施工技術：瀝青路面再生方式及設備綜述
2007-01-04 00:00
摘要：介紹了瀝青路面的再生方式和再生設備，分析了瀝青路面再生方式及再生設備的特點和適用場合，討論了再生方式的選擇。
關鍵詞：瀝青路面再生方式再生設備
瀝青混凝土路面一般設計年限為15年，通常實際的使用年限僅10年左右。即每隔10～15年，瀝青混凝土路面就需要翻修一次。因此，如何處置每年數千萬噸瀝青混凝土路面廢料將成為必須面對和解決的問題。同時，重新鋪筑瀝青混凝土路面所需的大量瀝青和石料也將使我們面臨巨大的資源壓力。因此，舊瀝青混合料的再生利用就成為構建節約型社會、環保社會、綠色社會重要課題。
1瀝青再生方式及其特點
1.1 現場熱再生技術
現場熱再生技術也稱為表層再生技術。該技術通過現場加熱、翻耕、混拌、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現舊瀝青混凝土路面就地再生。具有無須運輸廢舊瀝青混合料，工效高，對公路運營影響程度低等優點。
現場再生機組主要包括加熱系統、路面翻耙系統、再生攪拌系統、攤鋪系統和壓實系統等，現場熱再生技術可處理路面最大深度為5～6cm。近年來也有些廠商將攤鋪和壓實系統分離出來單獨使用。在20世紀90年代前期,該技術曾被認為是道路工業的一次革命；但以后的實踐證明，現場熱再生技術也存在諸多局限性，不太適宜于高速公路路面再生。局限性主要表現在：（1）處理厚度小。僅適合處理車轍、泛油、麻面和磨光等表面缺陷。對需要進行結構性再生(中、下層以至基層損壞的情況)的路面大修無能為力。（2）由于不加入或加入很少新集料，無法有效調整配合比，對表面層集料級配不滿足的路面不適用。（3）由于不加入或加入很少新瀝青，必須利用專門的再生劑恢復瀝青的性能，難以保障路面的耐久性。（4）無法處理采用改性瀝青鋪筑的表面層。（5）對路面層厚不均勻或質量狀況變化大的路面難以保證質量要求。因此,目前現場熱再生技術在發達國家也未得到普遍采用。
1.2廠拌熱再生技術
廠拌熱再生技術先將舊瀝青混凝土路面銑刨后運回工廠，通過破碎、篩分（必要時），并根據舊料中瀝青含量、瀝青老化程度、碎石級配等指標，摻入一定數量的新集料、瀝青和再生劑（必要時）進行拌和，使混合料達到規范規定的各項指標，按照與新建瀝青混凝土路面完全相同的方法重新鋪筑。國外多年的實踐證明，廠拌再生瀝青混合料路面能夠達到并保持所要求的各項路用性能指標，并且具有更好的抗車轍性能。這種再生方式屬于結構性再生，能有效地用于各種條件下舊瀝青混凝土路面的再生利用。
1.3現場冷再生技術
現場冷再生技術主要有兩種方式。一種是利用專用再生機械在現場銑刨、破碎、加入新料（包括乳化瀝青或其它再生劑、穩定劑，必要時還要加入集料）、拌和、攤鋪和預壓，再由壓路機進一步壓實。這種再生路面主要用于低等級公路路面和高等級公路路面基層(但將會提高路面高程)，不適用于高級路面的面層，一般用于二級以下的公路。另一種方式是在舊路面上灑布再生劑封層，再生劑能滲入路面5～6mm，恢復表層被氧化瀝青的活性，并形成抵抗燃油泄漏的封層，可延長路面的使用壽命2～3年。這種再生方式其實屬于預防性養護范疇，適用范圍窄，并且應充分考慮其對路面抗滑性能的影響。
1.4廠拌冷再生技術
