高速公路沥青路面铣刨料再生基层的应用

高速公路沥青路面铣刨料再生基层的应用
摘要：在对高速公路的养护管理中，如何提高资源利用效率，降低公路养护成本，减少对环境造成的污染，使高速公路的养护管理与自然环境相和谐，一直是我们在公路养护中所要达到的目标。

在高速公路养护中如何应用新技术、新材料、新工艺从而降低路面养护的投资成本，已经成为公路建设者越来越关注的问题，沥青路面铣刨料因为具有较高的价值所以能得到比较广泛的运用，本文针对这一问题展开探讨。

关键词：高速公路；沥青路面；铣刨料再生；应用
引言
沥青路面使用一段时间后，其整体使用性能将会下降，不能满足通行的要求，但沥青路面铣刨料仍具有很高的利用价值。

由于技术和施工方面的原因，我国早期修建的高速公路沥青路面质量较差，加上交通量大，超载车辆较多，加之维修养护不及时等原因，许多路面出现了不同程度的裂缝和车辙破坏，很多高速公路需要进行大、中修或改建。

在对旧沥青路面进行大、中修时将会产生大量的铣刨废料，废旧沥青混合料的再生利用问题成为当前公路建设面临的重要课题。

一、高速公路沥青路面铣刨料材料特性
旧沥青路面铣刨材料是含有沥青、碎石及砂等材料的混合材料，与新材料组成的路面结构层材料不同。

路面沥青混合料经过机械铣刨和人工破碎后主要是作为骨料被重新利用，是一种含有沥青材料并具有一定级配的特殊骨料，与新材料性能有所不同。

经研究结果表明，旧沥青路面铣刨材料中细料含量偏少，这主要是由于沥青的黏附作用所致，细料被沥青黏结及被大块团粒裹覆造成的。

而抽提沥青后对矿料进行颗粒筛分，发现细料含量明显增多，这主要是由于旧沥青路面经受车辆荷载的长期作用，造成矿质集料发生破碎细化。

旧料抽提试验结果还表明，由于路面经过多年使用，沥青面层在使用期内经历过多次的维修，所以含有较多的沥青结合料。

旧沥青路面铣刨材料中沥青材料长期在自然因素的作用下，其中轻质油分减少，相对胶质及沥青质增多，已经受过氧化作用，所以性能趋于稳定，再生利用后不会迅速变质，能够保持稳定并起到骨料的作用。

二、对沥青路面铣刨的要求及注意事项
1、要求
根据图纸要求，用油漆对记录所记载的需要进行铣刨的路段做上标记，标明起止位置及铣刨的宽度、深度；根据铣刨的工程量确定铣刨机及装运铣刨废渣车辆的数量，装运废渣的车辆根据运距及铣刨量的大小而定；铣刨机在进场进行铣刨作业之初，根据事先做好的标记进行施工作业，首先对原沥青路面层进行铣刨，
铣刨的厚度根据原沥青路面层厚度而定。

油面层铣刨完成后，紧接着对沥青面层下路面基层进行铣刨。

对基层的铣刨彻底，损坏层的厚度铣刨完；基层铣刨料尽可能回收再利用，必须废弃的材料倾倒要满足环保要求，废弃物运至业主指定地点。

2、铣刨时注意事项
按设计文件要求，对旧沥青路面的面层或基层进行铣刨，并及时清运至指定地点(拌和厂)，严禁乱堆乱放，造成环境污染；应根据设计文件要求，对旧沥青路面进行分类铣刨、堆放。

设计铣刨厚度为30cm的，应分成2次铣刨。

第一次铣刨厚度为15cm(1次完成)，可与设计铣刨厚度15cm的铣刨料合并堆放；第二次铣刨厚度为15cm(1次完成)，应单独堆放；对同一深度的铣刨作业，应当保持铣刨鼓的转速、铣刨机的行走速度为恒定值，确保铣刨料的均匀性；铣刨后的路槽，应清洁、无浮土。

三、沥青铣刨料在再生过程中应注意的问题
自20世纪90年代中期开始，特别是21世纪开始以来，我国与先进的工业发达国家一样，对沥青路面沥青混凝土材料的回收和再生利用给予了越来越大的关注。

