就地熱再生技術在高速公路病害修復中的應用

摘要：依托山西省某高速公路病害專項處治工程，對高速公路段內的病害情況進行統計分析，并詳細闡述就地熱再生技術的技術原理、工程特征及施工要點。研究結果表明，在高速公路病害修復時采用就地再生技術，可取的較好的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：高速公路；病害修復；就地熱再生技術；加熱

0 " 引言

截至2021年底，我國公路總里程達到528萬km，路網的規模已經達到世界前列水平，其中值得驕傲的是高速公路里程位居世界第一[1]。瀝青路面具有平整度高、耐久性能強、行車噪聲低以及原材料豐富價廉等特點，在全球范圍內被廣泛應用。

我國瀝青高速公路遍布在我國不同氣候、不同地質環境下，同時面臨不同強度的行車動荷載，瀝青高速公路難免出現橫縱裂縫、縱向網裂、龜網裂、坑槽等病害，影響了交通運輸發展的需要，甚至造成安全隱患。因此，在瀝青高速公路投入運營后，需要及時對其病害進行處治，保障瀝青路面的使用壽命及行車安全[2]。

本文依托山西省某高速公路瀝青病害專治工程，對現有高速公路的病害狀況進行分析評估。針對病害原因制定施工方案，使其滿足相關規范及運輸行車安全的要求。最后對就地熱再生技術要點進行探討，為后續采用就地熱再生技術修復瀝青路面提供理論及實踐依據。

1 " 工程概況

該高速公路西端全線采用雙向四車道標準建設，設計速度為80km/h，路基寬度24.5m，橋涵設計荷載等級采用公路Ⅰ級，路基、大中小橋涵設計洪水頻率為百年一遇，特大橋設計洪水頻率為三百年一遇。

該高速路段已運營12年，車流量較大，加上一些地質災害，雨水沖刷、陽光暴曬等原因，導致路面出現了橫縱裂縫、縱向網裂、龜網裂、坑槽等病害。據高速公路病害專治小組統計，共計30883m2瀝青路面需要養護。該路段內病害不僅影響了交通運輸，縮短瀝青公路的使用壽命，還可能造成安全事故。該區域經濟發展形勢向好，交通貨物運輸、自駕游人數增加，給現有高速公路運營帶來了更多風險，因此需要對該路段進行養護修復。

2 " 就地熱再生技術原理及工程特征

2.1 " 就地熱再生技術原理

就地熱再生技術主要是利用帶有加熱功能的機械設備，對瀝青路面進行加熱，并利用設備將其翻松，加入一定量的新瀝青材料，充分攪拌得到再生瀝青混合料，最后攤鋪壓實，從而解決原生路面上的病害問題[3]。就地熱再生施工流程如圖1所示。

2.2 " 就地熱再生技術分類及特點

就地加熱再生技術根據加熱形式不用，可以分為明火加熱、熱風循環加熱、紅外線輻射加熱以及間歇式熱輻射加熱。根據是否增加新瀝青材料或其他輔料，可以分為整形再生法、加輔再生法和復拌再生法[4]。需根據不同的施工環境選用不同的加熱方式。

明火加熱法是利用可燃物質燃燒直接對瀝青路面進行加熱，但是該加熱方法會造成瀝青路面加熱不均勻，導致局部瀝青焦化或加熱不充分，還會產生大量污染物，對環境造成污染。在環保和經濟角度，該方法已被逐漸淘汰。熱風循環加熱法是利用加熱板將空氣加熱，進而加熱瀝青路面。該方法加熱瀝青溫度均勻，且不會出現因溫度過高導致瀝青焦化，但加熱效率低，不適用于大規模、大面積瀝青養護維修。

紅外線輻射加熱和間歇式熱輻射加熱，均采用具有一定穿透力、加熱效率高的紅外熱輻射加熱。由于不同的是紅外線輻射加熱，不能設置溫控區間，容易導致瀝青溫度過高產生焦化現象。間歇式熱輻射具有溫控功能，可根據瀝青特性設置溫度范圍，瀝青溫度超過設置上限時，紅外線熱輻射會停止停止加熱。當瀝青溫度低于設置下限時，紅外線輻射便會加熱瀝青，使其溫度控制在合理范圍內。