廠拌冷再生混合料主要用作基層或底基層。先將舊瀝青混凝土路面材料運回穩定土攪拌廠，經過破碎作為穩定土骨料，加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化瀝青等一種或多種穩定劑和新料(必要時)進行攪拌，然后鋪筑于基層或底基層。這項技術不但未充分利用廢棄材料中的舊瀝青，而且舊瀝青還會在一定程度上影響混合料的抗壓強度，但其生產過程幾乎不需要專用設備就可實現。對于不能熱再生回收的舊料（如改性瀝青混合料、老化嚴重難于再生的混合料），可以有效解決舊料廢棄和環境污染等問題，在國外被普遍采用，實踐證明具有很好的應用價值。
2常用的瀝青再生設備
2.1現場熱再生設備
現場熱再生設備又稱為“現場再生列車”。它主要由紅外線加熱器或柴油預熱器、瀝青路面銑刨機、強制雙臥軸連續式攪拌器、瀝青混合料攤鋪機、瀝青罐、骨料倉、新瀝青混合料接料斗、牽引頭及行走系統和控制系統等組成。其工作過程為：先用紅外線加熱器或柴油預熱器加熱瀝青路面使之軟化；用瀝青路面銑刨機將加熱后的瀝青路面銑刨，收集到強制雙臥軸連續式攪拌器中；再添加新骨料和新瀝青（用于底面層）或再添加新瀝青混合料和新瀝青(用于面層)，經攪拌后輸送到瀝青混合料攤鋪機中進行攤鋪、振搗、熨平；最后用壓路機壓實路面成型。目前能生產這種設備的主要是國外公司。
2.2廠拌熱再生設備
所謂“廠拌熱再生設備”是指回收料的加熱在一個專門的干燥筒內完成。該套設備也是與強制間歇式瀝青混合料攪拌設備配套使用的。它主要由回收料供給系統、提升系統、干燥系統、熱回收料儲存倉、熱回收料稱量斗、有害氣體吸收管道及控制系統等組成。該設備的工作過程為：瀝青混合料攪拌設備開始工作時,回收料供給系統開始供料，提升系統開始提料，干燥系統開始給回收料加熱，加熱后的回收料進入到熱回收料儲存倉儲存。當需要添加回收料時，熱回收料儲存倉的放料門打開，熱回收料進入到熱回收料稱量斗稱量。當達到所需要的數量時，熱回收料儲存倉的放料門關閉，熱回收料稱量斗的放料門打開，向攪拌器內放料，—個攪拌周期完成。氣體吸收管道安裝在熱回收料儲存倉的頂部，是為了吸收在熱回收料儲存倉中已加熱后的熱回收料所排出的有害氣體。和廠拌冷再生設備一樣，如果回收料成大塊狀，還可以配備塊狀擠壓設備。它可以在不破壞骨料外形尺寸的情況下,將大塊狀的回收料擠壓成小塊狀。該種廠拌熱再生設備最多可加入70%的冷回收料。國外公司和國內西安筑路機械有限公司與德國邊寧荷夫公司合作生產的H系列節能環保型瀝青混合料攪拌設備均可配備此類廠拌熱再生設備。
2.3現場冷再生設備
該設備主要由瀝青路面銑刨裝置、乳化瀝青噴灑裝置、螺旋分料裝置、熨平裝置及行走系統和控制系統等組成。其工作過程為：隨著設備的行走，銑刨裝置將舊路面銑削并破碎，噴灑裝置按照配比的要求噴入乳化瀝青，同時，銑刨裝置將各種材料攪拌均勻,經過分料螺旋在攤鋪寬度范圍內均勻分料,再經過熨平裝置熨平,最后用壓路機壓實路面成型。對于低等級公路特別是鄉村公路，這種路面就是最終路面；對于高等級公路，這種路面可作為高等級公路的基層。生產這種設備的有美國CMI公司、德國WIRTGEN公司、西安筑路機械有限公司等。
2.4廠拌冷再生設備
