沥青路面现场热再生技术的研究

　　摘要：在许多情况下，沥青路面表面虽然被行车所磨损，失去应有的粗糙度;或者由于沥青混凝土中含油较多，出现了并不十分严重的车辙；或者由于低温收缩，路面出现许多裂缝，但面层材料并未老化，而下层仍然坚实完好，没有必要将路面面层进行大修，而只要在表面加以修整，就能恢复路面的使用性能。为此，出现了现场修复沥青路面的施工方法，它可以使原沥青路面材料全部被重新利用。现场热再生施工技术也称热表面再生，主要是指加热旧路面面层到要求的深度，翻松旧路面，添加还原或再生剂，重新铺筑成型的施工方法。
　　关键词：现场热再生技术；沥青路面；工艺方法
　　一、现场热再生技术特点
　　沥青路面现场热再生技术(HotIn-PlaceRecyclingofAsphaltConcrete，简称HIPR)是专用来修复沥青道路表面病害的，主要是指加热路面面层至要求的深度(一般不超过6cm)，翻松旧路面，添加还原或再生剂，重新铺筑成型的施工方法。一般用一台大型“沥青路面热再生联合机组”，先把沥青路面烤热软化，再将旧沥青层收集起来输送到该机组中的双卧轴连续搅拌机上，添加新骨料、补充新沥青，搅拌后排到机组的摊铺器上，摊铺、捣实、熨平，再用压路机碾压，铺成一条新路。现场热再生可以通过单次操作完成，把原材料和待修的路面重新结合。或者是通过两阶段完成，即现将再生料重新压实，然后在上面再铺一层磨耗层。
　　沥青路面现场热再生技术是一种具有国际水平的高等级技术，采用就地加热、翻松、搅拌、摊铺、压实等连续作业，一次成型路面，经济、高效、快速、环保、节约，具有显著的经济效益和社会效益。当沥青路面表面层出现裂缝、泛油、磨损、车辙、坑槽等病害或路用性能下降，路面的损坏程度还没有波及到基层时，都可以采用这种维修方法，使用先进的现场热再生机组，就地加热旧路面，耙松、收集旧料，增加适当的新拌沥青混合料、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，是一种连续式的现场热再生作业力一式。
　　沥青路面现场热再生技术的主要特点是:
　　1.任何直接重铺或铣刨后再填补的一工程都可以用热再生的方法，旧路面混。合料就地再生利用，减少了废料运输过程及废弃物堆放场地。
　　2.能保存骨料的完好，保留沥青的组成及性能，100%的利用旧料。而传统的再生法只能利用40一50%旧料，新的设备能够产生史高质量的沥青，再生沥青混合料和新的沥青混合料具有一样的生命周期。
　　3.不受大的交通流量的限制，与以前的维修方法相比，影响交通及沿途居。民的程度小，施工结束就可以开放交通。
　　4.施工中产生的振动、噪音比其他施工方法小，有利于环保。
　　5.此维修方法是以路面面层为施工对象，适于基层承载力良好，因面层疲劳而龟裂、车辙破损的路面。损坏波及到基层以下时，原则上不适用，或必须首先对基层进行处理。现场热再生一般不能纠正属于结构上的破坏。
　　6.现场热再生不能修复位于沥青层以下较深位置的伸缩裂纹，可以达到最。大深度为50mm的位置。
　　7.由于使用专用机组进行连续机械化施工，此方法不适用于小型维修工程及难以确保连续机械化施工的工程。
　　8.在实行现场热再生方法前，路面上的大量冷混合料补丁，喷涂补丁，必须除掉。且该方法是在现场加热旧沥青路面，容易受特殊气候的影响，寒冷季节一般不易施工。
　　9.对沥青路面进行现场热再生修复处理，可同时实现调整集料级配、恢复老化沥青性能、改善路面路用性能等目标。
　　国外研究表明，再生路面的高温稳定性和抗车辙性能优于相同等级和相同集料组成的新沥青混合料路面。
　　二、现场热再生工艺方法分析
　　根据待再生路面的病害特点和设计要求及对修复后路面质量等级的不同要求，可以采用的现场热再生技术方案主要有四种：整形(Reform)、重铺、(Repave)和复拌(Remix)和复拌+罩面(Remix-Plus)。
　　1.整形再生法
