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摘要：公路沥青路面厂拌热再生技术是通过重复利用沥青和石料，将需要翻修或废弃的旧沥青路面，经铣刨、回收、破碎、筛分，用新集料、新沥青适当配合，重新拌制获得满足路用性能要求的再生沥青混合料，用于铺筑路面中、下面层的一整套技术。
关键词：沥青混合料；厂拌；热再生
1 概述
1.1再生技术的意义
把旧沥青路面材料循环利用而生产出新的沥青路面，不但可以节约材料、费用和能源，还有助于解决废物处理的问题。采用厂拌热再生技术可以使旧路面材料30-70%的再利用，通过级配调整，新沥青、再生剂以及温拌剂等的添加，形成新的新沥青混合料，性能媲美传统新拌沥青混合料。
1.2 沥青混合料厂拌热再生技术原理
公路沥青路面厂拌热再生技术是通过重复利用沥青和石料，将需要翻修或废弃的旧沥青路面，经翻挖、回收、破碎、筛分，用新集料、新沥青适当配合，重新拌制获得满足路用性能要求的再生沥青混合料，用于铺筑路面中、下面层的一整套技术。
2 沥青混合料厂拌热再生技术的特点
2.1 高掺量，高价值，低能耗，低造价。厂拌热再生施工技术30-70%利用RAP料，有效改善路面性能，价值高，耗能低，经济效益明显。
2.2 厂拌热再生有精确的计量、筛分控制装置，能够保证配合比的精度，并可获得再生质量更好的新的再生沥青混合料。
2.3 厂拌热再生沥青混合料可以用于沥青中、下面层，再生之前，需对破坏的基层进行补强。
2.4 旧料来源混杂，需要加强混合料检测频率。
2.5 沥青混凝土拌合站需要添置旧料预热装置。
3 适用范围
本技术适用于对各等级公路回收沥青路面材料（RAP）进行热拌再生利用，再生后的沥青混合料根据其性能和工程情况，可用于各等级公路的沥青路面的中、下面层。
4 施工工艺流程及控制要点
4.1 沥青混合料厂拌热再生目标配合比设计
4.1.1 原材料的性能分析
4.1.1.1 现场铣刨料的处理
对于现场铣刨料运回拌和站进行筛分，通常分为三档：0-5mm、5-10mm、10-20mm。
4.1.1.2 RAP料的性能分析
对RAP料进行抽提前后的级配以及各性能指标的检测分析。
4.1.1.3 新料的性能分析
对需添加的新石料进行级配及性能指标检测分析。
4.1.1.4 沥青的性能分析
对老路抽提回收的沥青及新沥青进行各性能指标的检测分析。
4.1.1.4 外加剂的性能分析
外加剂通常采用再生剂、温拌剂，对再生剂以及温拌剂进行性能指标分析。
4.1.2 级配的选择
根据各种新材料和RAP料的筛分结果，进行合成。通过试算法确定合成级配及各种原材料的比例。
4.1.3 最佳沥青用量的确定
选用五个间隔0.5%的沥青用量，分别制作马歇尔试件进行性能试验，根据试验结果确定最佳沥青用量。
4.2 沥青混合料厂拌热再生生产配合比设计
4.2.1 级配的确定
将新料进拌合机进行二次筛分，然后从热料仓分别取样进行筛分试验。根据各热料仓新料和RAP料的筛分结果，进行合成。通过试算法使得合成级配无限接近目标配合比阶段确定的级配并确定各种材料的用料比例。
4.2.2 最佳沥青用量的确定
根据目标配合比确定的最佳沥青用量，选用间隔0.3%的三个不同沥青用量，分别制作马歇尔试件进行相关试验，根据试验结果确定最佳沥青用量。
5 施工工艺控制
与常规的沥青混合料相比，厂拌热再生施工主要增加了旧料回收、破碎、筛分步骤，以及集中拌和时的RAP料加热装置和输送装置。与普通沥青路面的施工工艺相比，再生沥青路面混合料的拌和复杂程度大大增加。如何确保旧沥青混合料的再生质量是加热与拌和过程的关键。
5.3.1 老旧沥青混合料的回收
沥青路面再生利用的第一步必须对旧料进行有效的回收，包括旧料的铣刨、破碎、筛分和储存等步骤。
旧料回收后，在拌和厂采用锤式破碎机进行破碎，并可通过调整锤头间距来控制破碎颗粒大小，防止破坏旧集料的颗粒组成。若条件允许，宜对回收沥青路面材料（RAP）分批次破碎，以利于石料级配稳定。破碎后的回收沥青路面材料（RAP）宜筛分成三档材料，0～5mm，5-10mm和10-20mm。也可以根据回收沥青路面材料（RAP）的情况以及再生沥青混合料的最大粒径，将粗RAP部分筛分成粗细两种规格，根据拌和设备的实际情况，以便于质量控制与不明显降低生产能力为原则。
