現場熱再生技術在高速公路養護工程中的應用

李 軍

貴州高速公路集團有限公司 貴州 貴陽 550000

近年來，我國公路建設快速發展，道路養護工作日趨繁忙，對瀝青路面進行養護，必須對原有道路上需要進行修復的瀝青面層進行開挖。由于大量的瀝青混合料堆積在一起，需要耗費人力和金錢，因此，怎樣才能使廢舊瀝青混合料得到充分的使用，就成了目前高速公路維修局需要認真思考的問題。一方面，將其用作鋪砌道路，既浪費了大量的能源，又存在著對生態環境的潛在危害。為了減少工程造價和環保，對廢棄的瀝青混合料進行再循環使用已成為我國高速公路的發展與發展趨勢。如何高效、高效地使用大量的廢舊瀝青混合料，是交通、科技、環境等各個領域急需研究的問題。利用此技術對已發生破損的瀝青進行了現場熱再生處理，將其與新的瀝青混合料進行均勻混合，然后重新鋪設新的瀝青。采用現場熱再生技術可以大幅度地減少道路材料的使用，使道路材料的使用更環保，從而極大地改善了建筑的工作效率，從而促進了我國的綠色發展。

1 瀝青路面現場熱再生技術原理

瀝青路面的現場熱再生技術是以對瀝青老舊路面進行鋪裝、修補已有的老化瀝青材料，對路面進行修復、綜合、系統性地提高和改善其使用效果[1]。其施工辦法是：首先根據有關規定，對存在問題的老舊路面進行高溫處理，將原有的建筑物料耙平剝落，通過加入瀝青再生料、摻入新的瀝青等方式，將老化的瀝青進行回收，并將其還原為原有的功能狀態，在此基礎上，采用與施工技術規范相符的瀝青混合料進行再鋪設，通過奠平、碾壓等施工手段，以滿足工程施工要求的性能和承載力。通過對瀝青路面進行現場熱再生處理，可以節省大量的建筑原料，減少建筑費用，減少資源的浪費，增加瀝青的循環利用，從而達到節能、高效的目的，對經濟和生態環境都有很大好處，將成為未來普遍采用的道路養護維修技術。

2 熱再生技術的優缺點

2.1 熱再生技術優勢

采用熱再生技術，可以節約大量砂石、瀝青等，采用新舊瀝青混合料進行道路修補，降低了對環境的影響，達到了可持續發展的目的。施工場地采用熱回收技術，施工周期短，施工中僅需要對車道進行隔離施工，施工速度快，效率好，恢復效果出色，能有效地減少封閉路段，保證道路暢通。在高速公路瀝青路面修補中，必須保證各層之間的良好銜接，如果銜接不當，將會造成不同層面的剪切應力增加，進而加大路面損壞的可能性，采用熱再生技術可以將老化道路與新道路進行高效的銜接，防止出現不良連接，并對其進行合理的配級，可以有效地降低道路的孔隙率，保證其良好的耐久性和柔韌度，從而提高其壽命[2]。由于熱再生技術的主體是熱接縫，所以能很好的防止各種滲漏問題，保證高速公路的穩定高效使用。熱再生技術通過大量使用酒瀝青混合料進行修補，從而大大減少了工程造價，僅通過加入新的瀝青和再生材料就可以實現施工，從而保證了工程的效率。

2.2 熱再生技術缺點

（1）使用范圍有一定限制。 這種養護方式是針對路面面層進行養護，適用于基層具有較好承壓能力的路面，僅是路面由于疲勞而導致開裂、車轍、破損。在路面基層以下發生的問題，一般不采用該方法。對路基和路面基層病害采取挖補、注漿加固等措施，使路基路面的相應結構層功能得到恢復后，可以采用熱再生技術對路面病害進行修補。

（2）受氣候因素影響較大。這種方式是對舊路面進行高溫處理，會受到特殊氣溫的限制，因此，在10℃以下、天氣寒冷和下雨后，會使工程的工作效率下降。

（3）現場施工質量較難控制。 由于現場熱再生過程是一個持續、動態的過程，為了保證施工的品質，必須對路面進行實時檢驗。

（4）混合料攤鋪溫度較低。瀝青路面的初始加熱溫度和再生混合料的攤鋪溫度對施工質量有較大的影響。現場熱再生的野外作業特性，使其在原路面加熱、翻松、收集、攤鋪等過程中產生的熱量損耗比較大，導致了攤鋪的溫度較低。針對溫度的問題，我國在設備方面已經采取了相應的措施，例如：通過添加隔熱棉來擋風，降低熱損耗、加強復拌機收集效率、提高拌和設備功率來提高集料的出料溫度等。此外，為了改善舊路面的集料溫度，還應增設加熱設備。在技術上，通過添加溫拌劑，改善集料的和易性，可以有效地解決低溫對施工質量的影響。

