高速公路沥青路面就地热再生技术的质量控制研究

高速公路沥青路面就地热再生技术的质量控制研究

何新妹

湖南省高速公路集团有限公司常德分公司 415000

摘要：高速公路沥青路面养护过程，要合理采用就地热再生方法，防止影响沥青表层可靠性与安全性，保证车辆安全通行。施工阶段工作人员必须清理干净沥青面层，确保路面整洁与干净，并为人们提供较好的出行体验。本文分析了就地热再生方法的特点，然后详细阐述了高速公路沥青面层就地热再生方法的质量管理措施。

关键词：高速公路；沥青面层；就地热再生法；质量管理

0前言

高速公路上车速很快，车流量多，昼夜持续，为防止由于公路养护不当而引起交通堵塞，保证高速公路迅速、稳定运营，突出其经济效益与社会价值，就地热再生法的使用日益普遍。就地热再生法是依靠多种功能的设备构成机组，在施工场地对路面升温、翻松、加入外加剂、搅拌、摊铺与压实等，一次性完成对旧沥青面层的100%就地再生使用，取得了“石料循环使用，沥青再生”。采取就地热再生方法养护路面一般用机械与人工辅助形式，取得了机械化生产。经科学规范安排工作工序，流水生产，完成了高速道路高效、安全、顺畅等目标，提升了其运营质量与经济收益。就地热再生法的成功使用主要依靠专业工具、早期调研测试与现场管理等，文章对此着重探究就地热再生法在高速公路的使用要点及其质量管理策略。

1. 就地热再生法的特点

1.1RAP

沥青评估RAP沥青属于再生沥青混合物胶结料的核心构成部分，其含量多少和性能特征直接影响到再生混合物的质量与就地热再生加热质量。此处分析采取离心分离方式抽取沥青后，依靠阿布森回收测试回收RAP材料，且检测其针入度、延性、软化点与黏性等参数，由此评定就沥青退化程度，而且比较RAP沥青和施工过程的沥青初始质量测试结果。

1.2RAP沥青再生工艺

沥青退化期间会产生组分移动、削减芳香酚、增加沥青质、减小沥青质与胶质相容性等。但再生剂含很大比重的芳香酚与部分沥青质，其能和RAP沥青内这两类组分的含量相互补，对RAP材料实现组分协调，进而优化沥青相容性，令RAP沥青得以再生。在再生混合物内加入的再生剂要具备较大黏度，要有很多芳香酚且很少饱和酚，同时要具备溶解与分解沥青质的性能，及其较好的流变性能、较好的和沥青配伍性、较好的耐热性与耐候性。值得注意的是，再生剂一般是面向基质沥青退化研制的，而SBA改性材料的退化既包含沥青组分移动，也随着改性材料的裂解与失效^[1]。国内高速公路表面一般选择SBA改性沥青，分析发现，SBA改性材料的良好性能源自SBS聚合物于基质沥青内产生的趋向连续相的交联网络框架，而再生剂没有复原SBS交联网络框架的作用，所以难以真正区域SBS改性材料再生。改性沥青面层就地热再生法实施中采用再生剂仅能减小RAP材料黏度与改善生产和易性，对RAP沥青与再生混合物性能的提高效果既不明显，还将下降再生地面高温稳固性，极易引起车辙病害。所以，针对SBA改性沥青面层采取就地热再生方法，尚待于寻找其他办法提高RAP沥青与再生混合物质量。

1.3明确最好级配

结合原来的工作经验得知，间断级配沥青混合物SMA类大粒径骨料通过长期嵌挤、摩擦后它的粒径棱角碎化，骨料规格缩小，原集料级配较细。由此，规划原路面是SMA再生沥青混合物配备比时，新料能选择有很大粗集料数量的断级配来调节老料级配。但是和SMA不同之处在于，密实级配沥青材料AC内细集料在持续交通荷载影响下极易被轮胎带出，进而造成原集料级配较粗。所以，规划原路面是SMA再生沥青混合物配备比时，要加上比原路表混合物级配较细的材料。

1.4作业温度

沥青混合物是常用的粘弹性物料，其粘弹形状受到温度影响，所以，就地热再生处理中，温度是最关键的控制要素。就地热再生路面适合在较高温度环境下处理，当温度或路表温度小于15℃时不能铺设。沥青路表就地热再生处理环节，要采取数字展现插入式热电偶温度计和红外线温度计实时监测作业温度^[2]。沥青路表就地热再生升温是个持续过程，路面升温时，热量由路面持续朝表层内4-5厘米位置传导，因为沥青路表自身的热传导性质，加热时沥青路表深度区域的气温梯度大，因此加热均匀与降低沥青退化很难。因为沥青路表材料是异常热导体，极易产生表层温度太高而底部温度尚无法符合要求的现象，所以需要深度探究旧沥青面层的传热机理与热再生设备的热量传输规律。

2、高速道路沥青面层就地热再生法操作技术要点

2.1早期准备

实际施工中，要根据病害问题妥善处理原路面病害，确保原路面结构完整性。期间能选择先开挖、修复坑槽，再开挖横向排水槽等。针对修复结束的裂缝，应当先清理，刨铣与清理原路面表现，带病害解决完后重新清理地面。

