陈科 龚余富
（浙江沪杭甬高速公路股份有限公司杭州管理处，杭州，310017）
【摘 要】本文概述了沥青路面就地热再生技术的概念，详细介绍了就地热再生技术的施工工艺，并结合工程实例进行效益分析，以及对该技术应用的建议。
【关键词】沥青路面；就地热再生；效益分析；应用建议
1．沥青路面再生技术简介
沥青路面再生利用技术主要归类为四类：厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生。其中就地热再生分为复拌再生和加铺再生两种方式，就地冷再生分为沥青层就地冷再生和全深式就地冷再生两种方式。
就地热再生，采用专用的再生设备，对沥青路面就地进行加热、翻松、收集，掺入一定量的新沥青混合料、新沥青、再生剂等材料，经热态拌和、摊铺、碾压等工序，一次性实现对表面一定深度范围内的旧沥青混合料再生的技术
沥青路面就地热再生分类：
按沥青再生协会可将沥青路面就地热再生工艺分为三类：表面再生、复拌再生、加铺再生。
按《公路沥青路面再生技术规范》可将沥青路面就地热再生分为复拌再生和加铺再生。
1）复拌再生：将旧沥青路面就地加热、翻松、收集，掺加一定数量的再生剂、新沥青、新沥青混合料，经热态拌和、摊铺、压实成型，掺加的新沥青混合料一般控制在30%以内，工程实际中大都采用的掺量是15%左右。
2）加铺再生：将旧沥青路面加热、翻松，就地掺加一定数量的再生剂、新沥青混合料，拌和形成再生混合料，利用再生复拌机的第一熨平板摊铺再生混合料，再利用再生复拌机的第二熨平板同时将新沥青混合料摊铺于再生混合料之上，两层一起压实成型。
2．杭甬高速公路杭州段就地热再生应用
2.1工程概况
浙江沪杭甬高速公路杭州段沥青路面就地热再生项目位于G92杭州湾环线高速K196+128-K204+872路段上行方向的三、四车道。
该路段2003年完成拓宽后，于2005年进行过薄层罩面，后经多年的营运，路面病害处理后留下较密集的补丁，表观形象较差、路面行驶舒适性等方面也呈下降趋势，与杭甬示范路的创建存在较大差距，于是在2012年安排就地热再生。
2.2工程实施准备及完成情况
为顺利实施沥青路面就地热再工程，施工前的准备工作十分重要，需对原路面进行调查、取样、试验、分析，然后完成热再生项目实施性技术方案，确定最终沥青混合料的目标配合比、新沥青混合料的配合比及用量、再生剂的添加量和沥青添加量等技术指标。
详细调查的内容有：
1）调查路面病害及具体位置；
根据调查结果，确定路面病害的种类和深度，对于病害深度超过表面层的，以及如唧浆、表面孔隙过大已进入大量粉尘垃圾等不适宜通过就地热再生处理的路面，事先要经挖补处理方能进行就地热再生。
2）初步调查路面表层结构类型；
由于该路段经过多年营运且由不同施工单位在不同的年份维修，沥青混合料中矿料级配组成及沥青老化程度可能存在差异，事先要要经过细致地调查，选取有代表性的路面沥青混合料的样品，为应用沥青路面就地热再生打下基础。
3）旧路面沥青混合料的试验分析。
将各种具代表性的样品分别进行针入度、软化点、135℃粘度指标、级配组成及沥青含量的测定，为沥青性能恢复、再生混合料配合比设计提供原始数据。
4）沥青性能恢复
选择再生剂，将回收的旧沥青添加不同比例的再生剂，测其三大指标，从中选出使老化的沥青恢复到其原有的使用性能的再生剂用量，并检验再生沥青的抗老化性能。
沥青再生的关键是再生剂的类型与用量，本次试验采用再生剂为美国进口，其具体指标满ASTM D4552标准要求。具体检测结果见表1。
表1 再生剂掺加比例与软化点、25℃针入度、135℃粘度的关系表
根据规范要求，SBS改性沥青Ⅰ-D沥青的针入度为40—60、软化点为≥65、135度粘度为≤3Pa.S。并考虑到实际施工过程中的不确定因素，确定再生剂掺量为5%。
5）配合比设计试验
以旧沥青混合料抽提的结果为基础，掺入一定比例不同规格的矿料，达到符合要求的矿料组成级配。再按沥青再生试验确定的再生剂用量加入旧沥青混合料内，做马歇尔试验，看是否需要添加新沥青，以确定再生沥青的最佳油石比。结果见表4、表5
表2 再生混合料合成级配
注：级配二中的动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂强度比、破坏 应变的试验指标对应的沥青含量4.6%。
根据表2、表3的结果，推荐试验级配一，沥青含量选用4.6%。
6）再生沥青混合料性能检验
现场热再生混合料除满足现行《公路沥青路面施工技术规范》中热拌沥青混合料的相关要求外，还需以汉堡轮辙试验验证沥青混合料的性能。
