浅谈就地热再生技术在高速公路路面养护中的应用

冯志远

山西太长高速公路有限责任公司 山西太原 030000

沥青路面的就地热再生技术，在高速公路的养护中，是成效显著的一项技术。通过运用就地热再生技术，在优化养护效果的同时，资源得到了最大的利用，这就使得养护成本得到了极大的控制，经济效益得到了很大的提升，以及在环境保护方面也有着一定的帮助[1]。相较于国外，我国在道路养护方面应用就地热再生技术的时间较晚，但发展速度却非常的快，通过不断的创新发展，再生技术有了较大的提升。高速公路在运营中，必然会出现大量的病害，就地热再生技术的合理运用，是非常符合我国高速公路养护实情的。山西省高速公路大部分为沥青混凝土结构，随着使用年限的增加，为了保障沥青路面的技术状况指标，部分高速的路面都面临着养护翻新的状况，而现今社会节能环保需求日益增加，传统的道路修复方法将产生大量的沥青混合料废弃物，一方面造成环境污染，另一方面也是资源的浪费。当前沥青路面养护上逐渐成熟的热再生技术，相较而言可以较大的节约工程投资，还可以有效的对废料进行处理，有效的提高经济和环境效益，是持续发展的政策导向，也是发展的必然趋势。目前沥青路面热再生方式主要有厂拌热再生和就地热再生两种方式，结合本人在山西太长高速公路就地热再生工程中的研究实践，本文仅对就地热再生技术在通车高速公路路面养护中的应用以及优缺点进行探讨。

1 我国公路养护概况

在我国的高速公路中，采用沥青混凝土路面的路段，理论情况下，寿命为15年，实际使用中，寿命在十年左右。这就表示，高速公路沥青混凝土路段在10～15年时，就必须要进行维护。随着国家的迅速发展，高速公路的建设规模在逐年激增，到目前，属于一个饱和的阶段，开始朝养护方面转变，由建设时代逐步迈入养护时代。在这样的背景下，每年都会产生非常多的废旧材料，处理这些废弃材料成为一个新的难题，但随着再生技术的出现，这一问题被很好地解决了。利用再生技术，可以将这些废旧的材料很好的利用起来，通过废旧材料和再生剂，新沥青以及新集料的结合，让路面恢复它应有的功能。有数据证明，利用再生技术使路面重新恢复性能这一方法，比之新路面建设，材料费可以节53.4%，路面建设费用可以节省25%，沥青用量节约50%，因此再生技术，不但可以很好的解决路面维护问题，让废旧材料在物尽其用的同时，提高经济效益，保护生态环境。

2 再生技术

沥青混合料再生技术，具体可以分为四个种类分别是就地热再生技术，厂拌热再生技术，就地冷再生技术，和厂拌冷再生技术。在这四种技术中，就地热再生技术，在沥青路面的养护中，是运用最频繁的，在养护中运用这一技术，可以很好地将已经失去性能的，老化的，有破损的路面，重新恢复它本应该具备的性能，利用这一技术，在很好地解决路面问题的同时，还有着施工效率高，交通影响小，资源利用率高，运输成本低的优点。因此，在高速公路的道路养护上，被广泛的应用，这一技术的运用，也是符合可持续发展这一核心价值观的。因此，针对就地热再生应用技术，结合山西省高速公路的实际运营情况、病害特征、交通量等进行相关研究，来进行灵活的再生技术运用，可以很好的降低高速公路养护方面的压力。

3 就地热再生技术的概念

有别于厂拌热再生，就地热再生是一种将老化的沥青层现场进行再生提升，从而使新料的使用量降低，并且让路面可以恢复性能的一种技术方式，通常采用专用的就地热再生设备，对沥青路面进行加热、铣刨，就地掺入一定数量的新沥青、新沥青混合料、再生剂等，经热拌和、摊铺、碾压等工序，一次性实现对表面25～60mm深度范围内的旧沥青混凝土路面的再生使用。就地热再生适用于存在浅层轻微病害的高速公路及一、二级公路沥青路面表面层的就地再生利用，再生层可用作上面层或者中面层。旧沥青路面存在局部深层病害时，必须对其进行预处理后，再整体采用就地热再生技术进行处置。就地热再生这一技术对面层裂缝、轻度车辙、坑槽、抗滑性下降等非结构性的路面病害都有着十分显著的作用。

