瀝青路面就地熱再生技術在高速公路養護中的應用

賀昌林、李倫

（1.江西省交通投資集團有限責任公司九江管理中心，江西 九江 332800；2.江西省天馳高速科技發展有限公司，江西 南昌 330108）

0 引言

瀝青路面就地熱再生技術屬于預防性養護技術的一種，在路面維護與保養的過程中，通過瀝青攪拌設備以及再生劑的應用，對原路面的瀝青混凝土進行復拌再生，根據維護的要求進行再生劑以及新制備瀝青的添加，充分攪拌之后進行攤鋪以及壓實作業，使原本性能下降的瀝青路面得到修復，延長路面的使用壽命。就地熱再生技術一般適用于瀝青路面表面出現輕微損害的情況，能在各種環境條件下進行使用，適用性較好。但如果待處理路面的局部損壞情況較為嚴重，需要對損壞部位進行修復，然后再進行就地熱再生技術的應用。就地熱再生技術能避免瀝青重新攤鋪過程中材料浪費的情況，主要優勢有可以分區域施工、對原路面的交通影響較小、機械設備攪拌速度快等，適用于高速公路的養護。

1 就地熱再生技術在高速公路養護中應用的重要性

我國基礎交通事業快速發展，高速公路里程數不斷提升，這也意味著高速公路路面養護工作壓力大大提升。自2013年至今，我國的高速公路養護里程呈現出逐漸上升的態勢，在2019年末達到495.31 萬km，占到總里程數的98.8%。2013—2019年全國公路養護里程統計見圖1。目前我國有很多建設年代久遠的高速公路已進入大中修階段，養護的過程中出現大量瀝青混凝土被拋棄、資源浪費、環境污染嚴重的情況。

圖1 2013—2019年全國公路養護里程統計圖

從2017年開始，我國的高速公路進入大規模維修養護階段，維修過程中路面瀝青混凝土的合理回收利用成為阻礙養護技術發展的一大難題，且瀝青的制備與攤鋪都會對環境產生較大的影響，所以應當縮減新瀝青應用的規模。在這樣的背景下，瀝青路面再生技術發展起來，包括就地熱再生技術。所謂的就地熱再生技術，是指將養護路段的瀝青混凝土翻挖、破碎、回收，使用再生劑、新瀝青材料混合之后，重新制備成能投入使用的路面攤鋪材料。就地熱再生技術的環保性、經濟性優勢明顯，在高速公路養護的過程中得到廣泛的應用，如何提高瀝青路面就地熱再生技術的應用水平，成為高速公路養護工作研究的一個主要方向。

2 工程概況

某高速公路在2005年建成并投入使用，在2020年進行了瀝青路面的預防性養護，采用的養護技術為使用稀漿封層工藝對原有的路面進行處理。但根據實際的應用效果來看，此次預防性養護工作未能實現損害部位的有效養護，在一段時間的使用之后，路面仍然存在坑洼的情況。工作人員在完成稀漿封層養護后，對該高速公路進行調查，在調查的過程中發現存在路面局部沉陷、瀝青脫落、坑槽嚴重積水、瀝青裂縫、稀漿封層大面積脫落的情況。由于高速公路行駛的車輛速度較快，以上這些問題不僅會降低行駛的舒適性，而且有可能引發交通安全事故，因此需要對該路段重新進行養護工作。結合路面的實際情況，經過專家小組的論證后，決定此次養護工作應用就地熱再生技術。

3 就地熱再生技術在高速公路養護中的應用

3.1 養護施工技術方案

對該路段進行現場勘查的過程中，因為原路面存在諸多路面病害問題，如：路面的連續性開裂、坑槽等，表明該路段不能進行稀漿封層養護。因此，在進行就地熱再生養護之前，需要制定詳細的養護施工技術方案。

首先，對路面的基層進行勘察工作，查看是否有強度下降、構件損壞情況的出現，如果是整體性受損，那么就先對基層進行維護，使用混凝土對基層出現損壞的部位進行修補，消除病害問題。

其次，在施工區域進行瀝青混凝土的提取以及試驗工作，明確再生劑的濃度，根據試驗結果擬定采用濃度為5%的再生劑開展現場的噴灑工作，以復拌再生技術進行施工，所使用的機械設備為就地熱再生機組。在養護工作開展之前，需要將設備進行預熱，查看其是否達到要求的加熱溫度。預熱完成之后對原路面進行加熱處理，當瀝青混凝土的表面達到指定溫度（根據瀝青混凝土的材質以及厚度確定溫度）后翻動路面。之后進行再生劑的添加工作，與新瀝青進行均勻的攪拌得到全新的瀝青混合料。攪拌過程中需要控制好新瀝青添加量，避免浪費原材料。

最后，因為就地熱再生機組的運轉需要耗費大量的燃油，所以在施工現場應預備足夠的燃油。使用該材料在原有的路基上進行攤鋪與壓實作業，形成新的路面，達到預期的養護效果。期間不應對原有路面的標高產生影響，并且伴隨著瀝青混凝土技術的進步，在新瀝青混凝土制備的過程中，可以保證混合料級配更加合理、攪拌更加均勻、瀝青混凝土的性能更加穩定。

3.2 施工技術要點

3.2.1 路面清理工作

就地熱再生技術施工之前需要進行準備工作，應對養護路段進行交通管控，如果需要進行大面積的養護工作，可將該路段封閉。確保沒有車輛通過之后，安排清潔人員對原路面上的雜物進行清理，避免雜物摻雜在重新配置的瀝青中，降低瀝青的配置質量，特別是要將泥土鏟除，避免其對混合料質量產生影響。

