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1、沥青路面再生技术施工及质量评价方法综述摘要：我国沥青路面已陆续进入大中修养护时期，对沥青路面再生材料的参 数进行明确显得至关重要。本文从旧路面评价参数、再生材料设计参数、再生路 面结构参数三个方面对沥青路面再生技术的评价体系进行介绍，展望了再生技术 的发展方向。关键词：沥青路面；再生材料；结构设计；参数0 前言我国公路建设的高速发展时期从 1988 年开始已经持续了30 多年的时间。2018 年中国高速公路总里程已达到 14万公里，到“十三五”末，我国的公路网 规模将会超过 500 万公里。不可避免的，将有相当一部分公路需要进行大修养护 交通运输行业供给侧结构性改革的重点也将变成公路养护，公路
2、养护成为我国公 路行业现在、未来发展的主战场。能使路面材料最大限度循环利用的沥青路面再生技术得到了越来越多的关注。 沥青路面的再生技术根据对废料处理方式和处理地点的不同可分为就地冷再生、 厂拌冷再生、就地热再生和厂拌热再生四种形式。我国对需要改建的路面调查检测时往往不够科学，仅根据沥青路面表面的病 害现象盲目的进行铣刨加铺。在对原路面病害的产生原因分析不足的情况下，仅 仅凭借经验采用熟悉的路面结构和材料组合，根本问题得不到解决，导致大中修 后不久又出现道路损坏。将沥青路面再生技术作为一套真正的系统工程，进行科 学的预测与控制，就要对工程的各个阶段进行有效控制，明确再生材料的设计参 数。1 旧路
3、面的评价参数1.1旧路面状况的评价我国旧沥青路面发生结构性损坏时常用的维修方法一般为加铺罩面和沥青路 面再生。公路沥青路面设计规范(GTJ D50-2017)中要求对于改建的路面应 对原有路面进行充分调查，并且对旧路面状况进行分段评估1。现行规范2规定 的沥青路面使用性能评价内容有路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能和结构强度 路面结构强度 PSSI、SSI 为中等及中等以下时，应根据情况利用再生技术进行 大修或改建。连霍高速公路(G30)新疆境内乌鲁木齐至奎屯段改扩建工程中用地质雷达 设备结合钻心挖探进行路面的厚度检测和基层破损状况的定性检测，统计的病害 数据及综合检测车检测数据，通过对各项指标
4、进行研究，拟定以路面状况指数、 路面弯沉值、路面车辙深度指数、路面平整度指数作为路面相应铣刨标准3,4。但是，现行沥青路面养护规范对原路面的结构和其它设计参数考虑得并不全 面，只有路面结构强度系数这一决策指标。在规范中，由原有道路的路表实测弯 沉确定当量回弹模量，但是结构损坏程度与弯沉值的对应关系并不明显。1.2旧路面材料性能评价为了对旧沥青路面材料的性能有更充分的了解，有必要对沥青和集料的破坏 状态进行系统分析，以便对再生材料进行配合比设计。巫裕润5、赵博6分别对普 通沥青混合料和SMA沥青混合料铺筑的旧路面进行旧沥青的三大指标等试验评价 其老化状态，并对回收抽提后的旧集料进行筛分，分析级配
5、。重庆交通大学的杨 太涯7将回收的旧材料的吸水率纳入了评价体系。我国规范中沥青的回收方法采用阿布森法和旋转蒸发器法，这两种方法回收 的沥青中存有矿粉颗粒的三氯乙烯的残留，导致对沥青技术性质评价时存在偏差 张清平8在旧沥青抽提的过程中，延长分离时间和提高离心杯的转速来除净矿粉。 东南大学王真9采用室内试验分析提出了利用混合料路用性能来评价其老化程度 和老化性能恢复能力这一方法更为直观合理。2.再生材料的技术参数2.1 热再生混合料配合比设计我国公路沥青路面再生技术规范中要求的再生沥青的指标有三大指标、60C黏度、老化前后粘度比、芳香酚含量等。张清平对再生沥青进行了四组分 试验、三大指标试验、布洛
6、克菲尔德(Brookfield)粘度试验和动态剪切流变 (DSR)等系列试验后，应用SHRP方法进行了再生沥青性能检验，在此基础上总 结了再生沥青设计的主要流程，提出了再生控制指标与再生剂掺量的关系模型， 确定再生剂的设计掺量。但再生沥青的指标只能表征沥青自身性能，再生沥青在 路面中的性质与作用主要通过沥青混合料来体现，所以也应根据再生材料在路面 结构中处于哪一功能层来进行分析研究再生效果和评价再生剂的适用性10。目前的再生利用技术主要面向基质沥青,对改性沥青老化性状预测、再生设 计研究不够，没有比较成熟的应用研究可供借鉴。东南大学的祝谭雍11结合环形 加载试验及半圆弯曲试验深入探讨了反应型橡
7、胶沥青再生混合料的旧料掺量对水 稳定性的影响效果及机理。王鑫12在辽宁省某高速公路就地热再生工程中对 SMA 就地热再生混合料的路用性能进行试验研究并进行了使用效果的评价，结果表明 SMA 路面经就地热再生具有良好的路用性能，此技术具有可行性和可靠性。2.2 冷再生混合料配合比设计一般地，冷再生沥青混合料设计方法大都由热拌沥青混合料设计方法修改而 来，常用的方法有美国ARRA指南中的修正马歇尔法、俄勒州估计法、Chevron设 计方法等13。目前，还没有一个国家形成统一的冷再生沥青混合料设计方法。北 京交通大学李希亮14通过改变投料顺序并且改进养生方法优化了冷再生沥青混合 料的配合比设计方法。
