沥青路面现场热再生关键技术研究

摘要：本文阐述了沥青路面现场热再生的含义和沥青路面热再生工艺的优缺点，探讨了沥青路面现场热再生的施工工艺和沥青路面现场热再生关键技术。

关键词：沥青路面；现场；热再生；技术

中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：

近年来我国修筑的高等级路面大多数为沥青路面，这种情况使路用原料需求急剧增长，原材料成本提高。另外，随着交通运输负荷的增加， 一些路面出现变形、车辙、磨损、裂纹等损伤，对这样一些路况老化、恶化严重的路面进行维修改造迫在眉睫，而沥青路面再生利用技术的应用，为缓解甚至解决上面的问题提供了理想的方法。

1、沥青路面现场热再生的含义

沥青路面现场热再生是使用先进的现场热再生机组，将需要翻修或废弃的旧沥青路面, 就地加热旧路面、耙松、收集旧料( RAP)， 根据情况增加适当的新拌沥青混和料、再生剂进行机内热搅拌， 随即摊铺、熨平、碾压, 即可快速开放交通的技术,是一种连续式的作业方式。主要有：整形、重铺、复拌、复拌加罩面四种技术方法。

2、沥青路面热再生工艺的优缺点

2.1、沥青路面热再生的优点

沥青路面再生利用技术有多种技术形式，厂拌热再生技术属于结构性再生，就地热再生工艺属于道路表层修复。再生沥青混合料能够达到常规沥青混合料各项路用性能指标，并且抗车辙性能高，满足高等级公路沥青路面各个层次使用性能的要求。

由于沥青路面废料能够全部利用，路面再生利用技术有利于保护环境，减少废旧材料占地和新材料的开采量，并能够节约新沥青用量，尤其在砂石材料短缺地区，再生利用技术还可节省大量的运输费用，大大降低了工程造价。国内相关研究数据显示， 再生沥青混合料节省43% - 51% 的材料费，工程造价降低20% -50%，与国外的经验数据大体一致。目前，沥青路面是国内公路路面的主要结构形式，据统计，全国高速公路每年维修产生220万t沥青路面废料，如能将路面废料再生利用, 可节省3.5 亿元材料费，预计到2015年这一数字将达15亿元，由此可见，沥青混合料的再生利用技术具有显著的经济效益和环境效益。

2.2、 现场热再生技术的不足

现场热再生技术也存在着诸多局限性，不太适用于高速公路路面的再生。其不足之处主要表现在以下几个方面：

( 1)处理的路面面层厚度薄，适用于处理车辙、泛油、麻面和磨光等表面缺陷，但无法对需进行结构性再生(中、下层以至基层损坏的情况)的路面进行大修。

( 2)由于不加入新料或加得很少，无法有效地调整其配合比，因而该技术不适用于表面层集料级配不满足要求的路面。对于层厚不均匀或质量状况变化大的路面， 难以保证其质量要求。

( 3)由于是采用专用机组进行连续机械化施工，因而该技术不适用于小型维修工程及难以确保连续性机械化施工的工程。

( 4)由于以沥青路面面层为施工对象， 因而原则上该技术不适用于损坏波及至基层以下的路面。

( 5)该技术是在现场加热旧沥青路面，施工时容易受气候的影响，寒冷、大风季节一般不宜施工。基于以上原因，目前现场热再生技术在发达国家也未能得到普遍应用。

3、沥青路面现场热再生的施工工艺

3.1、原路面状况调查和分析

3.1.1 基本情况的调查： 路面的平整度、路面面层厚度的均匀性、基层情况、原有路面材料调查、道路养护及交通量等。

3.1.2 数据采集及整理。主要有： 路面车辙的测量、原路面的平整度、原路面的养护情况、原路面的相关技术数据包括原混合料的级配、旧沥青品质、油石比、理论密度等。

3.2、 现场热再生技术方案

再生混合料的配合比设计包括： 热再生方案、添加的新沥青混合料的配合比及添加数量、再生剂的配方及添加比例等。一般采用马歇尔方法进行设计， 用Superpave设计理念进行验证， 同时检验低温抗裂性能与高温稳定性指标。