4 就地热再生在道路养护应用中的优缺点

4.1 优点

相较于厂拌沥青混合新料加铺及厂拌热再生料的应用，通车高速公路普遍面临着沥青混合材料运距远，造成沥青料温控难、施工周期长、投入设备多、现场管理复杂等困难，而就地热再生技术能够很好的改善路面技术状况指标的同时，还有以下优点：①实现了就地沥青路面再生利用，节省了材料运输费用；②施工时只占用一个车道，降低了运输设备的占用空间和管理，对正常交通的影响很小；③实现了旧沥青路面材料100%就地再生利用，不产生废料，同时添加的新沥青混合料比较少；④流水线施工，速度快，每天可施工单车道800～1500m以上；⑤实现了沥青路面再生层和下承层层间的热粘结，路面结构受力连续，整体性强，使用寿命延长。

4.2 缺点

①热再生深度通常限制在25～60mm，无法同步解决基层和路基病害；②无法除去已经不合适进行再生的混合料，级配调整幅度有限；③设备投资大，一套再生列车费用昂贵，相对道路管养单位而言配置成本高；④现场施工质量较难控制，因为现场热再生过程是一个连续的动态过程，要控制好质量就需要对路面进行实时检验；⑤一个工地的再生料无法摊铺到其他作业点，使用地点相对厂拌沥青混合新料加铺及厂拌热再生料比较固定单一；⑥专用设备的机械化和自动化程度高，对施工现场的组织管理水平要相对求高；⑦就地热再生工艺类型多，就目前技术水平而言不同的工艺需要不同的配套再生设备，调整成本较高。

5 就地热再生的施工现场条件

沥青混凝土路面就地热再生需使用大型的专用机械，根据施工时工艺方式再生机械设备组可长达50～100m，所以施工现场应满足以下条件：

①要具有能发挥就地热再生特点的足够工程规模；②确保现场的施工条件，提前发布道路施工信息，根据道路通行状况制定好施工组织计划，设置好施工现场的交通作业控制区域，中断施工地点一个车道的交通。

6 就地热再生设计基础及施工工艺

6.1 设计基础

就地热再生施工设计在要满足沥青路面设计规范要求的同时，还要对旧路面进行的路况调查及主要性能的检测试验，这是施工方案编制和再生沥青混合料配合比设计的依据，也是工程顺利进行的基础。

（1）路况调查一般包含以下内容：①原路面的设计资料,如路面结构等；②原路面的竣工资料,如路面的混凝土级配碎石的石质、施工时路面的各种参数等；③原路面的养护资料,如历年来路面的损坏及修补情况等；④原路面的路面损坏情况,包括各种病害的类型、数量、分布情况,并简单分析其原因；⑤原路面的各种几何数据,如高程、横坡度、病害深度等等。

（2）在路况调查结束后需立即进行沥青混凝土路面就地热再生实验。包括两大类：第一大类是对沥青的再生试验；第二大类是再生沥青混合料的配合比设计。旧沥青的再生试验包括：旧沥青性能试验，再生剂的掺量试验。再生沥青混合料配合比设计包括：旧沥青混合料的试验，新掺沥青混合料级配的确定，再生沥青混合料性能检验。对于就地热再生作业质量来说，施工前进行恰当的工艺选择和评价分析是至关重要的，再生工艺的选择取决于对旧路面的调查检测、评价和材料的试验结果。

6.2 热再生施工工艺

6.2.1 施工准备

①就地热再生施工前应进行现场周边环境调查，对可能受到影响的植物隔离带、树木、加油站等提前采取隔离措施。②就地热再生前，必须对就地热再生无法修复的路面病害进行预处理，破损松散类病害的深度超过就地热再生施工深度时，应予以挖补；变形深度为30㎝～50㎝时的病害，再生前应进行铣刨处理；裂缝类病害要分析成因，影响热再生工程质量的裂缝应予以处理。③原路面特殊部位的预处理：用铣刨机沿行车方向将伸缩缝等构造物后端铣刨2至5m，前端铣刨1至2m，深度同再生深度相同，再生时用新沥青混合料铺筑；原路面上的标线、道钉等设施应清除；采用隔热板保护桥梁伸缩缝。④就地热再生正式施工前应铺筑试验路段，从施工工艺、质量控制、施工管理、施工安全等各个方面进行检验。就地热再生试验路段的长度不宜小于200m。

