行業(yè)資訊
熱再生技術(shù)在高速公路現(xiàn)場施工中的應(yīng)用
一、高速公路熱再生技術(shù)的原理
熱再生技術(shù)是通過使用專業(yè)路面加熱設(shè)備（如采用微波、紅外等方式加熱），對瀝青路面進(jìn)行間歇式的加熱，使病害路面的溫度逐步升高到適當(dāng)?shù)臏囟?，直至其軟化，再對該路面的舊有瀝青混合材料進(jìn)行處理，適當(dāng)?shù)奶砑有碌母邷貫r青混合材料或再生劑，之后再進(jìn)行碾壓、整平，實現(xiàn)瀝青路面的病害修復(fù)，現(xiàn)場綜合養(yǎng)護(hù)修補的技術(shù)。
熱再生技術(shù)關(guān)鍵在于怎樣將原有路面需要進(jìn)行再生的結(jié)構(gòu)層，進(jìn)行均勻的加熱直到適合施工的溫度。有效控制適當(dāng)?shù)臏囟仁菍β访孢M(jìn)行再生質(zhì)量好壞與否的關(guān)鍵所在。一旦溫度稍低，就難以進(jìn)行路面的翻松，很難進(jìn)行路面的再生。過于高溫，則會導(dǎo)致路面的瀝青過早老化，甚至?xí)⒙访鏌?。運用熱再生技術(shù)進(jìn)行施工的時候，如果不能更有效的將熱能滲透到病害路面的結(jié)構(gòu)層之中，就只能應(yīng)用銑刨工藝對原路面進(jìn)行刨除。一旦進(jìn)行銑刨，在這一過程中必然會將一部分的骨料打碎，導(dǎo)致混合料的變異，并且骨料進(jìn)行打碎之后新的破碎層面上并沒有裹覆瀝青，這對瀝青的路面性能造成了非常不利的影響。所以，均勻、迅速的按照需要加熱路面是各個熱再生設(shè)備生產(chǎn)商們研發(fā)的重點。當(dāng)前，比較先進(jìn)熱再生設(shè)備主要的加熱方式多采用微波加熱與遠(yuǎn)紅外熱輻射等加熱方式，以使加熱更均勻、可控。
二、對現(xiàn)場熱再生舊路檢測的內(nèi)容
首先需要對舊有路面進(jìn)行有效檢測，查看路段是否符合采用現(xiàn)場熱再生技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的條件。檢測的內(nèi)容主要包括瀝青路面的變形病害、強度及路面抗滑能力等方面的調(diào)查。
依照檢測出的結(jié)果，進(jìn)行熱再生方案的選定。在進(jìn)行現(xiàn)場熱再生養(yǎng)護(hù)前，需要對舊的路面進(jìn)行一些相應(yīng)維修。對于基層遭到破壞的路段，需要將基層挖除，并對基層進(jìn)行補強之后再對面層進(jìn)行鋪筑。因為高速公路的熱再生施工設(shè)備對路面有一定加熱深度的要求，對于車轍超過2.5厘米的面層，需要對其重新進(jìn)行銑刨。
三、對于熱再生瀝青混合材料配合比例的設(shè)計
1、舊瀝青混合材料的油石比與級配的檢驗
由于舊路面的各個路段的級配變化比較大，對于再生路面設(shè)計需要按照每公里來分別進(jìn)行。本文中，特選其中的一處來進(jìn)行說明。
舊路面芯樣的抽提篩分結(jié)構(gòu)的油石比平均數(shù)值是5.8%，對于級配的平均值如表一所示。
2、舊瀝青加入再生劑試驗的分析
再生劑主要的功能是將老化瀝青的各種性能加以恢復(fù)，需要將老化瀝青與再生劑按照不同的比例加以混合。依照再生劑生產(chǎn)廠家所提供摻配的比例，同時選用10%、8%、6%這三種比例進(jìn)行試驗。
依照高速公路熱再生路段交通情況以及氣候等條件，熱再生瀝青再生的目標(biāo)標(biāo)號應(yīng)該比該地區(qū)原來使用新瀝青的標(biāo)號要低，因為一旦熱再生的瀝青標(biāo)號過高，就會導(dǎo)致瀝青軟化點指標(biāo)的降低，造成瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性有一定降低。預(yù)期熱再生瀝青需要達(dá)到AH—70的石油瀝青標(biāo)號，并由試驗結(jié)果來確定摻配的比例是9%，摻配之后熱再生瀝青的針入度是63.0，符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
3、再生瀝青混合材料配合比的設(shè)計
舊路面中的瀝青混凝土歷經(jīng)多年行車的碾壓，在自然因素與荷載的作用之下，骨料顆粒受到了反復(fù)的磨損，甚至是壓碎，導(dǎo)致了混合材料的級配發(fā)生一定變化，盡管偏離的AC—16I的范圍比較小，但還應(yīng)考慮路面的高溫性與耐久性，決定加入10%左右的1—2厘米的新碎石作為添加的骨料。
在本方案之中再生的瀝青混合材料油石比例普遍由兩部分所組成：一是舊瀝青混合料油石比。二是所添加的再生劑。對于舊瀝青混合料油石的比例為5.8%。再生劑折算成油石的比率是0.52%。再生瀝青混合材料油石比為：5.7%=（0.52%+5.8%）*90/100，這樣再生瀝青混合材料馬氏指標(biāo)就符合了高速公路指標(biāo)的要求。由于瀝青混合材料空隙率比較小。因此在施工中對加入新骨料的用量應(yīng)嚴(yán)格控制，才能保證再生的瀝青混合料的體積指標(biāo)。
將再生的瀝青混合料組成確定之后，進(jìn)行瀝青混合材料性能的指標(biāo)試驗。從試驗的結(jié)果中能夠看出，再生瀝青混合料動穩(wěn)定是1040次每毫米，凍融劈裂是85.1%，在低溫中的彎曲是3500，各項性能指標(biāo)均滿足高速公路規(guī)范的要求。應(yīng)此，將熱再生混凝土混合材料應(yīng)用在高速公路的養(yǎng)護(hù)施工中是可行的。
四、再生瀝青混合材料的檢驗與施工
1、施工
開始需要對舊路面進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的溫度要達(dá)到180攝氏度以上，路面5厘米處的溫度需要達(dá)到130攝氏度以上，設(shè)備運行的速度應(yīng)為1米/分鐘，應(yīng)用德國的WIRTGEN的設(shè)備來進(jìn)行施工，對于預(yù)熱之后的舊材料經(jīng)過耙松之后傳到設(shè)備之中，加入再生劑攪拌，之后進(jìn)行攤鋪并碾壓成型。
2、檢驗
在高速公路進(jìn)行現(xiàn)場熱再生的過程之中檢驗發(fā)現(xiàn)，設(shè)計級配與實際路面的級配有一定差別，有些路段含有的瀝青較多，油石比達(dá)到了6.1%，現(xiàn)場熱再生的路面壓實度始終大于97%。符合路面厚度設(shè)計的要求，其瀝青混合材料的馬氏穩(wěn)定度是8.09KN，其流值是34.7，均符合高速公路的設(shè)計要求。
五、結(jié)語
經(jīng)過對高速公路路面應(yīng)用熱再生技術(shù)施工的實驗可以知道，一旦瀝青混合材料錄用性質(zhì)達(dá)不到通行的要求，必須要進(jìn)行熱再生之后，才能進(jìn)行使用。試驗證明了在高速公路中應(yīng)用現(xiàn)場熱再生技術(shù)進(jìn)行施工，對于高速公路的維修與養(yǎng)護(hù)來說，有著重要的意義。
