就地热再生施工技术介绍

摘要：近年来,由于公路养护事业的发展,以及资源供应的日益紧张,加之人们环保意识的增强,沥青路面再生技术越来越引起公路养护部门的重视。就地热再生技术作为新施工工艺,人们对其概念和工艺流程还比较陌生。 沥青路面再生技术已成为沥青路面维修改造的主要方法之一。

关键词：就地热再生施工沥青路面施工工艺

中图分类号：TU535文献标识码： A

沥青路面现场热再生是一种就地修复破损路面的技术，所用的机械为一列大型"沥青路面就地热再生联合机组"，其施工方法为：加热软化原有沥青路面，铣刨需要再生的沥青路面，并收集到搅拌锅中，同时根据需要添加新沥青、再生剂、新混合料等，拌和形成再生混合料后重新进行摊铺。就地热再生技术适用于沥青路面面层的大面积维修作业，能处治车辙、表面网裂、松散、沥青含量低、老化严重等路面面层病害，就地热再生技术不能纠正属于结构上的破坏。

我单位在沥青路面就地热再生施工方面具备足够的施工管理、组织经验，具备丰富的再生施工经历，具备理念先进、性能稳定的机组设备，具备从旧路面适用性调查、材料分析到再生沥青混合料配合比设计、施工工艺以及质量跟踪检测等一整套完善的就地热再生应用技术体系。我公司的多步法沥青路面就地热再生工艺先后获评省级工法和国家级工法，并荣获山东省公路学会一等奖，中国公路学会三等奖，山东省政府科技进步三等奖等奖项。

目前，国内应用较广泛的沥青路面就地热再生设备主要有德国维特根Remixer 4500、芬兰卡罗泰康Roadmix KRM2000RS、加拿大马泰克AR2000、英达科技、鞍山森远以及山东省高速路桥养护等6类设备。根据再生工艺的要求，不同品牌再生设备的设计各有侧重，通过对各类设备技术特点和工艺性能的系统调研，我公司生产的再生机组在复拌再生工艺方面处于同行业领先水平。该机组由三台路面加热机、一台加热铣刨机、一台加热复拌机共同组成，大量采用液压驱动、电子传感、自动控制等先进技术，拥有多项国家专利，既可以采用柴油加热，也可采用燃料油加热，经济、高效、安全。

再生施工机组组成示意图

一、设备介绍

（一）路面加热机

3台路面加热机主要用于对需翻修的沥青路面进行大面积连续加热，使沥青路面混合料充分软化，确保铣刨耙松时骨料不被打碎。

技术特点：

1、采用红外与热风复合加热方式，加热柔和，避免沥青老化，且加热效率高；

2、建立有效的热风循环平衡体系和完善的保温措施，热风循环体系压力高，穿透力强，加热效果好，通过设置气体不均匀通道，使整个路面加热温度均匀一致。

（二）加热铣刨机加热铣刨机为多级铣刨，3台路面加热机经过后，第一组铣刨设备先铣刨再生深度的50-70%，然后对路面再次进行加热，由第二组铣刨设备铣刨剩余厚度，避免底层骨料破碎，加强层间粘结。技术特点：

1、同时具备加热和铣刨功能，一机多用。

2、前后各有一组铣刨耙松设备，中间增设加热机，不仅实现多级铣刨，还可有效保护级配，降低沥青老化程度。

3、铣刨深度自动控制，精确可调。

（三）加热复拌机加热复拌机将再生剂、新沥青及新沥青混合料的添加功能集成，拌锅采用间歇式拌和，原路面沥青混合料称重、再生剂、新沥青添加均采用智能控制，与行走速度同步，计量精确，拌和效果等同于沥青拌和站；复拌后的再生混合料，一可以恢复老化沥青性能，二可以补充沥青含量，三是可以调整旧路面级配，四是终端加热，保证了摊铺温度，五是混合料拌合质量优良；该设备还增设了乳化沥青粘层同步洒布功能，在特殊路段可通过粘层油洒布，加强层间粘结，提高路面防水能力和抗剪能力。

