就地熱再生工藝在城市道路改造中的應用

王曉鑫

（山東華邦建設集團有限公司，山東 濰坊 262500）

就地熱再生技術無論是社會價值、經濟價值還是環境價值都十分良好，施工效率高，不會嚴重影響正常的交通通行。在城市道路改造中，借助就地熱再生裝置可以加熱、銑刨瀝青路面，然后按照一定的比例進行新瀝青的拌和，混合溫拌劑、再生劑、新瀝青等材料，然后通過一次性攤鋪、碾壓等方法完成瀝青路面再生操作。該技術已特定深度內舊瀝青混凝土路面為對象，對整個路面橫坡進行處理。

1 就地熱再生技術概述

1.1 工藝介紹

就地熱再生作為路面養護常用的技術，具有預防路面病害的效果。施工人員按照技術工藝流程進行城市道路改造，主要施工工藝為整形、復拌和加鋪等。

通過了解就地熱再生工藝可知，舊瀝青混合料重新利用是就地熱再生的基本含義之一，此外，通過添加再生劑能夠將混合內部瀝青路面實際性能提高，確保其能夠達到新路面施工各項性能標準要求。通過瀝青路面材料再利用能夠節約材料成本。有些城市道路改造維護有著較大的難度，需要通過挖補措施進行路面處理才能修復路面，但是對資金需求較高，需要先對瀝青面層進行冷銑刨處理，施工中產生的廢料、煙塵等較多，會對周邊的生態環境產生污染。在有著良好機動車道情況的路段，通過應用就地熱再生技術能夠進行整形處理后利用就地熱再生機加熱路面，在路面上噴灑再生劑，耙松、熨平路面，同時直接在再生混合料之上直接攤鋪少量新瀝青混合料，一次壓實成型。通過此種方式進行路面修整能夠將車轍、裂縫、坑槽和麻面等路面表層病害有效消除，實現路面結構承載力的提升，達到道路使用性能提升、使用壽命延長的效果[1]。

1.2 工藝特點

就地熱再生技術具有如下幾方面特點。

1.2.1 社會價值

傳統的城市道路改造中需要長時間封堵改造路段周圍的交通，導致周圍交通受到嚴重影響，引發交通堵塞甚至是安全事故的一系列問題。在道路路面改造中應用就地熱再生施工技術只需要短時間封閉1個車道，顯著降低了對周圍交通的干擾，有十分明顯的社會價值。

1.2.2 環境價值

傳統的瀝青路面維修是將面層清除后重新鋪筑，原有材料直接丟棄，不但會浪費大量的瀝青材料，還會產生噪聲、大氣等方面的嚴重污染，相比之下，就地熱再生施工工藝雖然在現場加熱、鋪筑過程中會產生一定的有害氣體，但是相比傳統改造方式可以節約大量材料，顯著降低對環境產生的傷害，對周邊自然環境的負面影響顯著降低。

1.2.3 技術價值

將就地熱再生工藝應用于城市道路改造中提高了總體修復質量和效率，通過現場加熱處理可以將2次維修作業有效銜接，避免發生錯臺、接頭松散等問題。通過有效加熱處理舊路面能夠更好地愈合原路面所在深層微小的裂縫，改善路面使用性能，提高城市道路使用效果并延長道路使用壽命。

1.2.4 經濟價值

就地熱再生工藝的經濟價值主要體現在原路面舊材料的回收利用及節約維護成本方面。在城市道路改造中應用就地熱再生施工工藝相比傳統的銑刨處理方式，能夠節約后續維修費用大約50%，有效縮減了傳統工藝運輸環節的工程成本，同時可以保證施工效果，有著十分良好的經濟效益。

2 就地熱再生工藝在道路改造中的具體應用

某城市瀝青混凝土道路全長120 km，為雙向八車道，隨著當地貿易量的增加導致路面負荷增大，原有道路路面存在裂縫、坑槽和車轍等各種類型的病害，對道路的美觀性、使用安全等方面產生嚴重威脅。為了保證盡快完成道路改造，貫徹落實低碳環保節能的理念，該工程經過多方考慮和評估，最終選擇使用就地熱再生施工工藝[2]。

2.1 路面病害處治

勘察人員對該公路進行調查和勘測，明確了工程路面標高、車流量、交叉道口數量、路面病害類型和基層承載力等諸多情況，然后客觀地評定結果，做好就地熱再生施工順序的合理安排，編制施工工藝方案，具體施工順序如下。

第一，提前在存在基層破損的區域做好圍擋，在挖除網裂、坑槽、松散和擁包等病害路段面層后，用早強混凝土補強處理這些部位。

第二，提前處理道邊排水溝蓋板、窨井蓋板、路緣石等不利于施工的部位，保證就地熱再生技術能夠順利地完成。

第三，逐條封閉施工，順序為從較高的中央分隔帶兩側車道向低處的兩邊車道推進，按照路面橫縱向控制路拱。針對交叉口部位，先進行主干道再進行次干道施工，堅持過渡性原則，有效銜接主次干道。