廠拌冷再生設備指回收料的加熱在攪拌器內完成。該套設備與強制間歇式瀝青混合料攪拌設備配套使用，主要由回收料供給系統、提升系統、皮帶秤稱量系統、有害氣體吸收管道及控制系統等組成。根據攪拌設備攪拌工藝的要求，當需要添加回收料時，整個再生設備全部運轉，供給裝置供料，提升裝置提升，皮帶秤稱量，然后加入到攪拌器內。當需要的數量達到時，整個再生設備全部停止運轉（提升系統除外)，一個攪拌周期完成。氣體吸收管道是為了吸收冷再生料在攪拌器內與熱瀝青混合料接合時產生的有害氣體。如果回收料成大塊狀,還可以配備塊狀擠壓設備,它可以在不破壞骨料外形尺寸的情況下,將大塊狀的回收料擠壓成小塊狀。該種廠拌冷再生設備最多可加入25%的回收料。國外公司和國內西安筑路機械有限公司與德國邊寧荷夫公司合作生產的H系列節能環保型瀝青混合料攪拌設備均可配備此廠拌冷再生設備。
3瀝青再生方式的選擇
瀝青路面再生時，有的路面主要呈表層破壞特征，而且考慮到早期施工的瀝青混凝土路面病害狀況和程度離散性大，現場熱再生和現場冷再生方式均難以滿足高級路面的路用性能要求。采用廠拌再生方式，合理調整集料級配和結合料的含量及其性能，是適合國情的瀝青再生方式。
廠拌冷再生技術雖然能保證工程質量，但僅能用于基層或底基層，經濟性不理想；而且基層極少大規模翻修，少量修補又難于壓實，一般被水泥混凝土或瀝青混合料代替，市場空間很小。但廠拌冷再生設備相對較簡單，費用也較低。它比傳統的旁路結構要適用得多，所謂旁路結構就是通過主機的熱料提升機提升回收料,不經過振動篩直接進入到一個專門的熱料倉里，并與主機合用一個骨料稱量斗稱量。這種結構必然要造成當提升回收料時，新骨料的提升停止，設備中止生產，或者新骨料和回收料同時提升。在這種情況下,新骨料和回收料均不能經過振動篩篩分,最終導致瀝青混合料的級配無法保證。在回收料不經過篩分的情況下,皮帶秤連續性的計量與稱量斗的間歇式計量是沒有什么區別的。并且廠拌冷再生設備還增加了有害氣體吸收管道，減少了對人體的危害。
廠拌熱再生技術具有較好的適應性，適用于各類被破壞路面，經過嚴格的配合比調整，再生瀝青混合料能確保技術指標不低于使用全部新料拌制的瀝青混合料，路用性能滿足高級路面的使用要求；而且既可利用原路廢棄材料重新鋪筑路面，也可以將回收材料再生后用于其他工程，能最大限度地發揮瀝青混凝土路面廢料的作用。但廠拌熱再生設備相對較復雜，費用也較高。但它除了具有廠拌冷再生設備的所有優點外，還有一套專門為加熱回收料而設計的干燥筒和燃燒器，保證被加熱回收料中的瀝青不老化，并配有專門的熱回收料儲存倉和稱量斗，使回收料的添加比例最多可達到70%。美國ASTEC公司生產的雙滾筒式再生瀝青混合料攪拌設備能解決瀝青老化的問題，我們應該引進相關的技術并結合本國國情，加以改進，相信應用前景十分廣闊。
4結論
綜上所述，應將廠拌熱再生技術確定為我國現階段的發展重點。在技術條件成熟后，再根據市場需求選擇發展其他類型的再生技術。但廠拌瀝青熱再生技術還存在一些問題，例如：由于各種因素的存在，瀝青再生混合料的級配難以確定，那么瀝青再生混合料的級配優化就是一個重要的研究內容。
由于舊回收料的成分較復雜，常常含有多種規格成分的石料、泥土、石粉和雜質。就當前狀況下，再生混合料只能用于LSM、AC25I等結構層。如何擴大舊回收料的應用范圍，也是我們可以作進一步探索的。
