲劳而龟裂，车辙，破损的路面。损坏波及到基层以下时，原则上不适用，或必须首先对

13、基层进行处理。现场热再生一般不能纠正属于结构上的破坏。 现场热再生不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.结论综上所述，随着我国高速公路通车里程的不断增长，高速公路面临老化问题，需对已老化高速公路进行旧路翻新。采用现场热再生技术，将为今后高速公路改建新技术推广，探索快速进行旧路翻新的新途径进行有益的尝试。同时，也将有利于进一步提高高速公路养护管理水平和逐步实现预防性养护。近年来，为了响应 中央关于“建设节约型社会”的要求，各地公路部门已迅速行动起来，以“可持续发展”理念为宗旨，以实现“绿色交通”为目标，积极研究应用符合循环经济模式 的沥青路面再生利用技术。随着全社会对环境保护、资源保护以及“节约型社会”认识的不断提高，随着沥青路面再生应用技术的不断发展完善和标准规范的出台， 符合循环经济模式的沥青路面再生技术将在以后的公路建设、养护工程中得到更加广泛的应用。参考文献：1