沥青路面的设计寿命一般为15~20年,但在实际使用过程中,沥青路面往往在运行10年左右就会出现病害。我国早期建设的高速公路急需大面积维护。沥青路面再生技术将旧路面铣削材料、再生剂、新石材、新沥青按比例混合成再生沥青混合料,然后铺设成新的再生路面结构层,可以有效回收大量旧路铣削材料。本文总结了工厂拌热再生施工技术及其在高速公路大修工程中的应用,总结了工厂拌热再生配合比的设计和施工控制技术,检验其实际使用效果。
一、工程概况
某高速公路已运行16年,各路段表面严重开裂,车辙严重。路面弯曲过大,无法满足正常交通需求。经研究,决定对试验路段进行检查(K32+490~K33+290)铣刨,沥青表面铣刨回收料采用厂拌热再生技术,加铺4铺cmSMA-13+6cmAC-20C+8cmAC-25C,修复路面车辙、坑槽等病害。
二、沥青混合料厂拌热再生技术
(1)回收旧路面材料
在回收旧路面材料的过程中,根据旧路面沥青的老化程度,预先划分材料级配分布和沥青含量的铣削范围,并对车道进行回收。此外,铣削深度应根据路面芯样试验结果确定,避免混合其他结构层材料或杂物。铣削速度一般控制在6~8m/min,相应的铣刨深度约为4cm,所得铣刨料均小于4cm×4cm。
(二)旧路面铣刨预处理
旧路面铣削所得的旧材料在使用前应进行破碎、筛分,并清除旧材料中的石粉、灰尘等杂物,特别是大块或板结的旧路面铣削材料,必须进行预处理。此外,为避免粉尘的产生,减缓沥青的老化,应在预处理后立即使用,不得提前破碎和筛分。
(3)热再生沥青混合料的混合
热再生沥青混合料搅拌过程中严禁直接接触明火,严格控制RAP混合温度,避免混合过程中产生青烟,造成二次污染。热再生混合料应提高新矿物温度(不超过200℃),新沥青和旧材料分别加热,新沥青的加热温度可通过粘合温度曲线确定,旧材料应加热至120~130℃。与普通新拌沥青混合料相比,热拌再生沥青混合料应适当延长干拌时间5~10s,搅拌总时间延长15s,确保新旧沥青与骨料充分搅拌均匀。
(4)摊铺和碾压
热再生沥青混合料摊铺前,应清理基层表面的碎石、土壤等杂物,修复基层表面,相应处理局部病害。只有合格后,才能撒上粘层油或透层油,并根据需要选择是否设置下密封层。热再生混合料的摊铺和碾压施工工艺与新拌沥青混合料基本相同,按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中的有关规定。
三、工程实践
为了掌握工厂搅拌再生技术的实际应用效果,测试试验路段的施工质量和混合料的路用性能,试验结果如表1所示。
从表1可以看出,沥青热再生混合料的各项性能指标符合规范要求,沥青热再生结构层压实度好,厚度符合设计要求。沥青热再生混合料在严格的施工控制下有效压实,形成热再生沥青结构层;热再生沥青混合料的高温、水稳定性和低温性能满足标准对热混合沥青混凝土下层的要求,表明合成级配设计合理。铣削材料和旧材料可以形成一定的骨架结构,共同承受荷载,再生剂可以更好地恢复旧沥青的性能。
本文通过对热再生沥青混合料配合比的合成设计,总结了厂混热再生沥青路面的施工技术,并将其应用于高速公路大修工程中,然后对沥青再生层的施工质量和沥青再生混合料的高温、水稳定性、低温等路面性能指标进行了检验。结果表明,通过选择合理的再生剂、新沥青和合成级配,对热再生沥青混凝土下层施工进行相应的质量控制,再生结构层施工质量好,路面性能满足设计要求,实现了旧沥青铣刨料的回收利用。