（中國混凝土與水泥制品網 轉載請注明出處）
關鍵詞：瀝青路面再生方式再生設備
瀝青混凝土路面一般設計年限為15年，通常實際的使用年限僅10年左右。即每隔10～15年，瀝青混凝土路面就需要翻修一次。因此，如何處置每年數千萬噸瀝青混凝土路面廢料將成為必須面對和解決的問題。同時，重新鋪筑瀝青混凝土路面所需的大量瀝青和石料也將使我們面臨巨大的資源壓力。因此，舊瀝青混合料的再生利用就成為構建節約型社會、環保社會、綠色社會重要課題。
1瀝青再生方式及其特點
1.1 現場熱再生技術
現場熱再生技術也稱為表層再生技術。該技術通過現場加熱、翻耕、混拌、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現舊瀝青混凝土路面就地再生。具有無須運輸廢舊瀝青混合料，工效高，對公路運營影響程度低等優點。
現場再生機組主要包括加熱系統、路面翻耙系統、再生攪拌系統、攤鋪系統和壓實系統等，現場熱再生技術可處理路面最大深度為5～6cm。近年來也有些廠商將攤鋪和壓實系統分離出來單獨使用。在20世紀90年代前期,該技術曾被認為是道路工業的一次革命；但以后的實踐證明，現場熱再生技術也存在諸多局限性，不太適宜于高速公路路面再生。局限性主要表現在：（1）處理厚度小。僅適合處理車轍、泛油、麻面和磨光等表面缺陷。對需要進行結構性再生(中、下層以至基層損壞的情況)的路面大修無能為力。（2）由于不加入或加入很少新集料，無法有效調整配合比，對表面層集料級配不滿足的路面不適用。（3）由于不加入或加入很少新瀝青，必須利用專門的再生劑恢復瀝青的性能，難以保障路面的耐久性。（4）無法處理采用改性瀝青鋪筑的表面層。（5）對路面層厚不均勻或質量狀況變化大的路面難以保證質量要求。因此,目前現場熱再生技術在發達國家也未得到普遍采用。
1.2廠拌熱再生技術
廠拌熱再生技術先將舊瀝青混凝土路面銑刨后運回工廠，通過破碎、篩分（必要時），并根據舊料中瀝青含量、瀝青老化程度、碎石級配等指標，摻入一定數量的新集料、瀝青和再生劑（必要時）進行拌和，使混合料達到規范規定的各項指標，按照與新建瀝青混凝土路面完全相同的方法重新鋪筑。國外多年的實踐證明，廠拌再生瀝青混合料路面能夠達到并保持所要求的各項路用性能指標，并且具有更好的抗車轍性能。這種再生方式屬于結構性再生，能有效地用于各種條件下舊瀝青混凝土路面的再生利用。
1.3現場冷再生技術
現場冷再生技術主要有兩種方式。一種是利用專用再生機械在現場銑刨、破碎、加入新料（包括乳化瀝青或其它再生劑、穩定劑，必要時還要加入集料）、拌和、攤鋪和預壓，再由壓路機進一步壓實。這種再生路面主要用于低等級公路路面和高等級公路路面基層(但將會提高路面高程)，不適用于高級路面的面層，一般用于二級以下的公路。另一種方式是在舊路面上灑布再生劑封層，再生劑能滲入路面5～6mm，恢復表層被氧化瀝青的活性，并形成抵抗燃油泄漏的封層，可延長路面的使用壽命2～3年。這種再生方式其實屬于預防性養護范疇，適用范圍窄，并且應充分考慮其對路面抗滑性能的影響。
1.4廠拌冷再生技術