3.2.2 熱再生機械準備工作

熱再生機械的重量較大且移動速度較慢，必要時可以使用運載車輛送至養護路段，將熱再生機組停放到指定位置上，啟動設備進行預熱。正式作業之前，駕駛人員應當對設備進行基準標桿的確定，確保設備的加熱、移動、攪拌等功能無誤后開展熱再生作業。熱再生機械移動的過程中，應當安排專人進行觀察，隨時與工作人員維持通信，保證熱再生機械的前進不會出現偏差。

3.2.3 加熱處理

所有的準備工作完畢后，加熱設備按照預先設定好的路線前進，如果路面較寬，可以安排兩臺加熱設備同時工作，以熱輻射的方式對原瀝青路面進行加熱處理，避免熱源與路面距離過近，防止溫度過高導致路面燒焦。加熱設備點燃后，查看其是否處于正常的工作狀態中，并進行溫度的測量。加熱機器應當沿著預先設定好的路線前進，由于加熱設備的體積較大，方向不易掌控，需要安排專人觀察，輔助駕駛員調整方向，應保持勻速行駛，不能隨意改變前進速度和方向。

加熱設備前進的過程中，在保證安全的情況下，應盡可能地縮短車輛之間的距離，以提升加熱的效率，避免由于車輛間隔過大導致熱量流失，并可在加熱車的車底以及車輛之間安裝保溫板，達到提升溫度的效果。在該路段養護的過程中，路面的寬度一般能容納兩輛加熱設備同時工作。為使加熱工作達到預期的效果，可以采用四臺加熱車輛兩兩并行的方式進行加熱。

3.2.4 翻松與再生

養護路面經過加熱之后，應當立即進行翻松處理，避免因為溫度下降導致翻松難度的增加，翻松的過程中應當駕駛噴灑設備將再生劑噴頭移動到施工的起始點，打開開關，觀察噴頭是否堵塞，對噴灑量進行調整，之后向已翻動的混合料進行再生劑的噴灑。根據現場瀝青取樣的檢測結果，確定再生劑為瀝青含量的5%。噴灑完成之后使用機械工具進行攪拌，攪拌過程中觀察混合料的狀態，保證新料與舊料攪拌均勻。使用收集器對翻松后的混合料進行整理，需要根據工程量的大小選擇合適的收集器，將收集到的混合料推送至路面的中心位置，形成具有梯形截面的混合料堆積帶，這樣的堆積方式能有效減少混合料在等待攤鋪時的熱量流失，并且使再生劑與舊料之間的融合更加充分。

3.2.5 新料添加

根據施工現場試驗室給出的最佳新料與舊料之間的配置比例，可以將新的瀝青混合料添加到再生混合料的堆積帶上，在新料添加量確定的過程中，需要計算再生料的損失數量、現場的施工寬度、深度以及攤鋪速度等，合理設計新料添加的總量，并控制新料添加的速度，使用電子控制設備實現新料添加工作的精準控制。使用提升機可以將新料與舊料同時運輸到攪拌設備內，充分加熱之后進行攪拌。攪拌的過程中也需要加熱，攪拌完成后觀察攪拌是否均勻，由傳送帶輸送到攤鋪設備的瀝青存儲器中。加熱墻在瀝青混凝土攪拌的過程中發揮著十分重要的作用，因為在道路施工現場，瀝青的攪拌速率有限，需要加熱墻對舊料堆積帶進行持續的加熱，并且在攪拌完成之后也需要加熱，路面和混合料的溫度保持不低于70℃，保證路面與混合料之間的黏結效果。

3.2.6 攤鋪與壓實作業

進行熱再生施工的過程中，確保路面具平整度合格極為關鍵，因為養護的主要目標就是對道路的平整度以及強度進行重構。為實現這一目標，必須在攤鋪工作進行的過程中進行質量控制。

首先，攤鋪機的選擇，攤鋪機的攤鋪寬度應當與道路的寬度相符或者相當于其一半的寬度，能避免瀝青混凝土攤鋪工作中出現施工縫。

其次，攤鋪設備的啟動需要緊跟復拌設備，使復拌速度略高于攤鋪速度，切忌出現攤鋪速度過快的情況。

最后，攤鋪工作之前應當進行厚度的調整，要與原道路標高一致，在攤鋪的過程中保持勻速前進，同樣需要安排專人進行攤鋪的指揮。

壓實作業成型是就地熱再生養護工作的最后一個步驟，與最終的質量控制效果息息相關，需要對該環節進行重點把控，該路段壓實作業的過程中重點控制以下應用要點：

首先，對混合料進行壓實作業之前，安排清潔人員將散落的混合料清除。

其次，該路段選擇的壓路機重量為50t，各個路段應當根據瀝青鋪設厚度進行選擇，且壓路機緊跟瀝青攤鋪設備移動，實現攤鋪部位瀝青的快速壓實處理，此時瀝青的溫度較高，能有效提升壓實作業的效果。

最后，進行復壓以及終壓的操作，在復壓與終壓的過程中可以選擇輪胎壓路機，從道路的兩側向中央進行壓實作業。壓路機的前進速度可以設置為先慢后快，從低振幅到高振幅。在碾壓工作完成之后，需要對其平整度進行檢查，如果出現瀝青施工縫，需要采用人工清除的方式進行整平，等路面溫度降到50℃以下，就可恢復正常的交通通行。

4 結語

綜上所述，我國的高速公路養護總里程數呈現出逐年上升的態勢，并且部分高速公路已經進入大中修階段。為能實現良好的養護效果并提升養護工作的經濟效益、環保效益，需要將就地熱再生技術應用到實踐中，利用路面原有的混合料進行養護，達到節省材料、加快養護速度的效果。在實際操作中，需要根據養護路段的結構、病害情況合理應用熱再生技術，并確定再生劑種類、瀝青混合料添加量，避免盲目使用導致養護效果下降。