根据实际路况和病害的特点， 沥青路面现场热再生的方案一般有两种： 现场热再生＋7％再生剂＋15％左右新料（复拌） 或现场热再生＋7％再生剂＋2cm新料罩面（由再生设备一次完成）， 具体数据需要根据试验结果调整。

3.3、施工前的准备

施工前场准备： 施工前场是质量、安全、管理的重点与难点。施工、操作、管理、交管等人员必须提前到位， 明确分工； 施工机械、人员的安全标识必须配备齐全； 各种警告、警示、限速等标志标牌必须提前到位，其它施工前准备工作也必须提前完成。

3.4、施工工艺流程

任务接受施工准备交通管制起点终点预处理1＃加热机预热2＃加热机预热再生铣刨（添加沥青或再生剂） 新旧混和料拌和摊铺（单层） 接缝处理碾压恢复标线开放交通

4、沥青路面现场热再生关键技术

沥青路面经压实和长期行车作用成型后， 强度较高, 难以开挖。如果对沥青路面先行加热, 使混合料变为松软状态，再铲挖就容易了。由实验可得，在一般情况下40 一80mm 厚的沥青路面当其表面加热至140 ℃ 左右，底部加热至80 ℃ 以上比较合适。

沥青路面现场热再生技术的难点在于：沥青在加热到一百多摄氏度时软化，但超过一定温度后其性能急剧下降，并出现焦化现象。在现场加热时，很容易出现表层沥青焦化而里层沥青还未软化的现象。克服的方法是根据其热作用机理分析， 设计出特殊加热装置以产生特殊波段的高温辐射能，在很短的时间内穿透较深的沥青路面。早期的加热方法使用明火直接加热路面， 后来已发展为使用红外线加热以减少对沥青混凝土的损害和呛人的浓烟散发。大多数加热装置使用间接加热法，丙烷气为燃料。

加热过程由1台或多台机器完成, 通常是1台机器上装两个加热器,或一前一后两台机器上各装一个加热器, 将要耙松的材料加热到110 ℃ 一150 ℃ 。

一种性能更好、速度更快的新型加热方法一用微波能加热再生沥青混合物已出现, 并逐步发展起来。使用微波加热装置对沥青路面进行现场热再生施工的过程是：现场路面采用冷法粉碎，最大深度达75mm；将粉碎好的材料收集起来并输送到一普通的加热烘干机内进行预加热；然后通过微波加热使温度达到132 ℃；最后用常用的摊铺和压实设备将混合料摊平、压实。

在微波加热装置内可预先加人一些再生剂或其它添加物以及新集料, 这样可使加热及拌和效果更好。

采用冷粉碎法是因为它比热粉碎法成本低。不过冷粉碎会使集料性能降低, 特别是会产生过量的直径小于75um（200号过滤筛）的细粒。

微波加热的特点是加热迅速、穿透深、路面温度的升高保持一致。然而微波加热往往因穿透过深会浪费掉一些能量。现在正对此进行改进以使微波能量集中到路面附近, 这样既保证了加热速度, 又能节省能源。

总之，沥青废料的再生利用技术越来越受到人们的重视，已成为公路工程建设中有待进一步发展的重要实用技术。我国今后还要建设更多的高速公路，砂石材料和道路沥青的供应将更加紧张，从而导致沥青路面建造和养护费用激增。因此，开展沥青混合料再生利用技术的研究和推广应用对降低公路建设成本、保护环境、合理利用资源有着极其重大的意义，是一项符合可持续发展战略的技术措施，具有重要的现实意义。

参考文献：

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[2] 曾广华. 公路养护及公路技术状况探讨[J]. 科技与企业. 2012(08)

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