廠拌冷再生混合料主要用作基層或底基層。先將舊瀝青混凝土路面材料運回穩定土攪拌廠，經過破碎作為穩定土骨料，加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化瀝青等一種或多種穩定劑和新料(必要時)進行攪拌，然后鋪筑于基層或底基層。這項技術不但未充分利用廢棄材料中的舊瀝青，而且舊瀝青還會在一定程度上影響混合料的抗壓強度，但其生產過程幾乎不需要專用設備就可實現。對于不能熱再生回收的舊料（如改性瀝青混合料、老化嚴重難于再生的混合料），可以有效解決舊料廢棄和環境污染等問題，在國外被普遍采用，實踐證明具有很好的應用價值。
2常用的瀝青再生設備
2.1現場熱再生設備
現場熱再生設備又稱為“現場再生列車”。它主要由紅外線加熱器或柴油預熱器、瀝青路面銑刨機、強制雙臥軸連續式攪拌器、瀝青混合料攤鋪機、瀝青罐、骨料倉、新瀝青混合料接料斗、牽引頭及行走系統和控制系統等組成。其工作過程為：先用紅外線加熱器或柴油預熱器加熱瀝青路面使之軟化；用瀝青路面銑刨機將加熱后的瀝青路面銑刨，收集到強制雙臥軸連續式攪拌器中；再添加新骨料和新瀝青（用于底面層）或再添加新瀝青混合料和新瀝青(用于面層)，經攪拌后輸送到瀝青混合料攤鋪機中進行攤鋪、振搗、熨平；最后用壓路機壓實路面成型。目前能生產這種設備的主要是國外公司。
2.2廠拌熱再生設備
所謂“廠拌熱再生設備”是指回收料的加熱在一個專門的干燥筒內完成。該套設備也是與強制間歇式瀝青混合料攪拌設備配套使用的。它主要由回收料供給系統、提升系統、干燥系統、熱回收料儲存倉、熱回收料稱量斗、有害氣體吸收管道及控制系統等組成。該設備的工作過程為：瀝青混合料攪拌設備開始工作時,回收料供給系統開始供料，提升系統開始提料，干燥系統開始給回收料加熱，加熱后的回收料進入到熱回收料儲存倉儲存。當需要添加回收料時，熱回收料儲存倉的放料門打開，熱回收料進入到熱回收料稱量斗稱量。當達到所需要的數量時，熱回收料儲存倉的放料門關閉，熱回收料稱量斗的放料門打開，向攪拌器內放料，—個攪拌周期完成。氣體吸收管道安裝在熱回收料儲存倉的頂部，是為了吸收在熱回收料儲存倉中已加熱后的熱回收料所排出的有害氣體。和廠拌冷再生設備一樣，如果回收料成大塊狀，還可以配備塊狀擠壓設備。它可以在不破壞骨料外形尺寸的情況下,將大塊狀的回收料擠壓成小塊狀。該種廠拌熱再生設備最多可加入70%的冷回收料。國外公司和國內西安筑路機械有限公司與德國邊寧荷夫公司合作生產的H系列節能環保型瀝青混合料攪拌設備均可配備此類廠拌熱再生設備。
2.3現場冷再生設備
該設備主要由瀝青路面銑刨裝置、乳化瀝青噴灑裝置、螺旋分料裝置、熨平裝置及行走系統和控制系統等組成。其工作過程為：隨著設備的行走，銑刨裝置將舊路面銑削并破碎，噴灑裝置按照配比的要求噴入乳化瀝青，同時，銑刨裝置將各種材料攪拌均勻,經過分料螺旋在攤鋪寬度范圍內均勻分料,再經過熨平裝置熨平,最后用壓路機壓實路面成型。對于低等級公路特別是鄉村公路，這種路面就是最終路面；對于高等級公路，這種路面可作為高等級公路的基層。生產這種設備的有美國CMI公司、德國WIRTGEN公司、西安筑路機械有限公司等。
2.4廠拌冷再生設備