3 高速公路養護工作的重要性

隨著社會的發展，人民的物質條件越來越好，生活品質逐漸提高，生活習慣也發生了變化，對交通出行的需求也越來越大。隨著我國人民群眾日益增長的出行需要，高速公路建設的發展速度空前加快，高速公路交通量不斷增加，對高速公路的損耗也日益嚴重。因此，高速公路養護工作一直是行業中一個非常嚴重的問題，其嚴重地制約著高速公路的正常工作，可能為出行和運輸發展帶來阻礙，同時也會對它的質量和安全性產生嚴重的危害，給人們日常生活造成影響。所以，必須做好高速公路的養護，這既有利于我們的生產、生活，又可以保障我國的交通運輸業的健康發展。目前，由于公路工程存在著大量的坑槽、松散、塌陷等問題，且高速公路養護工作對于這些路面病害問題不能進行及時的處理，使得公路的運行壽命受到嚴重的限制。目前，針對高速公路上不同的路面病害，應根據道路的具體狀況，找到相應的處理方案，并采用合適的處理辦法來解決問題。目前已出現的一些解決方法包括挖補、灌縫、壓漿、熱再生等，路面現場熱再生技術在高速公路養護工作中效果很好，該技術的出現對高速公路維護工作具有重要意義，對維持高速公路正常運行有積極影響[3]。

4 現場熱再生施工技術

4.1 準備工作

在進行道路建設之前必須做的工作包括對將要進行的熱再生道路進行調研和分析，其內容有：運行時間、實際運營狀況、各結構層厚度、結構類型以及實際的荷載分析。根據現場調研和分析，判斷道路狀況，是否可以采用熱再生技術進行修復，若滿足技術條件，就可以根據調研和分析，制定相應的路面施工計劃。在對現場的具體情況進行了詳細的剖析后，對道路部分無法“預處理”修補的部分進行了處理。例如：對損壞嚴重的路面進行修復，對松散瀝青路面進行清理；對已損壞、變形大于3 cm的路面車轍進行銑刨，以確保熱再生的良好施工條件；最后對瀝青路面處理干凈，確保熱再生施工時有一個良好環境。

4.2 路面加熱

在道路進行熱加工的過程中，要對加熱過程進行嚴格的控制，以保證工程的質量，并保證加熱車輛的平均車速。通常來說，要將路面進行高溫處理，通常是200℃，深度為5 cm，持續直到路面軟化，達到刨銑條件后再使用刨銑機進行表面的磨削[4]。將廢舊的瀝青物料收集到攪拌裝置內，按規定進行混合和攪拌。對舊瀝青、損壞瀝青的處理要做到細心，要始終把握好刨銑的深度與寬度，盡可能地循環使用舊瀝青。在實際加熱中，應按現場天氣溫度來調節加熱裝置的數目，從而達到更好的加熱效果。在汽車底部與汽車之間的縫隙處可以設置保溫板，從而減少水分和熱量的流失。

4.3 舊路面耙松處理

采用液壓氣動復合式疏松耙對老路面進行耙松。在道路受熱完全后，可以進行再生劑的噴灑，在確定再生劑用量的基礎上，要保證噴灑程度均勻，然后再用疏松耙將路面耙松，且確保勻速進行。在耙松前，要按項目實際需要調節耙松的深、寬度，以確定其達到設計的需求。該方法既不影響集料的外形和尺寸，又不會給集料帶來不必要的損害，又能保證舊路面混合料的級配。在對鋪面進行耙松后，根據混合料的具體狀況，再添加適量的粗骨料，并進行攪拌以保證材料的均勻性。

4.4 瀝青路面熱再生技術混合料的配制

（1）對老舊瀝青進行測試與調配：對瀝青路面的針入度、材料老化程度、材料軟化溫度、延度等性能進行測試，是在工程實施之前必須進行的。根據試驗結果，選用再生劑型，并根據試驗結果，對再生劑用量進行確定。通過對所采集的道路材料進行馬歇爾試驗，以求出適合于使用的范圍和最優的材料，再依據所需的等級配置來設計所需的鋪裝區域，并對原有的道路級配曲線進行改進，并以此來對級配調配瀝青混合料比例進行優化。對所采用的集料進行粗、細分揀和整理，并對集料的選取進行了嚴密的管理，所選擇的集料應具備充分的干燥時間。在進行拌合之前，還要對集料的水分含量進行測試，另外，對干燥后的集料也要進行抽查，以確保物料水分含量達到標準。攪拌過程中集料的配比也要嚴格控制，保證用量偏差在規定度之內。

（2）混合料拌合及運輸：采用間歇性瀝青混合設備，對瀝青混合料進行混合，對其混合溫度進行嚴格的控制，改性瀝青混合料的溫度為165-175℃，石料為180-195℃，混合料為170-175℃。熱拌瀝青混合料使用大型的自卸式卡車進行搬運，將車輛車廂清洗干凈，并在堆疊之前涂抹一層隔離劑或防粘性材料，并確保不能在底部有積聚余液。為保證在輸送期間瀝青混合料不會受到任何的污染，輸送車輛需用篷布進行遮蓋。在攤鋪時，還必須對裝載機進行空擋處理，這樣才能有效地防止攤鋪機被運輸車輛碰撞，由攤鋪機向前推進進行緩慢卸貨。在此基礎上，為了滿足技術要求，需要采取隔熱措施，使混合料表面的溫度損失保持在10℃以下，從而保證熱再生技術施工效果。

