熱再生技術在公路路面修補中的應用研究

孫令偉

(海南省交通工程質量監督管理局，海南 海口 571100)

傳統的道路養護多采用銑刨重鋪方式進行路面修復，不僅工程耗時長，機具動員也需花費大量人力、物力，加上施工過程會產生大量瀝青刨除廢料，亦連帶出現粉塵、廢氣、噪音污染及影響交通等環境問題。熱再生修補瀝青混凝土路面工法(以下簡稱熱再生修補路面工法)使用經驗及成果分析，透過以熱燙板方式對路面進行加熱、翻松、拌合、夯實的施工步驟即可完成對常見路面破損的修復。

1 項目概況

某公路全長99.349 km，路基寬8.5 m(10.0 m)，滿鋪瀝青混凝土路面，設計速度為60 km/h，總投資約6.5億元。項目于2018年1月開工，2019年6月交工。公路開放運行1年多，部分路面由于氣候、荷載及施工質量因素，開始出現路面下陷，出現坑洞的現象，如圖1所示。鑒于公路投入使用僅一年有余，無法采用整體化路面改造方式進行修補，可行的方案采用局部坑洞填補，針對病害部分以點為單位進行修補。

圖1 公路路面典型病害

2 熱再生技術的特點

熱再生修補路面工法具有節能環保且施工機具操作簡單的優點，可有效降低道路施工對外圍環境沖擊，針對路基良好屬路面損壞的坑洞、龜裂等常見破壞類型皆可修復，完成整個修補作業時間約僅需25～30 min即可恢復交通；且因工法以熱接方式修補，交界處黏結較密合而抗水能力佳，施工后質量更加穩定、持久耐用。但工法受限于加熱板尺寸及加熱傳遞深度僅限于面層，對于修補范圍廣大及路基本身結構不良的道路破壞型態仍有成效的限制，故針對不同道路損壞類型，養護部門如何選擇合適對應修復方式的分析管控層面更為重要。

3 熱再生修補路面工法應用

3.1 施工方法

熱再生修補路面工法不同于傳統施作，傳統施作工序需先于瀝青廠將材料加熱拌合，再由運送料車將加熱后的瀝青混凝土載運至工地現場辦理道路刨除后加鋪施工；熱再生修補施工步驟即先透過加熱板于現地即直接以高溫將原有道路面層瀝青混凝土加熱至軟化點后鏟松，再進行鏟松的舊有瀝青混凝土粒料與添加的常溫瀝青混凝土拌合，并添加適當乳化瀝青，修補范圍抹平后再以前后式夯土機壓實完成，完成整個工法修補時間約25～30 min[1]。

3.2 試驗段試驗說明

(1)使用機具

試驗段使用的加熱板(或稱熱燙板)型號：PHR2×4。機具外觀尺寸：1 770 mm×580 mm×1 000 mm。其熱再生機具的加熱板尺寸面積依承商承購機型大小而有不同，本次試辦研究采用0.68 m2機型，實際可施作尺寸：長1.1 m，寬0.45 m，總面積0.495 m2。

(2)試驗段地點

為確認熱再生修補路面工法的可行性與適用情形，試辦地點先擇定3處通行車流量較低，對周遭安全影響不大的地點，且車行往來較無重型車輛行駛的公路進行試驗評估。

3.3 試驗效果

試驗完工后約2個月時，施作區塊范圍四側邊中其中一側的兩處邊角有部分出現粒料脫離情形；完工后約3個月時，施作區塊另一側其中一邊角(第3處邊角)處亦出現部分粒料脫離情形。經持續觀察至6個月后，均無再有持續擴大脫料及破損狀況，且其損壞情形尚不影響行車通行安全，且平整性尚屬良好。經持續追蹤試辦結果并初步分析，由于整體施作位置經半年期觀測仍未出現嚴重破損、凹陷或龜裂情形，評估其工法可行，如圖2。

但根據試驗效果，仍有若干值得注意之處。

(1)熱再生修補路面工法仍須針對熱燙板施作中的交界處特別留意，如已超出加熱板有效范圍(約熱燙板外緣內縮10 cm左右)的損壞情形，則仍將容易于界面處先行出現損壞。

(2)封層涂布下的熱再生修復效果有限，因熱再生修復路面屬于熱接方式密合，未涂布封層之區塊仍有足夠穩定性，而界面處則可能因本次試辦封層厚度為單層較薄，故未有出現影響成效成果。

