RAP厂拌热再生沥青混合料施工应用技术

于林涛

陕西高速机械化工程有限公司

摘要：高性能再生剂能在短时间内调和老化沥青的组分，改变老化沥青的流动性。该技术采用振动筛控制铣刨料比例，热再生混合料由精确控制的热再生拌和设备生产，保证了混合料的技术性能。通过改进摊铺碾压工艺和施工质量控制方法，控制热再生混合料的摊铺效果。RAP厂拌热再生沥青混合料施工应用技术，可以广泛使用沥青铣刨料，解决铣刨料无处堆放的问题，避免石料开采和沥青加工造成的环境污染。该技术适用于公路养护、新建或改扩建工程，尤其适用于沥青铣刨材料较多的情况。

关键词:道路工程；路面材料；沥青老化；RAP厂拌热再生；分批配料装置

1技术概述

基于现有技术，提高铣刨料含量的关键在于严格控制铣刨料的级配和活化废沥青，而活化废沥青的关键在于新型再生剂。目前市场上的再生产品质量参差不齐，普遍存在废沥青改性效果差、耐老化性能差的问题。陕西高速机械化工程有限公司积极调研国内废旧沥青再生材料，与长安大学、陕西省交通规划设计研究院有限公司等单位合作，推广应用高性能再生材料。在充分保证RAP厂拌热再生沥青混合料技术性能的前提下，显著增加了铣刨料的含量。

2技术原理

生产过程中安装了沥青铣刨料的二次破碎设备和振动筛分机，可分级筛分成三级铣刨料，有效控制铣刨料的级配。同时，为保证厂拌热再生的出料量和再生混合料的稳定性，新建一座沥青拌和站，安装专用的回收筒、计量装置、回收料斗及相关管道，使两个等级的铣刨料可以任意比例同时加入拌和站。在研磨材料被加热后，再生剂首先与研磨材料混合，然后再生的研磨材料落入混合仓中，并且处于较高的温度。

高掺量RAP厂拌热再生沥青混合料技术实施方案的流程主要包括:施工准备、配合比设计及性能验证、再生混合料的生产、运输、摊铺、碾压及施工质量控制。

2.1施工准备

1)材料准备、检查和检验

项目实施前，准备新的骨料、矿粉、铣刨料、沥青等材料。其中，磨细料分层磨细，运回搅拌站，由专用机械分为0~5mm、5~10mm、10~20mm三个等级进行二次破碎，三级磨细料分区独立存放在棚内，确保磨细料不结块、不受潮。厂拌热再生用沥青应升级为一级，厂拌热再生用90#石油沥青。各种物料按照行业标准存放。

检查原材料，确保合格后才能用于生产。原材料的试验方法和标准参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》和《公路沥青路面施工技术规范》。

2)设备检查

对沥青混合料拌和站进行全面检查，重点检查:

(1)搅拌站控制信号；

(2)集料秤和沥青秤的称量精度；

(3)搅拌站中筛网的网眼和完整性；

(4)骨料料斗和输送带的运行情况；

(5)加热新骨料和回收桶。

3)施工路面状况检查

当再生混合料与下面层的粘结效果不好时，混合料在碾压过程中容易整体移动。为避免这种情况，要求在摊铺热再生沥青混合料前，在下卧层上铺筑粘结效果好的粘结层，摊铺后尽快摊铺热再生沥青混合料，以免污染粘结层，影响层间粘结效果。

