就地熱再生技術在公路路面養護中的應用研究

漆銳珺 江西贛粵高速公路工程有限責任公司

近年來隨著交通運輸的快速發展，在行車荷載與自然因素的作用下，公路路面病害問題逐漸增多，路面維修量顯著增加，而在路面維修養護過程中瀝青等材料的浪費污染問題較為嚴重，而就地熱再生技術就在這種環境下應運而生了。

一、就地熱再生技術

就地熱再生技術的本質是將廢舊瀝青混合料在再生劑作用下進行調和或加入新瀝青調配，使再生瀝青混合料達到公路路面使用要求。就地熱再生技術可以全部在施工現場完成，通常情況下就地熱再生技術可處理厚度至50mm的路面，部分專業設備可以處理更厚層次的路面。就地熱再生技術需要先對過往的老舊路面進行加熱軟化，使其松散、便于翻動，再生劑或新瀝青更容易添加拌合。將就地拌合的瀝青混合料攤鋪碾壓就會形成新的路面。其再生原理的關鍵就在于再生劑作用下促進瀝青質溶解，將老化瀝青性能重新增強，這也要求再生劑種類和用量必須嚴格使用，才能有效實現路面再生。

二、就地熱再生技術適用條件與應用優勢

（一）適用條件

就地熱再生技術可分為三種類型，分別是整形式就地熱再生、復拌式就地熱再生和補強式就地熱再生。整形式就地熱再生就是較為常規的就地熱再生技術工藝，通過加熱路面、噴灑再生劑、翻松舊路面、攤鋪新瀝青混合料，再經過壓實作業對原有路面進行修復養護，能夠有效消除路面老化、裂紋、麻面等表層病害。復拌式就地熱再生是再生劑、新舊瀝青混合料充分拌合后再進行攤鋪碾壓施工，重新拌合的優勢提升了原有路面級配，能夠有效增強路面結構的承載力，提高路面性能。而補強式就地熱再生，可以簡單理解利用舊路面瀝青重新攤鋪路面，主要適用于損害嚴重的公路，也可以用于舊路面升級改造。為了確保就地熱再生技術的合理運用，《公路瀝青路面再生技術規范》中明確規定了就地熱再生技術的適用條件和使用技術工藝，面對不同類型的公路路面以及病害有著不同的要求，以此保證達到預期的應用效果，這也要求就地熱再生技術在使用前需要明確路面狀況[1]。

（二）應用優勢

就地熱再生技術對傳統銑刨重鋪方式而言有三個方面的優勢。首先是施工方面的優勢，在技術、質量、速度方面有著明顯的優點，就地熱再生技術對改善路面結構有著良好的效果，可以延長路面使用壽命，而傳統養護方式只是針對路面病害進行處理，路面結構和使用壽命幾乎沒有變化，長久使用后還需多次養護維修。而且就地熱再生技術所采用的耙松路面方式可以有效控制瀝青混合料級配，不會改變舊瀝青本身與石料的穩定性，保證了施工質量。另外，就地熱再生技術作為一種新型技術，其機械化、自動化更為先進，短時間內就能夠完成進退場作業。

其次是就地熱再生技術的社會效益，施工技術、質量和速度的提升有效增強了路面整體施工的效率，實際施工無須占用多個車道一個車道皆可完成施工如圖1所示。機械化和智能化操作可以自動適應路面情況，例如折疊式加熱墻展開時寬度為4.5m，基本上不影響旁邊道路通行。

圖1 就地熱再生施工圖

最后是生態效益，就地熱再生技術不僅能夠對舊瀝青材料重復利用，而且施工作業也不會對周邊環境造成污染，尤其是瀝青廢料本身具有較強的污染性，在節能降耗、保護環境的政策背景下，就地熱再生技術在公路路面中的養護優勢將會越發凸顯。

三、就地熱再生技術在公路路面養護中的應用

（一）舊路面處理

在施工前需要先對舊公路路面進行適當處理，以便于后續就地熱再生施工的順利開展。想要對路面問題區域進行確認，了解相關病害的情況，并以此確定挖掘深度，應當保證后續施工能夠將所有面層和基層存在的病害都處理掉。為了確定就地熱再生技術施工方案還需全面掌握舊路面瀝青混合料的性能，包括針入度、軟化度、延度等性能指標，根據公路等級確定相關性能指標參數。