破碎后的旧料的堆放场地应加盖顶棚，并应设有良好的防、排水设施，以防回收料含水率过大难以烘干或因太阳曝晒而使回收料结块，影响搅拌的均匀性。
5.3.2 再生沥青混合料的加热拌和
再生沥青混合料的拌和是厂拌热再生施工的核心技术，需要考虑如何对旧料进行加热以获得较高的成品温度、怎样减少沥青的再次老化以及何时加入再生剂、温拌剂等问题，以获得最佳的再生效果。
混合料的拌和采用红外加热传输拌和设备，加料前应对配料斗的下端进行扩大处理，防止仓口堵塞。为减少老化程度，施工中应严格控制烘干筒的火焰温度及加热拌和时间，保证新、旧沥青混合料拌和颜色均匀一致时再出料。在开始拌和前的一段时间内，由于混合料的级配、油石比和温度均不稳定，不能应用于工程，因此，应尽量连续作业，减少开、停机次数，以免影响混合料的质量。出厂前应对沥青混合料的马歇尔稳定度、流值以及空隙率等指标进行检验，以确保生产的再生沥青混合料可以满足路面的使用要求。对于不符合设计质量要求的方面，应及时找出原因，修正混合料的配合比设计，直到满足要求方可出厂。
5.3.3 再生沥青混合料的运输、摊铺和碾压
再生沥青混合料的运输、摊铺和碾压的方式与普通沥青混合料基本一致，但应特别注意以下两点：
（1）出厂的再生沥青混合料在运输的过程中应尽量避免热量流失，保证其温度不会有较大的降低，以保证摊铺时的温度；
（2）由于旧沥青在烘干的过程中会不可避免地出现老化现象，进而影响混合料的和易性，使得混合料的表面黏度较大，不利于摊铺及整形，故在混合料的温度较高时，应及时对其进行碾压。
5.4 现场跟踪检测及评价
5.4.1 厂拌热再生混合料拌和温度的控制
若旧料的加热温度太低，进入搅拌缸吸收的热量太多，则会导致拌和温度太低，影响产品质量；反之，若旧料的加热温度太高，旧沥青容易分解，并且一部分熔化的沥青有可能会黏住提升机和计量系统，影响其正常工作。由于不能直接对旧料加热太高温度，拌和时它将通过吸收新集料的热量而升温。为保证再生混合料的拌和温度能够达到要求，首先必须提高新集料的加热温度，但旧料沥青与加热的新集料接触时，过高的集料温度会导致“蓝烟现象”，进而影响产品质量，也不利于环保。
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5.4.2 再生混合料的摊铺和压实工艺要点
在摊铺前的l至2天，应对基层表面状况进行一次检查，如局部出现坑洞、脱皮等损坏现象，应及时予以修补；对于粒料基层，若未设置下封层，应在摊铺前扫除浮动的石子和尘土，并浇洒透层油，以保证基层与沥青面层之间有较好的黏结。
如果能够充分控制施工温度，再生沥青混合料的施工机械和传统沥青混合料摊铺情况基本相同，再生沥青路面的摊铺、碾压和初期养护等工艺以及质量要求与一般沥青路面的施工基本相同。但应注意的是：在大多数情况下，再生混合料的出料温度比普通沥青混合料的要低，因此，运输到现场过程中要注意保温，并严格控制再生沥青混合料的摊铺与碾压温度，同时应避免在气温较低或大风天气进行再生沥青混合料的摊铺作业。
摊铺及压实的其他要求，应符合现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）对热拌沥青混合料路面的规定。
6 材料检测
6.1 原材料检测
热再生混合料生产过程中，必须按现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）规定的项目与频率，对各种原材料进行抽样试验，结果符合现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的技术要求。每个检查项目的平行试验次数或一次试验的试样必须按相关试验规程的规定执行，并以平均值（或代表值）评价是否合格。
6.2 混合料检测