　　整形是重新修复道路断面的过程。整形再生法是由加热机对旧沥青路面加热至一定温度后，用复拌机将路面翻松并在复拌机上的搅拌器中把翻松的材料拌和均匀(叮同时加入适量的添加剂恢复沥青性能)，然后摊铺到路面上，用压路机碾压成型。也可以用人工将已加热软化的路面进行翻松作业。这种方法适合维修破损不严重、破损面积较小的路面，修复后可消除原路面的车辙、龟裂等病害，恢复路面的平整度，改善路面性能。
　　2.重铺再生法
　　重铺再生法是通过使用现场再生设备的复拌机，在整形再生法施工的基础
　　上，把旧路面材料翻松、搅拌均匀并整平后，同时在其上面再铺设一层新的沥青
　　混合料作为磨耗层，形成全新材料的路面，最后用压路机碾压成型。这种方法适
　　用于破损较严重路面的维修翻新和旧路升级改造施工，可以恢复路面的抗滑阻
　　力、修整车辙、改善道路横坡和加强沥青路面。
　　3.复拌再生法
　　复拌再生法是由现场热再生设备的加热机将旧路面加热至一定温度后，用复拌机将旧路面翻松，通过材料输送装置将翻松后的材料送入搅拌器，同时把特别配置的新热沥青混合料、沥青或恢复沥青特性的再生剂按适当的比例加入搅拌器，由搅拌器中的叶片把新旧材料一起拌和均匀，形成新品质的沥青混合料，然后摊铺到路面上，用压路机碾压成型。
　　该方法可以改善现有沥青路面材料的特性，修复老化和非稳定的磨耗层，改变道路横坡，增强道路强度；也可以将磨耗层改造为粘结层，然后再覆盖新的磨耗层。
　　4.复拌+罩面法
　　复拌+罩面法(Remix-plus):在复拌再生法的基础上，加罩一层新的沥青混合料作为磨耗层，用来改变路面的级配，提高路面的承载力和路用性能。此法适用于重交通，上面层损害较严重，承载力下降的旧路面大中修工程。
　　三、现场热再生工艺要点
　　沥青再生技术在国外已经是应用了20-30年的成熟技术，有大量现成的研究成果和实践经验，因此，我们发展沥青再生技术，主要是结合国内的气候条件和路面工程特点进行技术引进、消化、吸收和推广应用。大量国内外研究成果和实践表明，沥青再生技术主要难点包括：
　　1.废料的变异性问题。废料的沥青含量、沥青老化程度以及集料级配的。变异性一般均较大，直接影响再生沥青混合料的质量控制。
　　2.再生沥青混合料的拌和工艺。在不烧伤旧沥青的前提下，保证拌和温度并使新旧沥青均匀混合是技术关键。
　　3.再生沥青混合料的配合比设计及其抗裂性能和耐久性能评价。再生沥。青混合料的抗裂性和耐久性是确保其性能不低于普通沥青混合料的关键。
　　4.再生剂的研制和使用。专门的再生剂研制需要在掌握沥青化学理论和。再生机理的基础上进行，并且需要长期的试验、检测和评价，才能应用于实际生产。但美国不鼓励应用专门的再生剂，而建议在控制RAP用量的前提下用软一级的新沥青直接调和使用。
　　在采用现场热再生技术时，除了要针对性地解决上述难点外。要使铺设的高速公路达到沥青路面的技术标准，对现场热再生专用设备有些基本要求。而影响再生沥青混凝土质量的关键技术要求包括：
　　1.现场热再生设备在短时间内对原路面沥青层加热，同时要控制加热沥青层的厚度和加热温度，且新添加的骨料也不能加温，要短时间内对原沥青层加热和同时要控制加热温度和厚度成为主要矛盾。
　　2.该设备添加新骨料和新沥青的连续计量采用容积法，油石比的控制是通过把翻修工作速度和翻修厚度换算成切削沥青路面的旧混合料的数量，再调节新沥青和新骨料的添加量来进行的。沥青路面再生的质量还取决于旧沥青混合料的计量方法及计量装置。
　　3.所有配料的均匀搅拌和充分混合是获得优质沥青混凝土的重要条件。
　　4.由于旧沥青层的损害程度不一致，而热再生设备一般又只能以一种大体。相同的铣刨深度进行翻修作业，重铺路面的承载力将难以一致，特别是对于那些基层(甚至路基)承载力不足需要补强的路段。
　　5.处理好加热旧沥青料时产生的废气，以免造成环境污染。

《沥青路面现场热再生技术的研究》

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