Recycled asphalt prefabricated parts in highway Application in ancillary engineering

Xu Lingyu

（China Ｒailway NO.17 Bureau Group 2nd Engineering Co.Ltd．，Xi'an，Shaanxi，710000,China）

Abstract：The material has a certain life cycle in the construction process, and will lose its original function after reaching the service life. If a reasonable method can not be found to recycle the old material, it can only be scrapped, resulting in a large amount of construction waste. It not only pollutes the environment, but also wastes a lot of resources. Based on the auxiliary project of Fuxingdi (the boundary between Inner Mongolia and Liaoning) to Fuxin section of Naiying Expressway, this paper discusses the application of recycled asphalt in prefabricated parts of highway auxiliary projects, and provides reference for future scale application.

Key words:Recycled asphalt；preformed unit

1  引言

奈曼至营口高速公路是《国家公路网规划》（2013年-2030年）中第五纵大庆-广州高速公路（G45）奈曼旗至营口联络线（G4513）的辽宁境内起始段，连接大广高速（G45）、长深高速（G25）、京哈高速（G1）、沈海高速（G15）四大通道，拥有较高战略地位，其质量保障措施不容忽视。辽西北地区冬季寒冷干燥，冬期平均气温-10℃～0℃，既有道路的混凝土预制结构冻害现象普遍存在。针对此问题，就寻找混凝土预制件的替代结构做出分析。

2  再生沥青预制件和水泥混凝土预制件特点分析

2.1  水泥混凝土预制件特点分析

在公路附属工程施工中，排水设施多用水泥混凝土预制件修筑，自1845年德国制造出人造式楼梯，第一个混凝土预制件诞生以来，经过170多年的技术经验，已经形成了一套完整的、系统的生产工艺流程，技术成熟，如今已能够实现大规模、标准化生产，相对于现浇混凝土有着集中生产、易于质量控制的优点。但在大量实际应用中，也存在着以下缺点：

⑴混凝土预制件采用定型模板在预制厂制作而成，拆模和搬运是必不可少的工序，在上述二种过程中，极易发生磕碰，产生外观质量缺陷。特别是异形预制件，对于拆模和搬运的要求更加严格，在受力不利区域可能产生断裂现象，增加废品量，给处理报废产品费用和环境带来负面影响。

⑵根据水泥的特性，混凝土浇筑完成后需要较长时间的养生才能使结构达到强度要求，因此在生产过程中需要大量模板轮转使用，不仅使得流水线生产的循环周期变长，还需要投入大量资源使模板数量满足生产要求。

⑶水泥混凝土容易受到环境影响。特别是在北方寒冷地区，冬季经积雪覆盖，春季积雪消融的作用，加之道路洒融雪剂对结构的侵蚀，容易产生粉化、露筋，降低结构承载能力，失去原有的使用功能。而且混凝土发生病害后修复难度大，还会在修复结合面形成受力最不利位置，易产生再次破损。

2.2  再生沥青预制件特点分析

⑴再生沥青预制件的生产工艺简单，生产质量高，安装便捷，可与沟槽开挖等作业平行施工。再生沥青属柔性材料，受外力磕碰不易产生破损，能够较高的保证预制件完整性。

⑵再生沥青预制件在定型模板中压实成型，无需养生，可缩短生产周期，加快模具轮转速度，提高生产效率，降低生产成本。

⑶再生沥青预制件具有良好的力学性能和耐久性能，抗盐侵蚀能力强，受融雪剂等含盐材料影响小，可有效改善水泥混凝土预制件病害的发生情况。

⑷再生沥青预制件一部分原料来源于旧路面回收，是绿色环保可循环的施工工艺，该技术不仅可以减少矿石、砂砾的开采量，还能降低工程造价，节约施工成本，有着显著的经济效益和环境效益。

⑸再生沥青预制件主要用于公路附属工程，主要承受边沟土压力和水压力，相比于沥青混凝土路面主要承受车辆荷载，其承受荷载值较小，各项技术指标可适当降低；而在混凝土预制件的制作中，水泥标号均要比现浇混凝土提升标号以确保结构性能。在再生沥青预制件方案确定阶段，可反复试验确定RAP的最大掺入量，尽可能的降低造价。

3  再生沥青预制件施工方法

3.1  旧沥青回收

用于生产再生沥青预制件的RAP材料经旧路面铣刨获得。考虑到运输成本问题，在施工前的准备阶段，通过调查走访，和路政、高速等部门问询，了解当地公路养护情况，就近回收旧沥青混合料。回收得到的RAP需经过筛分选取粒径不大于9.5mm的细粒式骨料后使用，根据再生沥青混合料的最大公称直径选用合理的筛孔尺寸，将处理后的RAP材料筛分，筛分后的RAP材料应满足表1要求：

表1  RAP材料相关技术指标

根据RAP材料各项技术指标实测值，确定新料掺入量，进行再生沥青制作。

3.2  再生沥青预制件制作

将RAP材料掺入相同粒径骨料、相同性能沥青，采用传统的厂拌热再生技术，将混合料按配合比加入再生剂后搅拌均匀，采用导热油加热至160-170℃后将混合料按设计质量倒入预先涂刷脱模剂定型钢模板中，振动压实成型，待温度自然降至50℃以下时即可脱模。对成型的预制件进行相关指标的检测，得到数据应满足表2要求：

表2  再生沥青预制件相关技术指标

3.3  安装工艺。

再生沥青预制件的安装与混凝土预制件相同，也需控制相邻块高差、缝宽和底面高程等指标，接缝处选择和沥青粘结性较好的冷灌封胶灌缝。冷灌封胶灌缝施工中应满足以下要求：

（1）灌封胶加入固化剂后要搅拌均匀，防止出现局部未硬化现象。

（2）严格按照配合比加入固化剂，固化剂占比不超过混合料的5%。

（3）将灌封胶和固化剂混合后对其进行抽真空处理，排出混合剂中的气泡。

4  再生沥青预制件应用

奈营高速公路附属工程中排水沟部分采用再生沥青预制件结构，在填方路基边坡外设置2.0m宽护坡道，外设排水边沟，截面尺寸为梯形，该公路应用再生沥青预制件的路段长约1.2公里，目前首件工程已完成，经过对材料性能测试，各项指标均符合设计要求，具备大规模生产条件。

5  结论

再生沥青预制件在公路附属工程中的应用，体现了节约资源，绿色环保的建筑理念，通过对旧沥青的回收，实现了建筑材料的循环利用，符合低能耗、低污染、高效益的发展道路。再生沥青预制件通过振动压实成型，无需养生，极大地缩短了生产周期，提高了生产效率。再生沥青属于柔性材料，拥有较高的耐久性、耐腐蚀性，在使用中能够避免混凝土预制件病害难以修复的情况，提高了公路附属工程的使用性能和美观性。

再生沥青预制件应用技术的优势，为再生技术应用开拓了新的领域，为推动绿色交通发展起到积极地示范作用，具有广泛的应用前景。

参考文献：

[1]北京，人民交通出版社.JTGT 5521-2019.公路沥青路面再生技术规范.2019.

[2]周国麟.沥青路面现场热再生施工工艺的推广应用[J].西部探矿工程.2005（10）.

[3]詹世佐.杨宇婷.沥青混合料再生预制件在公路附属工程中应用的可行性分析.辽宁新发展公路科技养护有限公司.沈阳城市建设学院.2022