(1)下面层为水泥稳定碎石。

当下层为水泥稳定碎石时，要求铺设同步碎石封层，最好是橡胶沥青同步碎石封层。当没有橡胶沥青时，建议铺SBS改性沥青同步碎石封层代替基质沥青碎石封层。

(2)下层是旧路面。

当下层为旧路面时，应局部修补原路面，并进行裂缝处理后再铺筑。裂缝处理应采用抗反射抗裂膏。局部修补处理后，应将原路面清理干净，并涂上粘结油。

(3)下层是新铺的混合料。

当下层为新铺沥青混合料时，如果下层刚铺好，且下层清洁状况良好，可直接铺再生沥青混合料；否则应将下层表面清理干净，然后再涂粘油。

2.2混合设计和性能验证

1)目标配合比设计

根据铣刨料中废沥青的老化程度，确定再生剂的用量，以保证再生沥青的技术指标符合规范要求，再生剂的用量范围为废沥青用量的5%~10%。

根据《公路沥青路面再生技术规范》的要求，在实验室拌制的热再生混合料中加入再生剂后，铣刨料用量可为40%~60%。材料配合比确定后，对设计配合比下的热再生沥青混合料进行性能检测，确保其符合热再生沥青混合料的技术要求。

2)生产配合比设计

对于间歇式搅拌机，应根据规定的方法对每个热料仓的材料级配进行取样和测试，并确定每个热料仓的配合比，供搅拌机控制室使用。同时选择合适的网目尺寸和安装角度，尽量使各热料仓的给料大致平衡。同时选择适宜的筛孔尺寸和安装角度,尽量使各热料仓的供料大体平衡，并取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC、OAC±0.3%等3个沥青用量进行马歇尔试验和试拌。生产配合比设计的最佳沥青用量是通过室内试验和从拌和机取样试验综合确定的。最佳沥青用量与目标配合比设计结果之差不应大于0.2%。

3)生产配合比的验证

拌和机将根据生产配合比的结果，对试验段进行试拌、试铺，并取样进行马歇尔试验。同时，从路面上钻取芯样，观察空隙率，从而确定生产用的标准配合比。标准配合比的矿料合成级配至少应包括0.075mm、2.36mm和4.75mm，公称最大粒径筛的通过率接近优选工程设计级配范围的中值，并应避免0.3~0.6mm处的“驼峰”。

2.3再生沥青混合料生产

根据要求的混合料公称粒径，确定新骨料和磨细料的粒径范围，分别送入储料斗。检查沥青和再生剂管道是否通畅，计量装置是否准确，搅拌站各环节控制信号能否正常使用。

混合料生产过程中，研磨料通过皮带输送到再生鼓，加热到110℃，然后落入再生料储料仓称重。此时，再生剂经计量后喷洒在研磨料下落口。初步混合后，再生剂和研磨材料进入混合仓，然后与下落的新骨料混合。搅拌一定时间后，喷洒新沥青，搅拌，出料。干拌时间比新拌热拌沥青混合料多5~10s，总拌合时间多15s左右。根据磨细材料的不同含量，提高新集料的加热温度，但最高不应超过200℃。确保出料温度比同类型全新沥青混合料高5~15℃。

2.4运输

RAP厂拌热再生沥青混合料应采用大吨位卡车运输，但不得超载、急刹车、急转弯和掉头，以免损坏透层和封层。运料车的运输能力应该略有富余。施工过程中，要有一辆运料车在辅机前等候。高速公路和一级公路，宜等5辆以上货车后再摊铺。

卡车每次使用前后都必须清洗干净，在车板上涂一层薄薄的隔离剂或防粘剂防止沥青粘结，但车底不能有多余的液体堆积。从拌和机装载到卡车上时，卡车应移动几次以平衡装载，从而减少混合料的离析。运料车要用篷布覆盖混合料，保温、防雨、防污染。

卡车进入摊铺现场时，轮胎上不得沾有可能污染路面的污物，否则应设置水池冲洗轮胎后再进入项目现场。沥青混合料应根据交货清单在摊铺现场接收。如果混合料不符合施工温度要求，或已形成团块，不得在雨中摊铺等。

在摊铺过程中，运料车应停在摊铺辅机前方100~300mm处，在空挡位置等待，由摊铺辅机向前推动，开始缓慢卸料，以免撞到摊铺辅机。在条件允许的情况下，输送车可将混合料卸入转运车，经二次搅拌后连续均匀地喂入摊铺机。料车每次卸料都要倒空。如有多余，应及时清理，防止硬结。