2.2明确再生剂用量

再生剂的功能即补偿退化沥青的各种组分，复原改性沥青与其余再生混合物的应用效果，因再生剂用量不同，产生的影响也不一样

^[3]。由此，必须根据现场实况明确再生剂用量。

2.3搅拌

制造新沥青混合物时，要认真检查沥青各项技术参数，保证符合规定。搅拌过程，根据制造配合比加入各种材料，并严格管控温度，准确检查沥青混合物性能，避免出现质量缺陷。

2.4运输

待拌合工作结束后，采取自卸车辆运送混合物，装料时应先清洁车厢，在车厢中涂抹一层抗黏剂，但是车厢底部不能有余液。根据规范的顺序装料，防止出现沥青混合物离析现象。若想保证运输过程混合物温度满足要求，削减热量流失，可以盖上蓬布实现保温，防止被污染。卸料过程，要配置专门的员工处理，防止破坏格栅。这一过程，要科学安装土工格栅，准确填充拓宽路基材料，并严格管理填料含水率，待摊铺结束后，选择大型设备压实，促使碾压度符合设计要求。

2.5拼装水泥板层

具体施工中，要注重对旧水泥砼板凳拼装，这一过程，先准确安装拉杆植筋，在此之前要认真清理砼表层，防止有杂物。待清理结束后根据设计要求进行钻孔工作，浇筑水泥砼时，配合比需满足标准^[4]。此外，在新旧水泥砼路面融合部位准确建立作业缝。待新水泥砼路表浇筑完成立即养护，能采取喷水保湿方法，防止车辆在浇筑好的路面行驶。

3、高速道路沥青面层就地热再生法的质量管理策略

3.1现场管理

采取就地热再生方法养护沥青地面，主要涉及加热、翻松旧地面、加入添加剂、摊铺与纵缝操作等。

（1）加热。选择间歇式热辐射加热方法来加热旧沥青面层，保证热量迅速传送到路面4厘米之下，且路面表面沥青不会烧焦。

（2）翻松旧路面。翻松旧路面的重点在于不打破混合物内的集料。在路面彻底加热的前提下，选择耙齿而非铣刨刀头等手段翻松旧路面，保证旧路面混合物内的石料不被打破，进而不变动旧路面混合物级配，确保了混合物性能。

（3）喷上再生剂或热沥青。再生剂或热沥青的加入形式与喷用量的精准管理，针对充分发挥其复原退化沥青性能的作用有较大影响。选择盘式撒布设备喷上再生剂或热沥青，保证喷洒匀称。再生剂或热沥青只喷用在耙松之后的旧路面沥青材料上，使之与旧路面材料有足够的融合反应周期，保障再生效果与效率。

（4）采集耙松后的材料。采取螺旋采集器采集再生材料，采集时不打破石料，再生剂与热沥青和旧路面材料彻底结合、反应，可以有效复原退化沥青性能。选择专门的保温料带加热设备升温料带，通过保温蓬布盖上料带，削减再生材料热量流失。

（5）旧路面上面层顶部加热。复拌设备在提高新旧沥青材料时，升温下承层，取得层间热黏结，令后续再生层和下承层成为整体，保障地面防剪性能。

（6）摊铺、碾压与接缝处理。根据测试段铺筑时选择的摊铺、碾压计划施工。安排专人检测摊铺温度，保证“勤检测，勤上报，立即调整，保障操作温度”^[5]。碾压时，碾压机不能中途暂停、变速和突然制动。选择层间热黏结方法操作纵向接缝。

3.2温度管理

就地热再生法基于碾压和加热废气沥青物料等环节来完成沥青面层再生目的。该过程，温度管理特别关键，加热旧道路沥青面层时，若加热温度太高或是太低，均不能达到预期要求，甚至产生相反效果。所以，整个施工期间，技术人员必须测量加热温度，以管控项目质量。其施工环节具体操作相应的温度如表1所示。

操作内容	温度/℃
原路表加热软化完成	改性沥青混合物≯200
铣刨后露出地面	≧100
摊铺	≧130
初压	≧130
开通交通	≤50
作业环境温度	≧10

表1 各环节温度管理标准

3.3再生剂用量管理

针对就地热再生剂用量管理非常关键，若要增加再生剂用量，旧沥青针入度也将加大，若再生剂用量超过规定数值，将减小软化点质量指标，长时间如此，沥青路面极易出现夏季车辙，冬天裂缝现象。

3.4均匀性管理

就地热再生过程，要彻底拌合再生剂与旧料，唯有充分拌合新旧材料，实际摊铺时才不会出现离析现象。这一过程，必须严格管理整个施工环节的均匀性，并把控搅拌时间，搅拌时长越久，热再生材料越均匀，旧料沥青极易复原，彻底裹住集料。

3.5设备运转和配合

选取相关设备后，要做好设备配合任务，整个施工环节，每个工序要规范衔接，以提升机组运行的可靠性，防止由于温差引起的材料温度离析问题。

4、结束语

综上所述，就地热再生方法充分再生使用旧路面物料，具备绿色、迅速、优质等优势，近几年在国内快速发展。与传统工艺方法不一样，就地热再生处理质量受旧路面情况、施工环节的指标管理、操作后的检查与工艺方法的影响较大。

参考文献：

[1]李振成.高速公路沥青路面就地热再生技术的质量控制分析研究[J].建材发展导向,2021,19(16):245-246.

[2]王斯倩,万灵,殷勤,陈莉.高速公路沥青路面就地热再生技术的质量控制分析研究[J].江西建材,2021(01):23-25+28.

[3]刘梅.公路沥青路面就地热再生施工技术质量控制[J].黑龙江交通科技,2018,41(07):72-73.[4]贺盛,高慧婷.高速公路沥青路面就地热再生质量控制研究[J].常州工学院学报,2017,30(Z1):5-9.

[5]祝争艳.江苏高速公路沥青路面就地热再生质量控制技术研究[J].中国公路,2017(11):102-103.