文／張家口市路橋工程監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司 趙延玲

關(guān)鍵字:廠拌熱再生技術(shù)；公路工程；養(yǎng)護(hù)；配合比設(shè)計(jì)

1 工程概況

某高速公路車流量大，且超載超限車輛多，原路面按照厚3cmAC-13C水穩(wěn)碎石上面層+厚4cm AC-20C改性瀝青混合料面層+厚20cm水穩(wěn)碎石基層+厚30cm石灰土層設(shè)計(jì)，運(yùn)行4年多以來，路面先后出現(xiàn)較為密集的縱橫向裂縫、唧漿、沉降等病害，須進(jìn)行病害路段養(yǎng)護(hù)加固處理。在對(duì)病害路段進(jìn)行路基路面取芯試驗(yàn)及彎沉分析的基礎(chǔ)上，經(jīng)過綜合考慮，決定采用補(bǔ)強(qiáng)和再生養(yǎng)護(hù)方案。廠拌熱再生施工技術(shù)是將所回收的瀝青銑刨料破碎篩分處理，并按設(shè)計(jì)配合比和新瀝青材料、新集料、再生劑等在拌合廠站集中處理為性能與新混合料相當(dāng)?shù)臒岚柙偕鸀r青混合料，再生料性能質(zhì)量穩(wěn)定且品質(zhì)優(yōu)良[1]，可以實(shí)現(xiàn)舊銑刨料的再生循環(huán)利用。

2 廠拌熱再生混合料設(shè)計(jì)

2.1 銑刨料舊瀝青性能

改性瀝青面層銑刨料是高速公路廠拌熱再生混合料的主要材料，本工程在設(shè)計(jì)及試驗(yàn)階段選取代表性強(qiáng)的銑刨料樣品進(jìn)行瀝青含量及舊料性能檢測(cè)的抽提篩分試驗(yàn)，結(jié)果表明，銑刨料中瀝青含量為4.1%，且瀝青膜厚度均勻，性能良好，25℃針入度為36（0.1mm），延度21.5cm，軟化點(diǎn)65℃。本工程回收的舊瀝青材料性能檢驗(yàn)結(jié)果符合相關(guān)規(guī)范對(duì)再生混合料性能的規(guī)定，表明其具有再生利用價(jià)值。舊銑刨料壓碎值為20.9%，洛杉磯磨耗值為28.3%，針片狀含量19.4%，其性能指標(biāo)符合規(guī)范要求，但針片狀含量超出規(guī)范所規(guī)定的18%的標(biāo)準(zhǔn)，所以必須采取有效措施并減少新集料內(nèi)針片狀含量[2]。

在進(jìn)行所回收改性瀝青面層銑刨料處理的過程中，采用SBS改性瀝青，所摻加的粗細(xì)集料及礦粉性能指標(biāo)均符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定，銑刨料摻加比控制在20~30%，根據(jù)銑刨料中瀝青材料的老化程度、質(zhì)量變異程度及再生混合料設(shè)計(jì)要求等確定出銑刨料摻加比應(yīng)為20%，其合成級(jí)配詳見圖1。

圖1 AC-20C廠拌熱再生混合料合成級(jí)配圖

2.2 再生料配合比設(shè)計(jì)

再生料配合比設(shè)計(jì)過程與普通瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)過程相同，在分析不同油石比對(duì)應(yīng)的馬歇爾指標(biāo)的基礎(chǔ)上確定的熱再生混合料瀝青用量為4.0%，最佳油石比4.2%，還與普通AC-20改性瀝青混合料共同進(jìn)行了關(guān)鍵性能是否符合相關(guān)規(guī)范的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示，廠拌熱再生瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度為5240次/mm，殘留強(qiáng)度比為98.4%，殘留穩(wěn)定度為96.9%，普通AC-20改性瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度為5875次/mm，殘留強(qiáng)度比為98.2%，殘留穩(wěn)定度為96.6%，再生瀝青混合料各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合相關(guān)規(guī)范，路用性能良好，其性能與普通改性瀝青混合料相比與新拌合混合料更為接近。