汉堡轮辙试验上的是测定沥青混合料的水稳定性及抗车辙性能。汉堡轮辙试验水温50℃，固定荷载685N，轮压力0.73 MPa，碾压次数20000次，轮辙深度不大于12.7mm的要求。试验结果见表6及轮辙曲线见图1。
表4 汉堡试验结果
图1汉堡试验曲线图
通过汉堡试验，可以看出级配一与级配二均未出现拐点。
沥青路面就地热再生项目于2012年9月8日正式开工，9月27日完成就地热再生施工，共完成就地热再生长度（三、四车道）：8254.16m，合计面积为：64188 m2。
2.3 工程质量指标情况
在施工过程中，对本项目实施进行全过程、全方位质量管理。每天抽查的质量指标有：再生混合料的级配和沥青含量、马歇尔稳定度和流值、空隙率、压实度、渗水系数、摩擦系数、构造深度、再生厚度等指标，抽检结果均符合设计要求。
3．杭州段就地热再生技术经济比较
3.1就地热再生技术经济比较
1）施工速度较快
杭州段就地热再生工作从开工到结束，扣除雨天及警卫任务等因素，实际施工时间为15天，若扣除前期设备磨合调试2天时间，正常实施时间为13天，累计完成单车道长度16508m计64188m2，平均每天完成4936m2，即单车道约1.3km/天。
2）质量指标较好，行车舒适性改善较佳
沥青路面就地热再生工艺可以处理表层病害，根据试验数据反映出再生沥青混合料各项指标较好；路面平整度有提高，热再生后的IRI为1.66m/km，而实施热再生前的IRI为2.49m/km，提高约0.63m/km。
3）经济性比较
根据本项目中标实施单价，中标实施单价为53.6元/m2，处理同样厚度的路面病害为65.87元/m2。就地热再生单价要低12.27元/ m2，大面积施工还能降低成本。
4）交通组织方面更加优化
本项目第三、四车道就地热再生，在交通组织实施方案上，分别针对性地采取相应的交通组织措施，来保证交通的正常运营。尽管在实施时段上遇到十一黄金周前的流量大幅度提升状况，但整个交通流组织基本有序。总体上说，就地热再生实施与路面病害挖补处理的交通组织基本相当，比路面罩面的交通组织容易。
5）节能减排效益
沥青路面就地热再生技术几乎全部利用路面的原有混合料，并添加适当的新料、再生剂、新沥青的方式达到节能减排的效益。结合本项目的实施，与病害处理比较，就地热再生技术节能减排的综合效益。
以同样完成64188 m2的路面消耗比较：就地热再生比铣刨重铺多消耗柴油38.19T，但可节约重油11.44T，节约沥青278.9T，尤其是热再生可充分利用原老路面的混合料，发挥资源再利用的功能，节约新拌混合料5054T。
4．对实施就地热再生应用的几点建议
4.1细分路况 划分段落
由于路面经过多年营运，可能存在由不同施工单位在不同年份的维修情况，沥青混合料中矿料级配组成及沥青含量、沥青老化程度可能存在差异，事先要要经过细致地调查，划分段落，并选取有代表性的样品，进行试验分析，针对不同的路况，采取对应的措施。
4.2评估取样与施工差别 调整配比
在试验阶段取样，往往是挖取，沥青混合料与路面现状一致，而沥青路面就地热再生过程中，经过预热机的高温烘烤，表面的沥青在高温下加速老化；旧沥青路面经预热后的翻松，在翻松过程中可能存在对部分骨料的破碎。这两方面与用作试验的样品有差别，建议在沥青路面就地热再生开始时进行验证，必要时给予调整。
4.3提高预热均匀度
沥青混合料热传递性较差，连续高温加热，往往是表面烤焦碳化，内部温度仍然较低，如果内部没有软化的情况下翻松，对骨料的破碎会加剧，改变了矿料的组成级配；同时，成品的沥青混合料的温度也较低，铺筑后碾压成型困难，出现松散病害。建议增加预热机数量，采取间歇式加热，增加温度传递时间以提高内部温度，又不致于表面焦化。
4.4提高均匀性 预拌掺加矿料
就地热再生掺加新料比例不高，工程实际中在都 在5%左右，且掺加的不是单一规格的矿料，为防止离析，提高均匀性，需对掺加的矿料进行预拌，为防止在运输、卸料过程中出现离析，在预拌矿料时添加一定比例的沥青。
参考文献：
[1]JTG F41-2008公路沥青路面再生技术规范 ［s］
[2]JTJ 073.21-2001 公路沥青路面养护技术规范 ［s］
[3]JTG H10-2009 公路养护技术规范 ［s］
[4]JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范 ［s
论文作者:陈科,龚余富
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年5月总第210期
论文发表时间:2016/7/13
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