2.5摊铺

一台摊铺机的摊铺宽度不应超过6m(双车道)~7.5m(三车道以上)。通常情况下，两台或两台以上摊铺机应梯次摊铺，前后错开10~20m。两台摊铺机之间应有约30~60cm的搭接，并避开车道轮迹。上下两层搭接位置应错开20cm以上。

施工前摊铺机应提前预热0.5~1h，熨平板温度不得低于100℃。在摊铺过程中，熨平板的振动或捣固装置应具有合适的振动频率和振幅，以提高路面的初始压实度。熨平板加宽连接应仔细调整，直到摊铺混合料没有明显的离析痕迹。

摊铺机必须缓慢、均匀、连续、不间断地摊铺路面。不允许随意改变速度或暂停，以提高平整度，减少混合料的离析。摊铺速度应控制在1~3m/min。当混合料出现明显的离析、波浪、裂缝和拖痕时，应分析原因并消除。

摊铺机的螺旋布料器应根据摊铺速度调整保持稳定的速度并均匀旋转，两侧应保持不低于给料机2/3高度的混合料，以减少摊铺时混合料的离析。

用机械铺设的混合料不应用手反复修整。当必须手动进行混合料的局部修补或更换时，应小心进行，特别严重的缺陷应从整个层中清除。

2.6碾压

碾压是沥青路面施工中最重要的工序。有效的压实可以保证路面的密实度，足够的密实度可以保证沥青混合料的性能，尤其是抗车辙能力，从而保证路面的长期使用性能。钢轮碾压过程的主要控制因素包括各碾压环节的温度控制、钢轮的吨位和组合等。

RAP厂拌热再生沥青混合料路面的碾压机械主要有双钢轮压路机和轮胎压路机，其中混合料的压实度和表面平整度主要由双钢轮压路机来实现，集料在混合料中的重排和嵌入由轮胎压路机来实现。具体要求如下。

(1)碾压机械和碾压顺序应由试验段的压力试验确定。在不产生滑移和裂缝的前提下，碾压尽量在高温下完成，有利于保证压实度。

(2)推荐的热再生混合料碾压机械及顺序为:先用双钢轮压路机振动碾压2~4遍，再用轮胎压路机碾压2~3遍，最后用双钢轮压路机静压1~2遍收光。

（3）碾压时，检查矿料级配、沥青含量、粘结层、骨料清洁度、沥青质量等。如果是以上因素造成的，应该马上处理。

(4)在排除第(3)条中的原因后，如果仍出现滚动现象，应减慢滚动速度，降低压路机的振动频率或关闭振动。

(5)碾压中如有轻微裂纹，应立即停止双钢轮压路机，使用轮胎压路机进行碾压。裂缝消失后，用双钢轮进行静压收光。严禁用钢辊反复碾压开裂部位。

2.8施工质量控制

施工人员要按照相关的技术规范对再生沥青混合料的施工进行质量管理。当废旧沥青回收料的来源发生改变后，施工员要对其适用性进行再次评价，所以要全面确保施工处理质量；质检员对相关施工拌和料的质量因素进行抽样检查，以确保所用拌和料中施工配合比的合理性，再就确保再生沥青拌和料延度、软化点和针入度质量的重要因素，来保证厂拌热再生沥青路面施工的质量。

结论

本文对厂拌热再生沥青混合料的两个关键问题进行了研究，沥青老化后，沥青中的轻油含量减少，沥青的针入度和延度大大降低。经过深入的调研和比较，本项目选择了一种高性能的废旧沥青再生剂。该再生剂是轻油和特殊高分子溶剂的混合物，能在短时间内调和老化沥青的组分，改变老化沥青的流动性，实现混合料拌和过程中对废沥青的再包覆。

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