6.2.2 再生施工

①前扫路面，画导向线。清扫路面，避免杂物混入混合料内。在路面再生宽度以外画导向线，也可以将路面边缘线作为导向线，保证再生施工边缘顺直美观。②原路面必须充分加热。不得因加热温度不足造成耙松时集料破损，影响再生质量，也不得因加热温度过高造成沥青过度老化；应减少再生设备各设备间距，减少热量损失；原路面加热宽度比铣刨宽度每侧应至少宽出20㎝。③路面耙松深度要均匀。耙松深度变化时应缓慢渐变；耙松面应有较好的粗糙度；耙松面温度应高于70℃。④再生剂喷洒装置应与再生复拌机行走速度联动并可自动控制，能准确按设计剂量喷洒；再生剂应加热至不影响再生剂质量的最高温度，提高再生剂的流动性和与旧沥青的融合性；再生剂应均与喷人旧沥青混合料中；再生剂用量应准确控制，施工过程中应根据铣刨深度的变化适时调整再生剂的用量，应保证沥青混合料的拌和均匀；⑤摊铺要匀速进行，施工速度宜保持在1.5～5米/每分钟，摊铺温度控制在120～150℃之间，随时调整熨铺平板的振动功率，提高初始密实度，同时还要注意避免出现不均匀、拉毛、裂纹、离析等现象。⑥就地热再生混合料压实应配置较大吨位的振动双钢轮、胶轮压路机，碾压必须紧跟铺筑作业，同时尽量减少喷水作业，边角等局部大型设备无法压实部位采用小型压实机具进行补足压实。⑦完成铺筑作业后应当检测铺筑效果，待路表温度低于50℃后方可开放交通。

7 施工效果评价

路面热再生施工前后，要对沥青路面整体的性能进行一个系统的检测，要满足沥青路面的施工技术规范要求，再生混合料也必须满足相应规范要求，一般采用抽样检测的方法来保障施工质量，在添加新混合料的同时，必须经过单独的检验，抽验要求参照常规施工标准。如新旧沥青的性能、再生料的级配、铺筑平整度、空隙率、压实度、厚度、摩擦系数等各项指标都有一个详细的检测，要确保各项指标参数符合《公路沥青路面施工技术规范》和《公路工程质量检验评定标准》。

8 经济性

就地热再生这一技术，对废旧材料的利用率可以达到100%，这极大的节省了新集料和新沥青的使用，直接带来了显著地经济效益。养护中使用就地热再生技术相比起使用铣刨重铺技术，节约率可以达到30.7%，虽然与薄层加铺技术和微表处技术相比，就地热再生技术并不是最节省成本的一项技术，但是薄层加铺技术和微表处技术还并不成熟，在完成施工后的几个月就会出现剥落，松散的情况，持久性太差，而就地热再生技术可以让路面性能恢复保持三年左右，这种更长的使用寿命，无疑弥补了成本上的那一点劣势[2]。

9 社会环境效益

就地热再生这一技术，不仅可以为经济带去好的效益，对社会，环境方面带去了十分显著的效益，而且这些效益都不是金钱可以衡量的。应用就地热再生技术，极大的解决了废旧材料对环境造成污染的问题，也减少了对材料，能源的需求，这对自然资源保护而言，是非常重要的。在减少资源使用的情况下，改善了道路的状况，让行车变得更加的安全，这方面也极大的提高了人们的生活舒适度。

10 结语

综上所述，就地热再生这一技术，在沥青路面的回收再利用方面有着非常高效的作业，在高速公路的养护工作中，可以积极采用热再生这一先进的技术来进行路面养护，可以极大的提高路面养护的效率，这对响应国家号召创新发展构建和谐社会都有着重大的意义，而且这一做法通过减少资源的使用，对环境保护也作出了贡献，同时也高度契合我国可持续发展理念。在现今的社会环境下，就地热再生这一技术一定不是只可以局限在高速公路养护这方面，只要是跟它特性适配的工作，都将可以采用这项技术，通过不断的探索实践，推进就地热再生技术的进步发展，充分发挥该项技术的价值，为我国的经济及环保建设作出贡献。