二、就地热再生施工工艺（一）适用性调查

就地热再生技术主要用于修复沥青路面表面层病害，再生深度通常限制在4cm左右，仅适用于基层承载力良好，病害仅发生在中、上面层的路面。

1、原路面整体强度满足设计要求；

2、原路面病害主要集中在表面层；

3、原路面沥青的25℃针入度（0.1mm）不低于20。

（二）详细调查

调查各类路面病害的种类，具置；

1、旧路面材料质量调查。

2、旧沥青性能试验：检测旧沥青的针入度、延度、软化点等指标；

3、旧沥青混合料级配试验：测定旧沥青混合料级配。

（三）再生混合料配合比设计

1、旧沥青再生试验

2、再生沥青的技术标准的确定

选择再生剂，将旧沥青按不同比例添加再生剂测其针入度、软化点、135℃粘度等指标，确定再生剂用量，并检验再生沥青的抗老化性能。

3、配合比设计试验

（1）如果旧沥青混合料级配可用，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。

（2）如果旧沥青混合料级配不可用，确定需加入的新沥青混合料的级配和新混合料的比例，并通过马歇尔试验确定最佳油石比。

4、再生沥青混合料性能检验

就地热再生混合料应满足现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40）对热拌沥青混合料的相关要求。

（四）按要求进行现场施工

三、路况调查及取样

根据现场调查情况，该路段共有以下几种病害：

1、车辙：该病害存在于整个维修路段，其中第三车道车辙要比第四车道严重。该病害适用于就地热再生养护；

2、轻微纵缝：该病害主要存在于第四车道K196+500～K198+200、K199+400～K201+700、K202+100～K204+500，此病害适用于就地热再生养护；

3、平整度较差：造成这种情况的原因，主要是该路段维修次数繁多，一个补丁接一个补丁，此中情况造成了路面行车舒适性较差，此病害适用于就地热再生养护；

4、油丁：在第四车道偶尔出现10cm×10cm的油丁，此种现象应该是由施工过程中细集料集中引起的，或者是由于工人在灌缝时不小心滴到路面上造成的，此病害适用于就地热再生养护；

在调查维修路段的过程中，没有发现拥包、大面积网裂、唧浆等严重的病害。

根据调查病害情况和往年维修记录情况，在K196+128～K204+872（杭甬方向）第三、四车道范围内，共取样四处，分别是：K196+426（杭甬方向）第四车道、K196+556（杭甬方向）第三车道、K199+080（杭甬方向）第四车道、K201+232（杭甬方向）第三车道。

四、就地热再生现场施工

（一）清扫路面、划导向线

清扫路面，以免杂物混入混合料内，在路面再生宽度以外划导向线，可以将路面标线作为导向线，以保证再生施工边缘线顺直美观。

（二）标线的清除

横向震荡标线在加热前采用山猫铣刨清除并清扫干净，车道标线在第三台加热机后，由人工持铁锹将已软化的标线铲除。

（三）路面的开槽

在再生设备进入施工路段前，需要对路面进行开槽，开槽目的主要有以下两个：一是为加热铣刨机提供工作面，二是使横向接头整齐、美观。开槽采用山猫多功能装载机（S-300）进行铣刨，宽度为50cm左右，深度为4cm左右。铣刨后的废料用人工清理干净，并用森林灭火器吹除浮尘，在接缝处洒热沥青增加与旧路面的粘结性。

（四）再生机组施工工艺

首先第一、二台路面加热机先在施工路段上点火进行加热，加热时间一般为10～15min，等到路表温度达到190℃左右时，操作人员驾驶第一、二台加热机向前移动，然后再加热5～10min，然后操作人员把第一、二台加热机退回到起点加热位置持续加热，如此反复加热几次（一般为3次，第一次静止加热时间长，后面两次静止加热时间短，一般为3mim左右），最后第三台加热机在作业面上开始点火加热，待到路表温度为210℃左右或加热箱温度为480℃左右时，操作人员开始匀速驾驶加热机，运行速度不大于2米。特别注意的是：禁止加热机在同一位置加热时间过长，导致路表温度过高，路表温度不得高于240℃，测量方法用红外线测温仪进行测量，现场配备一名专门测量人员进行温度控制。