笔者认为，这不仅是因为全球能源危机趋势严重使然，也是因为高等级道路养护工程中沥青混凝土材料的产生数量对环境污染的压力越来越大的缘故。

为了解决污染这一问题，目前我国的一些厂家在制备新沥青混凝土材料过程中可以添加15%-30%的回收沥青混凝土旧材料。

在沥青混凝土旧材料再生利用技术领域，在道路修建和日常养护工程中，这些再生工艺和专用设备收到了良好的效果。

但在实际工程应用中还必须注意沥青混凝土铣刨材料的下述前期准备，才能保证再生作业的生产效率并在保证材料再生质量的前提下降低施工成本，提高经济效益。

1、铣刨作业时，作业(挖切)厚度应低于沥青路面的面层厚度，否则会因基层材料的混入影响再生材料的质量。

在进行铣刨和再生作业过程中，对天气条件比较有要求，必须保证天气状况晴好、空气湿度较低，且在生产过程中还应防止水分的侵入。

2、沥青混凝土铣刨材料的再生过程必然伴随着加热工序，应特别注意材料的加热不可超过180℃，因此温度对于保证材料的再生质量和生产安全是十分重要的。

3、加热再生时，应增加回收材料打散工序。

由于沥青旧路面材料具有一定的粘度，而且对环境温度相当敏感，所以若储存时间较长，可能会出现板结现象。

此时如果直接用于加热再生会因加热时间较长而增加作业成本。

所以，必要时应增加旧路面材料打散工序加以解决。

四、铣刨料再生利用产生的经济和社会效益
综上所述，在道路养护工程的铣刨作业时，特别是在沥青混凝土道路的日常养护、升级改造和路面翻新工程中，废弃的铣刨料常常因为无法合理利用而大量丢弃和集中在路面周围以及养护基地的物料储存场所。

显然，作为一种多种材料混合而成的高分子混合物，无论是各种级配的矿料，还是作为粘结剂的石油沥青材料，它们在常温和自然环境状态下难以降解。

同时沥青中含有的化学物质苯还是一种较强的致癌物质。

因此，沥青混凝土的随意丢弃不仅是对自然环境的严重污染，又是沥青混凝土材料中尚可利用的宝贵资源的严重浪费。

21世纪以来，我国交通运输和道路管理与养护工程单位的多年大量实际统计数据表明，这种浪费随着大量工程材料价格的上升而不断加剧。

同时，道路养护的实体工程试验数据证实，由于高等级沥青路面具有40mm-80mm的面层厚度(包括下面层和上面层)，外界自然光候(日照、风雨和温度的变化等)和车辆对其长期的作用基本限于道路的表面。

因此，沥青混凝土旧材料中的材料老化(特别是沥青材料)仅占21到高等级路面材料总量的很小比例，而大多数道路材料(如沥青和各种级配的矿料)的老化和级配变化程度微乎其微，完全可以回收并经过适当工艺再生后重复再利用。

上述解释已得到国际公路交通学术界的认同，
回收并经过适当工艺过程形成的再生材料的重新利用奠定了充分和合理的理论技术基础和前提。

自20世纪70年代末期我国实行全面改革开放30多年以来，国民经济的快速发展促使道路交通事业迎来了高速发展的历史阶段，自那时起，我国修筑的高等级路面大多为高质量的沥青混凝土路面，特别是高速公路从无到有，至今高速的通车里程已达9×104km以上。

这些高等级道路修筑需要大量高质量的石油沥青。

这些材料中，进口沥青占有相当大的比例，而且长途运输使得成本居高不下。

统计数据表明，近10年来，路用石油沥青的价格上涨了98%，而各种矿料的价格上涨了30%-40%。

因此，在我国加快建设节约型社会，提倡大力发展绿色循环经济已成为国家的大政策方针之一。

在道路工程领域提倡和推进沥青混凝土路面材料的再生利用，其经济和社会意义尤为重大。

结束语
随着沥青路面设计、建设和养护工程技术的不断提高，我国绝大多数高高速公路的养护已基本实现了铣刨作业的普及。

与人工挖切、风电镐挖切等传统工艺相比较，铣刨下来的旧材料的质量较传统工艺有了较大的提高，同时也出现了一些新的问题，针对这些问题提出具体而有效的解决措施是促进科技进步、技术发展，取的良好经济效益的关键。

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