热再生拌和楼必须按现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F-2004）对热再生混合料生产过程进行质量控制，单点检验评价方法应符合相关试验规程的试样平行试验的要求。
（1）从铣刨料堆和皮带运输机随时目测各种材料的质量和均匀性，检查杂质及超粒径颗粒，检查铣刨料仓有无窜仓。目测混合料是否均匀、有无花白料，检查铣刨料和混合料的离析情况。
（2）检查控制室拌和机各项参数的设定值、核对计算机采集和打印记录的数据与设定值是否一致。按设备说明书方法进行热再生混合料生产过程的在线监测和总量检验。按《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F-2004）附录F的方法进行质量动态管理。
（3）检测热再生混合料取样抽提、筛分，检测混合料的矿料级配和沥青用量。抽提筛分应至少检查各关键性筛孔的通过率。由于抽提试验非常关键且试验工作量大，试验室应选择试验过程较短、试验精度较高的抽提仪（如美国产燃烧式抽提仪），以便在最短时间内分析混合料拌和质量。
（4）取样成型试件进行马歇尔试验，测定毛体积密度、稳定度、流值、测定最大理论密度等指标。频率以及检测方法按照现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F-2004）执行。
7 施工过程质量控制
7.1 沥青面层施工必须在得到开工令后方可开工。
7.2 施工单位在施工过程中应随时对施工质量进行自检。监理应按规定要求自主地进行试验，并对承包商的试验结果进行认定，如实评定质量，计算合格率。当发现有质量低劣等异常情况时，应立即追加检查。施工过程中无论是否已经返工补救，所有数据均必须如实记录，不得丢弃。
7.3 沥青混合料生产过程中，必须按规定的检查项目与频度，对各种原材料进行抽样试验，其质量应符合本规范规定的技术要求。每个检查项目的平行试验次数或一次试验的试样数必须按相关试验规程的规定执行，并以平均值评价是否合格。未列入表中的材料的检查项目和频度按材料质量要求确定。
7.4 沥青拌和厂必须按下列步骤对沥青混合料生产过程进行质量控制，并按规定的项目和频度检查沥青混合料产品的质量，如实计算产品的合格率。单点检验评价方法应符合相关试验规程的试样平行试验的要求。
7.4.1 从料堆和皮带运输机随时目测各种材料的质量和均匀性，检查泥块及超粒径碎石，检查冷料仓有无窜仓。目测混合料拌和是否均匀，有无花白料，油石比是否合理，检查集料和混合料的离析情况。
7.4.2 检查控制室拌和机各项参数的设定值、控制屏的显示值，核对计算机采集和打印记录的数据与显示值是否一致。按附录G的方法进行沥青混合料生产过程的在线监测和总量检验。按附录F的方法进行沥青混合料质量动态管理。
7.4.3 检测沥青混合料的材料加热温度、混合料出厂温度，取样抽提、筛分检测混合料的矿料级配、油石比。抽提筛分应至少检查0.075mm、2.36mm、4.75mm、公称最大粒径及中间粒径等5个筛孔的通过率。
7.4.4 取样成型试件进行马歇尔试验，测定空隙率、稳定度、流值，计算合格率。对VMA、VFA指标可只作记录。同时按附录E的方法确定压实度的标准密度。
注：沥青混合料的存放时间对体积指标有一定影响，施工质量检验的马歇尔试验以拌和厂取样后立即成型的试件为准，但成型温度和试件高度必须符合试验要求。
7.5 沥青路面铺筑过程中必须随时对铺筑质量进行评定，质量检查的内容、频度、允许差应符合规定。
7.6 施工厚度的检测按以下方法执行，并相互校核，当差值较大时通常以总量检验为准。
7.6.1 利用摊铺过程在线控制，即不断地用插尺或其它工具插入摊铺层测量松铺厚度。
7.6.2 利用拌和厂沥青混合料总生产量与实际铺筑的面积计算平均厚度进行总量检验。
7.6.3 当具有地质雷达等无破损检验设备时，可利用其连续检测路面厚度，但其测试精度需经标定认可。
7.6.4 待路面完全冷却后，在钻孔检测压实度的同时测量沥青层的厚度。
7.7 沥青路面的压实度采取重点对碾压工艺进行过程控制，适度钻孔抽检压实度的方法。