8、3 再生路面的结构参数目前，国内冷再生沥青路面与新建路面的结构设计方法基本相同。即将旧路 结构采用双圆垂直均布荷载作用下多层弹性体系，计算各结构层弯沉，并对层底 拉应力进行验算。国外对冷再生路面结构设计的方法主要有美国的 AASHTO 法、 AI 设计法以及南非的方法15-17。在确定再生沥青路面面层厚度时,目前的研究成果 仍然缺乏有力的理论依据。实际工程施工中，大多是靠经验或借鉴新沥青路面设 计方法确定的，再生路面的后期使用效果还需进一步验证。目前一般认为冷再生沥青路面的表面层、再生层和基层三层结构组合，冷再 生沥青路面的结构设计在很大程度上与改建类似，冷再生沥青路面再生层的厚度 可以采用改
9、建路面设计的方法计算确定1819。彭芳文20、张志强21 综合分析国内 外沥青路面的设计指标，基于我国沥青路面的主要损坏模式，提出了冷再生沥青 路面结构设计指标，即弯沉、沥青层层底拉应变和冷再生层层底拉应力。潘万南 22 在面层结构及参数给定情况下，通过正交分析，得出弯沉、沥青层层底拉应变、 冷再生基层层底拉应力及沥青层最大剪应力的拟合公式，在标高受限情况下，提 出了一套适合我国半刚性基层沥青路面大修的结构转换设计方法。祝谭雍12 考虑 了气候环境的影响，将气候因素纳入路面结构设计体系当中，在疲劳破坏的基础 上建立了半刚性基层沥青路面疲劳寿命预估模型，并探讨了结构设计参数对路面 疲劳寿命的影响
10、规律，通过室内试验研究获得了再生沥青混合料的疲劳损伤特征 参数，并预测了再生沥青路面的疲劳寿命。冷再生沥青路面结构计的初衷，就是通过重复利用就沥青混合料，来保证沥 青路面结构质量的同时实现造价成本的控制。因此，冷再生沥青路面结构设计人 员因应将环境保护、节省资源以及降低投资作为实际的设计原则。4.结论本文对沥青路面再生技术中各个阶段的评价参数进行了综述，在对旧沥青混 合料回收利用的过程中应综合考虑综合考虑所在地区的交通气候条件、路面旧料 类型及质量、施工环境等各种因素，明确各阶段的参数，建立科学系统的评价体 系，确保高价值的路面旧料得以科学高效的循环利用。参考文献：1JTG D50-2017,
11、公路沥青路面设计规范S.2JTG H20-2007,公路技术状况评定标准S,北京:人民交通出版社，2008.3 张得明低温干燥地区高速公路改扩建旧沥青路面综合利用技术研究D.重庆交通大学,2017.4 张立敏，刁传苏,徐明波.高精度雷达在路面厚度检测中的应用J.中外公 路,2004,24(6):25-28.5 巫裕润，陈琨.复拌型就地热再生沥青混合料配合比设计及质量控制J. 筑路机械与施工机械化,2017,34(05):108-112.6 曾梦澜，尹万辉，吴超凡,钟梦武.冷再生沥青路面结构设计方法J.合肥 工业大学学报(自然科学版),2008(07):1097-1100+1127.7 杨太涯.
12、乳化沥青冷再生旧沥青路面混合料性能研究D.重庆交通大 学，2016.8 张清平.沥青路面现场热再生技术研究D.长沙理工大学,2011.9 王真.SBS改性沥青路面性能恢复技术研究D.南京:东南大学，2012.10 孙超.就地热再生沥青加铺层结构设计研究D.长沙理工大学,2015.11 王鑫.SMA路面就地热再生技术路用性能试验与工程应用评价J.辽宁 省交通高等专科学校学报,2015,17(04):14-17.12 祝谭雍.基于再生沥青混合料性能特点的再生路面设计研究D.东南 大学,2017.13 拾方治，孙大权，吕伟民沥青路面再生技术简介石油沥青.2004(05)14 李希亮.高性能沥青路面冷
13、再生面层关键技术研究D.北京交通大 学,2014.15 AASHTO Guide for Design of New and Rehabilitated PavementStructures,200216 Asphalt Institute(AI). Asphalt Cold-mix Recycling. AI ManualSeries No.21(MS-21). Lexington: Asphalt Institute, 1986:1-4717 Verhaeghe B M J A, Long F M. Cold In-place Recycling with Bitumen-emulsion
14、 and Foamed-bitumen: A South African Perspective. In: IKRAMs International Seminar on Asphalt Pavement Technologies II. Kuala Lumpur. 2004:1-23.18 尹万辉.冷再生沥青路面结构设计方法研究D.湖南大学,2008.19 曾梦澜，尹万辉，吴超凡,钟梦武.冷再生沥青路面结构设计方法J.合 肥工业大学学报(自然科学版),2008(07):1097-1100+1127.20 彭芳文.半刚性基层沥青路面结构转换设计方法研究D.长安大 学,2012.21 张治强.湖南省干线公路大修工程典型结构与施工技术研究D.中南 林业科技大学,2018.22 潘万南限制标高的半刚性基层沥青路面结构转换设计方法研究D.长安大学,2013.