4.5 路面施工

（1）整形作業：在鋪面耙松后，應該對路面進行適當的修整。一般使用再生設備自身的熨平機和前導板，就可以完成鋪裝物料的平整工作。由導料板將由車轍擁起到波峰的瀝青混合物推入到車轍帶的最低點，在進行攤鋪、平整的過程中，還要配合人工調整，接縫處的混合料使用人工方法將其鋪設均勻，便于后續的施工。

（2）攤鋪、碾壓施工：在工程中，使用了加熱型就地熱再生施工技術，該技術要求將舊路面再生層進行重新熱化，然后在舊路面的基礎上鋪設一層新的瀝青混合料，并將其澆薄，既能保證原有的設計標高，又能保證原有道路的性能，同時還能滿足新的檢測標準。進行就地熱再生施工，其攤鋪工藝與普通的新鋪設道路的鋪設技術基本一致。在碾壓施工結束后，將混合料加鋪層與熱再生層進行碾軋。在碾壓施工中，由于路面上的集料在擠壓時發生擠嵌傳熱作用，促進了加鋪層和再生層的粘結效果。在進行碾壓施工的時候，其作業必須緊跟著攤鋪施工，并保證碾壓施工的穩定性達到規定的水平。在進行初壓時，先使用鋼輪壓路機，在前半段采用靜壓的方式，在后退時進行弱振，在雙輪式壓路機夯實混合料的過程中，壓路機的運行速度要保持在1.5-2.5km/h之間，該程序需保持路面平整、致密，防止路面上的瀝青出現裂縫、堆積等。初壓結束后，進行負壓，首先使用雙輪壓路機，碾壓次數不低于3次，速度為2-3km/h，然后使用膠輪壓路機，以3-4.5km/h的速度進行不少于五次的碾壓。在實施最后壓施工的第三次碾壓作業中，使用鋼輪壓路機作10次靜壓，車速為2.5-3.5km/h。在作業中，尤其要重視接縫部位的壓實操作，并做好相應的工藝措施以保證達到設計的質量[5]。

（3）恢復交通運行

在碾壓施工完成后，要保證車輛在道路上的安全。經過雙光輪壓路機碾壓過后，膠輪壓路機要在70-80℃的碾壓溫度之間緊跟前車碾壓致路面密實。若溫度在60℃以下，必須封閉交通，嚴禁車輛通行，必須等待地面的氣溫降至40℃以下，方可放交通，以免路面開裂，嚴重損害再生料的整體性能。在完成工程后，還要對工地進行徹底的清掃，以保證道路上沒有任何的垃圾和危險。

5 現場熱再生施工方案

5.1 再生列車現場熱再生

所謂現場熱再生技術，就是先對道路進行高溫處理使其軟化，去除陳舊的設備和材料，再在其中添加適量新的瀝青材料，在適當的條件下，加入一些添加劑，調整至合適的溫度，同時考慮對周圍的環境對路面材料造成的負面效應，盡可能的降低環境帶來的負面作用，最后將這些原料混合在一起，將新形成的材料放置到路面病害的位置，用機械將其碾壓至平整，之后再進行下一步工序。如此，路面問題就迎刃而解了，從而達到了高速公路維修養護的目的，既可以讓高速公路的表面更加平整，又可以增加道路的使用年限。

5.2 “蓋被”法現場熱再生

所謂“蓋被”，就是在原來的路面上加上新的一層，“蓋被” 法就是在舊的路面上鋪設一層新的材料，把其碾壓平整，使新舊的路面融合起來，這就可以使高速公路路面病害得以解決。這個辦法非常的簡單，也很好操作。先把路面加熱至軟化，讓舊路面更好的融入新的材料，接著噴上瀝青，通過碾壓等工序把新舊的道路路面結合起來，從而解決路面病害，讓高速公路的養護工作更加有效。

6 現場熱再生技術的前景

大規模現場熱再生施工，是一種持續的現場熱再生操作方式，在完成后短暫冷卻后，可以進行交通運輸。采用現場熱修補技術，具有較高的工作效率、降低勞動強度、充分使用舊路面材料、節約大量的新瀝青混合料，滿足了節能和環境保護的發展要求。因而，瀝青路面采用現場熱再生技術在將來將會更加普遍地應用于高速公路養護作業中。

7 結束語

采用現場熱熱再生施工技術在節約瀝青、保護現場環境、提高施工效率方面有著顯著的優越性，是一種非常綠色、有效的城市瀝青路面修補技術。在進行拌合之前，應注重拌合料配比的確定，并依據道路的級別、老化、破損等特殊條件，并結合周邊的周邊條件，以及道路運輸條件，選用適當的設計方法。在施工中，關注重點是對瀝青的現場熱再生、瀝青混合料的均勻攪拌、攤鋪，要通過不斷地改進相關人員技術和操作水平來改善瀝青回收材料的各項性能，使其各項指標能夠滿足新瀝青材料的要求，確保城市公路建設的施工質量。