廠拌冷再生設備指回收料的加熱在攪拌器內完成。該套設備與強制間歇式瀝青混合料攪拌設備配套使用，主要由回收料供給系統、提升系統、皮帶秤稱量系統、有害氣體吸收管道及控制系統等組成。根據攪拌設備攪拌工藝的要求，當需要添加回收料時，整個再生設備全部運轉，供給裝置供料，提升裝置提升，皮帶秤稱量，然后加入到攪拌器內。當需要的數量達到時，整個再生設備全部停止運轉（提升系統除外)，一個攪拌周期完成。氣體吸收管道是為了吸收冷再生料在攪拌器內與熱瀝青混合料接合時產生的有害氣體。如果回收料成大塊狀,還可以配備塊狀擠壓設備,它可以在不破壞骨料外形尺寸的情況下,將大塊狀的回收料擠壓成小塊狀。該種廠拌冷再生設備最多可加入25%的回收料。國外公司和國內西安筑路機械有限公司與德國邊寧荷夫公司合作生產的H系列節能環保型瀝青混合料攪拌設備均可配備此廠拌冷再生設備。
3瀝青再生方式的選擇
瀝青路面再生時，有的路面主要呈表層破壞特征，而且考慮到早期施工的瀝青混凝土路面病害狀況和程度離散性大，現場熱再生和現場冷再生方式均難以滿足高級路面的路用性能要求。采用廠拌再生方式，合理調整集料級配和結合料的含量及其性能，是適合國情的瀝青再生方式。
廠拌冷再生技術雖然能保證工程質量，但僅能用于基層或底基層，經濟性不理想；而且基層極少大規模翻修，少量修補又難于壓實，一般被水泥混凝土或瀝青混合料代替，市場空間很小。但廠拌冷再生設備相對較簡單，費用也較低。它比傳統的旁路結構要適用得多，所謂旁路結構就是通過主機的熱料提升機提升回收料,不經過振動篩直接進入到一個專門的熱料倉里，并與主機合用一個骨料稱量斗稱量。這種結構必然要造成當提升回收料時，新骨料的提升停止，設備中止生產，或者新骨料和回收料同時提升。在這種情況下,新骨料和回收料均不能經過振動篩篩分,最終導致瀝青混合料的級配無法保證。在回收料不經過篩分的情況下,皮帶秤連續性的計量與稱量斗的間歇式計量是沒有什么區別的。并且廠拌冷再生設備還增加了有害氣體吸收管道，減少了對人體的危害。
廠拌熱再生技術具有較好的適應性，適用于各類被破壞路面，經過嚴格的配合比調整，再生瀝青混合料能確保技術指標不低于使用全部新料拌制的瀝青混合料，路用性能滿足高級路面的使用要求；而且既可利用原路廢棄材料重新鋪筑路面，也可以將回收材料再生后用于其他工程，能最大限度地發揮瀝青混凝土路面廢料的作用。但廠拌熱再生設備相對較復雜，費用也較高。但它除了具有廠拌冷再生設備的所有優點外，還有一套專門為加熱回收料而設計的干燥筒和燃燒器，保證被加熱回收料中的瀝青不老化，并配有專門的熱回收料儲存倉和稱量斗，使回收料的添加比例最多可達到70%。美國ASTEC公司生產的雙滾筒式再生瀝青混合料攪拌設備能解決瀝青老化的問題，我們應該引進相關的技術并結合本國國情，加以改進，相信應用前景十分廣闊。
4結論
綜上所述，應將廠拌熱再生技術確定為我國現階段的發展重點。在技術條件成熟后，再根據市場需求選擇發展其他類型的再生技術。但廠拌瀝青熱再生技術還存在一些問題，例如：由于各種因素的存在，瀝青再生混合料的級配難以確定，那么瀝青再生混合料的級配優化就是一個重要的研究內容。
由于舊回收料的成分較復雜，常常含有多種規格成分的石料、泥土、石粉和雜質。就當前狀況下，再生混合料只能用于LSM、AC25I等結構層。如何擴大舊回收料的應用范圍，也是我們可以作進一步探索的。
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