采用明火加熱、熱風循環加熱、紅外線輻射加熱法時，熱量不能很好的傳遞至瀝青路面底層，往往表面瀝青已經焦化，而底層瀝青沒有被加熱到合適的溫度，且進行銑刨容易打碎集料，破壞原有路面的級配[5]。而間歇式熱輻射具備足夠的時間傳導熱量，底層瀝青能夠充分受熱達到適宜溫度，進行銑刨不會破壞原有瀝青的顆粒級配，有利于篩選原有顆粒級配，用于配置相同顆粒級配的新瀝青材料。

3 " 就地加熱再生技術施工前準備

3.1 " 瀝青集料的選配

本工程采用間歇式熱輻射加熱法加熱需修復路段，將銑刨得到的集料進行放入振動篩分儀器內，然后分別稱取不同粒徑集料的質量，得到原有瀝青路面集料的顆粒級配。原瀝青路面集料顆粒級配如表1所示。根據集料顆粒級配表，配置新瀝青集料。

3.2 " 新瀝青選用

本工程選用的瀝青材料主要為SBS聚合物改性瀝青，取原有路面瀝青，在實驗室內測定其瀝青性能，其結果如表2所示。由表2可以看出，現場所用瀝青符合規范設計的要求。

3.3 " 施工機械準備

在開始施工前需要完成機械設備進場工作。瀝青修補工作所需的主要機械設備如表3所示。

4 " 就地熱再生施工技術要點

4.1 " 路面加熱

利用高功率間歇式熱輻射加熱車對路面進行加熱，結合實際情況設置合理的溫度區間。加熱溫度應該保持均勻，同時保證熱量能夠傳遞至路面深層，確保路面底層瀝青達到要求的溫度，以便瀝青軟化容易翻松。為避免瀝青路表面過度加熱，發生焦化，應該安排專人對瀝青表面進行溫度測量，當溫度過高時及時采取措施降溫處理。

4.2 " 瀝青路面翻松

利用加熱翻松機對軟化后的瀝青路面進行翻松。對于路面集料不得打碎礦物集料，避免原生路面的礦物集料的顆粒級配發生變化，影響顆粒級配的測定。

4.3 " 新瀝青混合料復拌

在原路面翻松的混合集料上均勻的灑上再生劑，并充分攪拌，確保原路面混合集料能夠與再生劑充分的直接接觸。利用原路面混合集料測定的顆粒級配制配新瀝青集料，并與原路面混合集料按照設計比例混合，并充分攪拌均勻。同時進行充分加熱，使新舊瀝青之間產生熱粘性，避免出現上下分層的現象，使其成為完整連續的受力整體。安排專人負責對混合料中的雜質剔除，確保混合料質量。

4.4 " 攤鋪與碾壓

利用加熱復拌機對再生混合瀝青進行攤鋪，壓路機緊隨其后進行碾壓。碾壓的原則一般是“緊跟、慢壓、高頻、低輻”，壓路機在施工過程中應該保持平穩直行，不得隨意轉彎。對于攤鋪再生集料不均勻的地方，應該人工及時補料或減料，避免混合料產生離析現象，確保路面的平整性。

4.5 " 施工過程質量檢測與驗收

在原路面集料翻松到攤鋪壓實過程中，需要及時進行質量檢測，本文結合實際工程經驗、相關規范及設計要求，提出就地熱再生施工過程質量檢測標準，如表4所示。對于已完工路段，需要對其進行質驗收，驗收標準如表5所示。

4 " 結束語

就地熱再生技術作為一種節約資源、保護環境的預防性養護技術，是在充分利用原路面瀝青集料和添加新瀝青集料混合形成再生瀝青集料。采用該技術進行道路病害修補工作，可大大降低維護成本。本文依托山西省某高速公路病害專治工程，對就地熱再生技術的技術要點進行深入研究。研究結果表明，在高速公路病害修復時采用就地再生技術，可取的較好的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 安尼瓦爾·亞庫甫.改建高速公路已有路面病害狀況分析及處置

方案[J].北方交通， 2018（4）：115-118.

[2] 喇文君.就地熱再生技術在瀝青公路養護工程中的應用[J].工

程建設與設計， 2022（13）：237-239.

[3] 黃海鋒，吳大軍，王榮舜，等.瀝青路面復拌就地熱再生施工

過程控制分析[J].山西建筑，2022， 48（8）：126-129.

[4] 龐振領.基于熱風循環工藝的瀝青路面就地熱再生補熱機[J].

資源節約與環保，2018（7）：9+11.

[5] 王芳.農村公路瀝青路面病害的產生原因及處置方法研究[J].

黑龍江交通科技，2020，43（9）：48-49.