在加热机向前移动的过程中，加热铣刨机启动前后铣刨，进行预热。等到三台加热机整体向前移动5m～6m时，加热铣刨机进入作业面，先落下前铣刨，铣刨深度为2.5cm，然后等到加热箱全部进入到铣刨面时点燃加热箱，然后等到后铣刨具备工作面时，再落下后铣刨，铣刨深度为1.5cm。铣刨后不能有明显的夹层存在，如果原路面上面层和下面层结合不好，有松散现象，须将松散层全部铣刨干净，此时施工速度应适当放慢，以确保结合部位有足够的温度不低于60℃，保证再生路面和原路面面层结合良好。加热的宽度比铣刨宽度两边各宽10cm，以利于再生路面和原路面纵向接缝良好。在铣刨过程中，安排专职人员对铣刨宽度与深度进行测量，并做好记录，当铣刨宽度与铣刨深度有出入时，及时反馈到现场管理人员，由现场管理人员安排相关人员进行调整，以达到规定的宽度与深度为准。

根据现场调查情况，在第四车道施工时，加热宽度为4m左右，从实线外侧到虚线外侧，铣刨时因为实线外侧距路面边缘仅有25cm左右，窄处仅仅只有10cm，考虑到路面整体性的原因，铣刨时从实线中间开始铣刨，并把标线清除干净，在第三车道施工时，加热宽度为3.8m左右，同时把第四车道要加热10cm左右，便于纵向接缝为热接缝，铣刨时也要多铣刨10cm左右，以利于再生路面和第四车道以及原路面纵向接缝良好。

在复拌机运行前，根据配合比完成沥青、再生剂、新料添加量的设定，沥青为0.15%，再生剂为5%，新料为15%。等到铣刨机开始向前移动时，复拌机也同时开始逐渐进入工作面。我部所用的复拌机是由我公司研制的，他汲取了国内外复拌机的各种优点于一体，使得再生剂、沥青喷洒计量准确，喷洒均匀；该设备采用了计量与拌合相分离的设施，这种设计方式大大减少了因为连续上料而产生计量不准确的缺陷；拌合采用方法采用间歇式拌合，拌合时间为25s左右，充分保证了拌合均匀、不离析。在复拌机的收料口、输料带、计量仓、拌和锅内均有采用热风循环加热，保证各个环节对混合料进行加热，提高复拌料的温度，使摊铺温度不得小于120℃。对于沥青、再生剂、新料添加量的检测，采用总量复核。

（五）新添加沥青混合料拌合与运输

新沥青混合料拌合前应对原材料进行检测，合格后投入使用，沥青混合料根据试验室提供的配比进行拌合，拌合后装入自卸车。

沥青混合料运输采用重型自卸车辆，车厢四周增加保温层备，自卸车辆装料后采用棉被和帆布覆盖混合料防止温度损失过快，车辆装料后，出料温度为160℃～170℃左右，并做好记录后运往工地。

（六）摊铺

混合料摊铺应紧跟复拌机后面，摊铺机就位以原路面为基准，将熨平板至于实现设计、制作好的木垫块上，木垫块厚度为1.0cm。本热再生机组采用独立摊铺机，摊铺前对熨平板进行加热和调整，均衡梁调试准确，检查各种传感器是否灵敏，所有准备工作就绪后开始摊铺。摊铺时要控制好输料螺旋里混合料的量，一般混合料埋没输料螺旋三分之二为宜。摊铺速度控制在2.5m-3.5m/min，摊铺温度不得低于120℃。