（二）施工準備與再生劑調配

根據規范標準明確公路路面可使用就地熱再生技術后，便要制定就地熱再生施工方案，為就地熱再生技術的有效運用提供支持。設計施工流程和方案，明確就地熱再生技術的應用范圍，在正式施工前需要對舊路面進行清理，設置導向線，并對機械設備預先進行加熱。其中再生劑的調配尤為關鍵，再生劑的配合比及用量對路面就地熱再生有著關鍵影響。先是再生劑的用量，新舊瀝青混合料摻和再生劑應當根據舊路面瀝青的老化程度進行判斷，一般以再生劑添加后瀝青材料各項性能有明顯的提升為基準。而再生劑的配合比也需要根據舊路面病害破損情況而定。避免舊路面骨料顆粒嚴重磨損，則再生劑或是新瀝青混合料中就應當摻加一定量新碎石骨料，再生瀝青混合料配合比如表1所示[2]。

表1 再生瀝青混合料配合比

（三）路面加熱與舊路面耙松

按照實際公路情況配置加熱機，加熱速度應控制在3m/min，路面加熱要保持均勻，溫度適宜，加熱機的行駛速度和行車間距都應保持穩定。加熱施工完成后，路表面溫度應當處在150℃～195℃區間，根據施工環境溫度，應適當調整加熱溫度，保證路面加熱效果。加熱機前行一段距離后，耙松機要將刀頭對準基線，與摻和機保持相同速度前進。根據規范要求耙松深度以4cm為宜，耙松過程應當一直維持該深度。在耙松時若出現溫度不足的情況，需要及時進行處理，避免因溫度問題，造成耙松施工困難或路面損害耙松刀頭。

（四）再生噴灑摻和作業

在路面翻松后及時進行再生劑噴灑摻和作業，調整噴灑機噴灑量到適宜數值，跟隨耙松機后方一同前進，噴灑再生劑。整形式就地熱再生在噴灑再生劑后便可進行拌合，將新瀝青混合料或者再生混合料均勻摻和，摻和溫度以150℃～170℃為宜，若溫度低于130℃應當進行加熱處理。根據前期確定的摻和比例、混合料寬度深度等參數，進行均勻攪拌，保證瀝青混合料的整體性能。

（五）攤鋪碾壓

攤鋪厚度對整個公路質量有著較大影響，在攤鋪作業中需要嚴格進行控制。通常情況下就地熱再生施工在攤鋪作業時還需在路面再生層表面鋪筑一層新瀝青混合料，攤鋪施工與耙松噴灑作業基本相同，保持連續性和穩定性，不能隨意更改行駛速度，攤鋪與碾壓施工基本相同，這里不再過多闡述。需要注意的是再生層和加鋪層應當同時攤鋪，并保證在碾壓施工中能夠同時完成，這樣有助于增強混合料融合效果，提升路面穩定性。與傳統瀝青混合料施工相比再生施工攤鋪對于路面的溫度穩定性要求較高，需要在攤鋪過程中實時監測路面溫度。

碾壓施工依然是傳統的初壓、復壓和終壓三階段，壓實速度、壓實遍數以及壓路設備都需要根據路面實際情況確定。一般來說初壓可采用雙鋼輪振動壓路機，跟隨攤鋪機進行碾壓，使再生瀝青混合料能夠在較高溫度下靜壓，碾壓速度應控制在2～3km/h。復壓選用重型分輪壓路機，終壓依然可使用雙鋼輪振動壓路機，保持向兩側后中間、先靜壓后振動、先慢后快的碾壓原則進行碾壓施工，復壓碾壓速度保持在3～4km/h，并且需反復碾壓3遍以上，促使再生瀝青混合料能夠充分結合在一起。終壓時公路路面溫度不應低于70℃，碾壓2至3遍，保證再生瀝青混合料融合質量。此外，若在攤鋪碾壓過程中出現降雨需要及時停止施工，并做好路面遮蓋，未遮蓋或浸入雨水的混合料路面需要進行清理。在雨停后重新開始施工[3]。

（六）質量檢驗

在就地熱再生施工中需要對過程中的諸多因素進行檢驗以保證施工質量。例如再生劑用量應定期進行計算分析，適時調整。或是路面加熱溫度，應當在設置加熱保溫板之后，在加熱保溫被后1m處進行測量。而在施工完成后，還需對路面進行馬歇爾試驗評定路面的空隙率、穩定度、流值等性能參數，整個公路表面應當保持平整密實，不得有明顯的輪跡、裂縫等缺陷，也不具備顯著離析問題。在質量檢驗合格且公路表面溫度降至50℃以下，方可開放交通。

四、結論

在交通運輸蓬勃發展的時代背景下，公路作為交通運輸的基礎，其養護維修質量也應進一步提升，在節能降耗、生態環保的政策下，就地熱再生技術可以高效、節約、環保地實現公路路面的養護工作，減少資源浪費，提升路面質量等效果，這將是公路路面養護今后發展的主要方向，是達成公路工程可持續發展的基石。