(3)由于熱再生修補路面工法受限于加熱傳遞深度僅限于面層，對于修補屬路基或損壞型態已出現結構不良類型的道路破壞，仍將導致路面在修補后耐用性有限而持續損壞情形。

圖2 試驗段修補現場

4 熱再生修補路面工法應用效果分析

經由試驗段的實驗結果的總結，本工法具有下列三項優勢。

(1)循環使用

本工法施作方式僅須添補少量瀝青混凝土，無任何再生料產出問題，故原有路面材料屬100%回收利用，如廣泛推行可減少目前國內刨除回收料過剩問題，具環保節能概念。

(2)耐久性較佳

相較傳統以常溫瀝青混凝土修補方式，熱再生修補路面工法以長方形熱燙板施工更為美觀整齊，且屬熱接方式修補，交界處黏結較為密合而抗水能力佳；傳統常溫瀝青混凝土修補如需四周平整需再以切割機四方切割，除工序繁瑣，切割機施作亦有噪音擾民問題[2]。本工法省去切割工序而提升施作速度，同時亦能避免施工噪音。另外，針對修補后的面層表現比較，一般常溫瀝青混凝土臨補因未如熱再生的熱接修復型態，常易出現補后跳料情形，更不適用于面層尚未破壞的凹陷或表層網狀龜裂等破壞類型，即便勉強填補，經車輛幾次碾壓即會出現材料脫離，反造成用路人兩輪車輛打滑危險，而熱再生修補路面工法則較無此情形[3]。

(3)降低交通沖擊

本工法主要核心優勢在于修復時間較快，不需有以往由刨除、搬運、滾壓各階段的大型機具，有效降低外圍環境或交通沖擊，一處位置約25～30 min內可完成改善修補，撤除交維并恢復通車，無傳統銑鋪的粉塵、廢氣及噪音等污染，具有降低環境成本的條件。在養護部門執行道路維護常見的擾民問題，熱再生修補路面工法的施工階段能使施工區周圍居民或行經往來的路人接受[4]。

另外由于熱再生修補在國內尚屬新工法，故設備仍需配合承包商重新采買添購，執行的初期成本較高，且因加熱板尺寸規格及加熱傳遞深度限于面層范圍，故可修補的道路損壞類型仍較為局限，工法仍有下列三項缺點待克服。

(1)修補成本高

需額外購置加熱機具，施工成本仍較常溫瀝青混凝土修補高，本工法初期施工成本換算單價為673.57元/ m2，相較仍比一般5 cm方正銑鋪單價641.3元/ m2昂貴，道路養護部門于選擇指定修復工法上較難以寬心選用，而易傾向以道路重新銑刨方式修復。

(2)無法一車道修補

根據本工法熱再生修補的機型，其有效修補范圍的寬度目前仍未達1車道寬，與一般情況下要求局部銑刨加鋪方式應以1車道寬為修復基準相比，修復面積仍較小；雖本工法已較一般常溫瀝青混凝土修補方式更美觀整齊，但未達1車道寬，路況將為道路補丁態樣，民眾難以接受[5]。

(3)施工能量小，適用道路損壞型態受限

施工能量部分，如相較傳統局部重新銑刨加鋪方式，本工法施工能量仍屬較小，除需針對路基良好處面層損壞類型較為適用，如路段同區塊鄰近處出現數量較多的破壞情形，因施工能量差異及受限熱燙板尺寸限制條件下亦較不適用。

5 結論與建議

第一，熱再生修補路面工法在國外道路路面修補上已有多年歷史，但現階段國內尚未被廣泛使用。本次試驗路段選擇交通流量低，且無大型車輛通行及道路路基尚屬良好的市區道路進行試驗6個月后，未產生嚴重損壞，說明本工法具備較好的修補效果。后續試驗段以外的坑洞施工修補時，應選擇公路路基良好而面層損壞狀況的破壞類型進行修復，建議考慮“面層破損”且“破壞面積須小于熱燙板四邊各10 cm以內”的情形。

第二，本工法除適用道路路基良好且損壞屬面層及面積小于熱燙板尺寸10 cm內的破壞類型，建議應優先選擇有緊急性的道路破損地點；雖執行初期成本高，且無法達“一車道”方式改善，但其緊急修補的機動性高且便利，修補后耐久性較一般臨補時效長，適用修復面層破損類型更全面，故以本工法進行道路修復后，建議由巡路人員持續巡查追蹤該修復路況后續損壞情形，不需立即核派一車道的方正修補作業；如道路路基不良或損壞面積已大于熱燙板有效面積以上者，仍建議以原有冷包方式切割填補后，再派工以機具進場執行一車道路基改善或方正銑鋪的方式進行修復，以維護用路人安全并延長確保該損壞處道路的耐久性及質量。