7.7.1 碾压工艺的控制包括压路机的配置（台数、吨位及机型）、排列和碾压方式、压路机与摊铺机的距离、碾压温度、碾压速度、压路机洒水（雾化）情况、碾压段长度、调头方式等。
7.7.2 碾压过程中宜采用核子密度仪等无破损检测设备进行压实密度过程控制，测点随机选择，一组不少于13点，取平均值，与标定值或试验段测定值比较评定。测定温度应与试验段测定时一致，检测精度通过试验路与钻孔试件标定。
7.7.3 在路面完全冷却后，随机选点钻孔取样，如一次钻孔同时有多层沥青层时需用切割机切割，待试件充分干燥后（在第二天之后），分别测定密度。压实度计算及标准密度的确定方法应遵照本规范附录E的规定，选用其中的1个或2个标准评定，并以合格率低的作为评定结果，但不得以配合比设计时的标准密度作为整个施工及验收过程中的标准密度使用。钻孔后应及时将孔中灰浆淘净，吸净余水，待干燥后以相同的沥青混合料分层填充夯实。为减少钻孔数量，有关施工、监理、监督各方宜合作进行钻孔检测，以避免重复钻孔。
7.7.4 测试压实度的一组数据最少为3个钻孔试件，当一组检测的合格率小于60％，或平均值小于要求的压实度时，可增加一倍检测点数。如6个测点的合格率小于60％，或平均值仍然达不到压实度要求时，允许再增加一倍检测点数，要求其合格率大于60％，且达到规定的压实度要求（注意记录所有数据不得遗弃）。如仍然不能满足要求的应核查标准密度的准确性，以确定是否需要返工以及返工的范围。当所有钻孔试件检测的压实度持续稳定并符合要求时，钻孔频度可减少至每公里不少于一个孔。施工过程中钻孔的试件宜编号贴上标签予以保存，以备工程交工验收时使用。
7.7.5 压实层厚度等于或小于3cm的超薄表面层或磨耗层、厚度小于4cm的SMA表面层、易发生温缩裂缝的严寒地区的表面层、桥面铺装沥青层，以及使用改性沥青后，钻孔试样表面形状改变，难以准确测定密度时，可免于钻孔取样，严格控制碾压。
7.8 压实成型的路面应按《公路路基路面现场测试规程》规定的方法随机选点检测渗水情况，渗水系数的平均值宜符规范的要求。对排水式沥青混合料，应要求水能够迅速排走。如需要测定构造深度时，宜在测定渗水的同时在附近选点测定，记录实测结果。
7.9 施工过程中应随时对路面进行外观（色泽、油膜厚度、表面空隙）评定，尤其特别注意防止粗细集料的离析和混合料温度不均，造成路面局部渗水严重或压实不足，酿成隐患。如果确实该路段严重离析、渗水，且经2次补充钻孔仍不能达到压实度要求，确属施工质量差的，应予铣刨或局部挖补，返工重铺。
7.10 施工过程中必须随时用3m直尺检测接缝及与构造物的连接处平整度的检测，正常路段的平整度采用连续式平整度仪或颠簸累积仪测定。
7.11 高速公路和一级公路沥青路面的施工应按本规范附录F的方法，利用计算机实行动态质量管理，并计算平均值、极差、标准差及变异系数以及各项指标的合格率。
7.12 公路施工的关键工序或重要部位宜拍摄照片或进行录像，作为实态记录及保存资料的一部分。
8 结 语
沥青混合料热再生技术的应用打破了传统的挖补维修工艺，利用了铣刨的旧料，从而节约了成本，并解决了废物处理循环利用的问题。
参考文献：
[1]《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》，人民交通出版社，2011，
[2]《公路工程集料试验规程》，人民交通出版社，2005，
[3] 《公路沥青路面施工技术规范》，人民交通出版社，2004，
[4]《公路沥青路面养护技术规范》，.人民交通出版社，2001，
[5]《公路沥青路面再生技术规范》，人民交通出版社，2008.
作者简介：
朱传强（1980~），男，本科，工程师，主要从事试验检测及管理工作.
论文作者:朱传强
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/8
标签：沥青论文; 沥青路面论文; 钻孔论文; 温度论文; 压实论文; 质量论文; 公路论文; 《基层建设》2016年7期论文;