缩略图

公路工程中沥青路面再生技术的应用效果及施工质量控制研究

作者

陈兵

身份证号:320923197504297814

一、引言

我国公路建设已从 “ 建养并重” 转向 “ 养护优先” 阶段,截至 2024年底,全国高速公路里程突破 18 万公里,大量早期修建的沥青路面进入大修或改建期。传统路面翻修采用 “ 挖除 - 废弃 - 新建” 模式,不仅消耗大量优质沥青、石料等资源,还会产生大量建筑垃圾,加剧生态环境压力。沥青路面再生技术通过对废旧沥青路面材料(RAP)进行破碎、筛分、加热、改性等处理,重新用于路面结构层施工,实现资源循环利用。深入研究不同再生技术的应用效果及施工质量控制方法,对降低养护成本、践行绿色交通理念具有重要现实意义。

二、沥青路面再生技术的类型及应用效果分析

2.1 主流再生技术的原理与适用场景

沥青路面再生技术根据施工温度和作业方式的不同,可分为四大类:

厂拌热再生技术:将回收的 RAP 运至搅拌站,经破碎、筛分后与新沥青、新石料按比例混合加热搅拌,重新生产再生沥青混合料,用于路面下面层或基层施工。该技术适用范围广,RAP 掺量可达 30%-50% ,适用于大规模路面大修工程。

就地热再生技术:通过现场加热、翻松、添加再生剂、搅拌、摊铺、碾压等一体化作业,直接对旧路面进行再生处理,主要用于路面表面层的养护维修。其优势在于施工速度快、对交通影响小,RAP 利用率接近100% 。

厂拌冷再生技术:将 RAP 与水泥、石灰、乳化沥青等稳定剂在常温下混合搅拌,形成冷再生混合料,用于路面基层或底基层。该技术能耗低、施工简便,适用于低交通量公路的基层改造。

就地冷再生技术:现场对旧路面进行破碎、添加稳定剂、就地搅拌、摊铺碾压,无需加热工序,适用于乡村公路、县乡公路的基层维修,具有成本低、环保性强的特点。

2.2 不同再生技术的应用效果对比

通过对国内 10 个典型公路养护项目的跟踪调研,对比分析四种再生技术的应用效果:

经济效果:厂拌热再生工程造价较新建路面降低 25%-30% ,就地热再生降低 20%-25% ,厂拌冷再生降低 30%-35% ,就地冷再生降低 35%-40% 。其中,就地冷再生因无需运输 RAP 和加热工序,经济性最优。

资源节约:单公里双向四车道高速公路大修中,采用厂拌热再生可节约沥青 80-120 吨、石料 1500-2000 立方米;就地热再生 RAP 利用率达95% 以上,减少建筑垃圾外运 1200-1800 吨 / 公里。

路用性能:厂拌热再生混合料的高温稳定性、低温抗裂性与新混合料接近,可满足高速公路下面层使用要求;就地热再生路面的表面平整度、抗滑性能达标率达 90% 以上,使用寿命可达 6-8 年;冷再生基层的抗压强度、整体性可满足低交通量公路设计标准。

环境效益:热再生技术通过优化加热工艺可降低能耗 30%-40% ,减少CO ₂ 排 放 25%-35% ;冷再生技术全程无加热环节,噪音污染降低40%-50% ,粉尘排放减少 60‰ 。

三、沥青路面再生技术的施工质量控制要点

3.1 原材料质量控制

原材料是决定再生路面质量的基础,需重点管控三个方面:

RAP 质量控制:对回收的旧路面材料进行现场取样检测,确保 RAP的沥青含量、针入度、延度等指标符合要求;通过破碎、筛分控制 RAP 的粒径级配,剔除杂质、土块等有害物质,粒径偏差控制在 ± 5% 以内。

再生剂选择与添加:根据 RAP 中旧沥青的老化程度,选择相容性好、恢复性能强的再生剂,通过室内试验确定最佳添加量,一般为 RAP 质量的 0.3%0.8% ;再生剂应密封储存,使用前进行匀质化处理,避免分层离析。

新料与稳定剂控制:新沥青应选用符合规范要求的重交道路石油沥青,针入度指数 PI 宜为 - 1.5-1.0;新石料的压碎值 ≤28% 、洛杉矶磨耗损失≤30% ;冷再生用水泥强度等级 ≥32.5 级,初凝时间 ≥3 小时,终凝时间 ≤ 12 小时。

3.2 施工工艺质量控制

热再生施工工艺控制:

厂拌热再生:控制 RAP 加热温度在 100-120C ,新骨料加热温度在160-180C ,混合料出料温度在 145-165C ;搅拌时间比普通混合料延长10-15 秒,确保混合均匀。

就地热再生:采用红外线加热机对路面进行分层加热,表面温度控制在 160-180C ,加热深度达 3-5 厘米,避免局部过热碳化;翻松深度误差≤± 5 毫米,添加再生剂后搅拌均匀度达 95% 以上。

冷再生施工工艺控制:

厂拌冷再生:控制混合料含水率比最佳含水率高 1%-2% ,搅拌时间≥90 秒,确保稳定剂均匀分布;混合料运输过程中覆盖保湿,停放时间不超过 4 小时。

就地冷再生:破碎深度按设计要求控制,误差 毫米;稳定剂采用撒布车均匀撒布,撒布量偏差 ≤± 3% ;就地搅拌后的松铺厚度按试验段确定的系数控制,一般为压实厚度的 1.2-1.3 倍。

摊铺与碾压控制:再生混合料摊铺速度控制在 2-4 米 ξ/Ξ 分钟,摊铺温度(热再生)不低于 135C ;碾压遵循 “ 紧跟、慢压、高频、低幅” 原则,热再生路面碾压终了温度不低于 80C ,冷再生路面采用振动压路机碾压,压实度达 96% 以上。

3.3 质量检测与验收控制

建立 “ 过程检测 + 最终验收” 的质量检测体系:

过程检测:施工中每 200 米取样检测再生混合料的马歇尔稳定度、流值、空隙率等指标;采用无核密度仪实时监测压实度,发现偏差及时调整碾压工艺;对路面平整度采用 3 米直尺检测,偏差≤3 毫米 / 米。

最终验收:竣工验收时检测路面的厚度、压实度、弯沉值、抗滑性能等指标,其中热再生路面弯沉值应符合设计要求,冷再生基层 7 天无侧限抗压强度 ≥2.5MPa ;外观质量要求表面平整、无裂缝、无松散,边线直顺。

四、结论

沥青路面再生技术在资源节约、环境保护、成本控制等方面具有显著优势,不同再生技术的应用效果存在差异,需根据工程类型、交通量、路面状况等因素合理选用。施工中通过强化原材料管控、优化施工工艺、严格质量检测,可有效保障再生路面的质量。

参考文献

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[2]沈小龙. 沥青路面热再生技术在公路工程的应用[J].运输经理世界,2024,(30):25-27.

[3]刘锦涛. 干线公路工程沥青路面厂拌热再生施工技术分析[J].交通科技与管理,2024,5(09):80-82.