（七）接缝处理

摊铺机过后，对于两边高出部分，采用人工处理，处理原则，碾压过后与原路面相平，不得缺料等情况

（八）再生路面的碾压

初压用双钢轮压路机静压1遍，然后振压2遍，行驶速度控制在1.5-2.5km/h，叠轮1/2到1/3宽，折返距离不超过20m，碾压温度控制在120℃左右。复压用轮胎式压路机碾压4遍，叠轮1/2到1/3宽，行驶速度控制在2-2.5km/h；终压用双钢轮压路机静压光面以消除压痕为准，终压温度应在90℃以上，行驶速度控制在2.5km/h。碾压必须精心，确保压实度达到设计要求。

施工过程中严禁压路机在刚成型的路面上调头、转向，严禁压路机在未压实好的路面上停机，为防止压路机粘料，可向压路机喷洒少量如肥皂水等表面活性剂溶液。

等到路面温度降低到50℃以下时即可开放交通。

（九）路面清理

等到路面碾压结束后，设2名专职人员对路面上的废料、杂物进行清理，使得施工后的路面保持整洁。

（十）质量检测

再生施工完成的路面应平整密实，不应有泛油、松散、裂缝和明显离析等情况，搭接处应紧密、平顺、实现热粘结。

施工过程全部结束后，进行渗水、摩擦系数、构造深度、取芯等试验，在施工过程中对摊铺料进行取样做试验，试验内容包括：级配、沥青含量、稳定度、流值，按招标文件等规范要求进行检测验收。

（十一）再生过程质量控制

1、再生时摊铺温度一般不低于120℃，加热温度过低，再生剂和旧沥青融合困难，起不到再生作用，而且骨料容易破碎，会改变原路面的级配组成，也无法达不到摊铺要求；加热温度过高，又使沥青老化，失去再生的意义，因此热再生机组的运行速度要均匀、适中。

2、再生深度要均匀，铣刨深度时深时浅，将影响路面的平整度，此外，铣刨深度要稍大与处理层的厚度，以免出现夹层现象。

3、加热宽度比铣刨宽度每边宽10-20cm为宜，以便于施工和保证纵向接缝的温度，使纵缝密实无松散。

4、再生沥青混合料的和易性一般差于新沥青混合料，且温度下降比新沥青混合料快，因此比新沥青混合料压实困难，碾压时，压路机要紧跟摊铺机，以免料温下降过快，终压结束温度为90℃以上。

五、质量检测

在施工过程中，我部组织人员对碾压成型的路面进行自检，自检项目、频率、质量要求或偏差见下表以及实验方法见下表：

现场热再生混合料施工过程质量检测标准

检查项目 检查频度 质量要求或允许偏差 试验方法

再生混合料沥青含量 每天2次 设定沥青含量±0.3% T0722

再生混合料级配 每天2次 满足JTGF40规定 T0725

现场热再生现场质量检查项目及标准

建议：取芯检测，开始时频率严格按规范来执行，等到后期质量稳定后，可适当减小检测频率！

结语：

随着我国公路建设的飞速发展,公路养护的重要性日益突出,就地热再生是一项新兴的养护技术,具有经济、环保、适用性强等优点。本文结合热再生实体工程,通过路用性能评价证实了热再生工艺的可行性。实践证明,就地热再生技术是一种行之有效的预防性养护技术,是一项实现可持续发展、值得推广的技术,在以后的公路养护中必将得到大规模的推广应用。

参考文献

[1] 英达沥青路面就地热再生成套设备及施工技术达国际领先水平[J]. 交通标准化. 2009(10)

[2] 胡得义,刘本军,王勇.沥青路面就地热再生工艺[J]. 筑路机械与施工机械化. 2006(02) [3] 张建.就地热再生技术在锡澄高速养护中的应用[J]. 华东公路. 2010(02)

[4] 佘兆宇.浅谈就地热再生技术与沥青路面养护[J]. 建筑机械化. 2007(03)