3 廠拌熱再生施工

3.1 銑刨料預(yù)處理

回收的改性瀝青面層銑刨料必須分別回收和堆放，通過推土機(jī)和裝卸機(jī)將回收銑刨料堆充分混合后，改用破碎機(jī)破碎處理，使回收料最大粒徑比再生瀝青混合料最大公稱粒徑小。將破碎處理后的回收料按0～5mm和5mm以上兩檔進(jìn)行篩分，通過裝卸機(jī)運(yùn)輸至料場均勻堆放，在料場內(nèi)搭設(shè)大棚，建立完善的防排水系統(tǒng)，防止回收料曝曬和雨淋后含水量發(fā)生變化而影響材料性能。銑刨料及時(shí)使用，防止因回收料自重而導(dǎo)致篩分好的材料重新結(jié)塊。

3.2 廠拌熱再生混合料拌合、運(yùn)輸

根據(jù)拌合設(shè)備所具有的生產(chǎn)能力、再生混合料含水率及級(jí)配、新瀝青粘溫曲線等進(jìn)行廠拌熱再生瀝青混合料生產(chǎn)溫度的確定。將銑刨料篩分為0~5mm和5~10mm兩檔擋料，通過裝載機(jī)將再生料運(yùn)輸至配料斗，稱重厚按設(shè)計(jì)比例摻配攪拌，再借助新增設(shè)備完成傳送和配料，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行熱拌瀝青混合料拌合過程及質(zhì)量控制。

再生混合料拌合完成后通過20t自卸車運(yùn)輸，裝料前對(duì)車廂進(jìn)行徹底清掃，并涂刷一層防粘隔離劑，裝料過程中緩慢移動(dòng)車輛并分前、中、后三次平衡裝料，運(yùn)輸過程中用雙層篷布覆蓋。自卸車輛抵達(dá)施工現(xiàn)場后空擋停放在攤鋪機(jī)前100~300m的范圍內(nèi)，在攤鋪機(jī)的推動(dòng)下前進(jìn)卸料。

3.3 廠拌熱再生混合料攤鋪、碾壓

廠拌熱再生瀝青混合料攤鋪溫度保持在150～165℃，攤鋪施工過程勻速、緩慢且連續(xù)，攤鋪速度控制在1.0～3.0m/min，攤鋪機(jī)不得中途停止或任意調(diào)整攤鋪速度、變換攤鋪路線。混合料碾壓溫度不低于140℃，如果碾壓溫度達(dá)不到要求，必須按設(shè)計(jì)比摻加溫拌劑。

4 質(zhì)量控制及效果檢測(cè)

加強(qiáng)攤鋪碾壓平整度、攤鋪溫度、壓實(shí)度、滲水系數(shù)等項(xiàng)目的檢測(cè)與控制，再生瀝青混合料級(jí)配和含水量均應(yīng)按照《再生技術(shù)規(guī)范》（JTG F41-2008）每天檢查一次，且含水量設(shè)計(jì)值應(yīng)不大于3%。攤鋪碾壓施工過程質(zhì)量管理應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范，并對(duì)施工過程進(jìn)行抽檢。

施工結(jié)束后進(jìn)行再生混合料面層性能測(cè)試，所檢測(cè)得芯樣馬氏壓實(shí)度為98%，滲水系數(shù)均值不超過50mL/min，平整度為2.4mm，空隙率4.2%，均符合技術(shù)要求和相關(guān)規(guī)范。施工路段運(yùn)行半年后對(duì)廠拌熱再生瀝青混合料面層進(jìn)行再次檢驗(yàn)，結(jié)果表明，混合料舊瀝青集料級(jí)配均勻，且并未發(fā)生舊瀝青材料繼續(xù)老化問題，面層厚度和壓實(shí)度均符合規(guī)范要求，新加鋪路面層滲水較大，但再生混合料面層幾乎不透水。

5 結(jié)論

廠拌熱再生技術(shù)應(yīng)符合國家相關(guān)政策所提出的高速公路養(yǎng)護(hù)施工中廢舊瀝青路面材料循環(huán)利用率不能低于90%的要求，該技術(shù)對(duì)改性瀝青面層銑刨料的回收利用能減少養(yǎng)護(hù)施工過程中碳的排放，降低施工成本。為保證再生混合料性能與施工質(zhì)量，須加強(qiáng)對(duì)改性瀝青面層銑刨料回收、加工、儲(chǔ)存及攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)的控制。