2.2 就地熱再生施工工藝

在綜合治理完作業面后，準備好相關機械設備、人員，在一切準備得當后，正式開展就地熱再生施工活動。

第一，合理配置施工機具。按照表1所示的要求配置一個作業面內的就地熱再生施工機械設備[3]。

表1 就地熱再生機具配置一覽表

第二，清理作業面。施工前用反光錐封閉圍擋車道，先用清掃車配合吹風機清掃吹洗路面，將路面的雜質徹底清理干凈，如果有必要還可以用高壓水槍將路面的附著物沖洗干凈。在完成基層頂面修補后，將粘層乳化瀝青均勻地灑在頂面。

第三，加熱路面。按照2 m間隔設置前3臺加熱機，按照2～3 m/min的速度加熱路面，加熱過程中注意控制溫度，避免溫度過低加熱深度不夠，避免溫度過高導致原瀝青材料出現嚴重老化問題。該工程3臺加熱機設置的加熱溫度分別是第一臺120～140℃、第二臺150～170℃、第三臺180～200℃。為保證加熱效率效果，路面加熱強度按照從弱到強的順序，逐漸提高路面溫度，不但可以避免瀝青受熱老化還能鞏固有效向下傳遞熱能。溫度監測人員應當及時跟蹤測定每臺加熱車后路面的溫度，如果溫度超過允許范圍應當及時做好加熱車行駛速度的調整，確保按照施工要求加熱路面[4]。

第四，路面翻松及混合料拌和。當監測到路面溫度達到規定要求后，及時進行路面翻松處理，第四臺瀝青路面加熱復拌一體機及時加熱并且翻松處理路面，按照舊路面瀝青層厚度±5 mm以內誤差控制翻松深度，設備操作人員關注誤差范圍，及時采取調整措施。一體機前段加熱系統持續加熱作業面，中部翻松犁齒將已經軟化的瀝青路面犁開，刮料板向車道中部集中收集被翻松的瀝青混合料，再生劑泵向混合料堆中均勻地撒布再生劑，撒布量預先設定，后部拌和箱中的攪拌到頭對混合料堆進行強制攪拌，經過攪拌后形成的混合料帶呈梯形。前方螺旋布料器將均勻混合的混合料向箱兩端和中部進行均勻地攤鋪布料，并且利用振搗梁、熨平板將攤鋪后的再生混合料進行壓實，提高攤鋪的均勻性和密實性。

第五，攤鋪新料。僅僅依靠銑刨路面混合料難以徹底解決舊路面調坡、找平和補料等問題。測量人員對該工程進行檢測分析，最終確定該工程需要再鋪設調平層1.5～2 cm，工程所用混合料為改性瀝青，加鋪層使用新拌瀝青混合料，在拌和站拌和后由運輸車運輸到現場。在運輸中，嚴格控制瀝青材料溫度，用保溫棉氈等充分覆蓋瀝青材料。運輸到現場后在再生層上直接使用一體機進行攤鋪[5]。

第六，壓實。同時壓實再生層和加鋪層，采用鋼輪壓路機靜壓往返一次完成初壓，然后用鋼輪壓路機高頻低幅弱振3次完成復壓，之后用輪胎壓路機緊跟鋼輪壓路機完成兩邊壓實，最后用鋼輪壓路機靜壓2遍完成收光處理。技術人員在壓實過程中對路面標高、路拱和施工表面缺陷等進行跟蹤檢測。

第七，施工檢測。完成壓實后暫時管制交通，當瀝青路面溫度降低到50℃以內后可以將交通放開。為了降低道路改造對周圍交通產生的不良影響，可以采用灑水降溫的方式及時降低交叉路口交通繁忙路段。在完成1個施工作業面后，可以在交通流較小的時段逐段封閉車道完成改造質量檢測工作。

2.3 就地熱再生施工技術應用注意事項

在應用就地熱再生技術過程中工作人員重點應對如下3方面提高重視。

第一，路面整體加熱。路面加熱中加熱技術以液化天然氣為燃料的間歇式熱輻射加熱方式，組合使用液化天然氣燃燒器和熱輻射加熱槍裝置，加熱系統封閉且高效，可以調控加熱功率，能夠瞬間將強大的熱能傳遞給路面，避免散失浪費熱量，可以保證熱量通過路表向下傳遞，精準地控制加熱溫度、深度及效率，確保加熱溫度達到規定要求，同時避免路面瀝青材料老化。

第二，翻松拌和。熱再生施工技術不同于銑刨工藝，需要利用疏松耙犁將路面翻松，不會對集料產生破壞，對原路面級配不會產生印象，還可以根據原路面情況配置新瀝青材料，從而改善原路面的缺陷。施工中，工作人員用再生劑處理混合料，能夠改善原有瀝青材料的性能。

第三，獨立模塊組合。就地熱再生所用設備、各項工作之間相互獨立，不會產生干擾，有助于施工管理人員現場協調，保證連續、動態地完成道路改造。在完成施工后，工作人員注意監測路面溫度，當達到50℃以內后可以開放交通，避免對周圍交通產生嚴重的影響[6]。

3 路用性能檢驗

3.1 平整度檢測

采用3 m長直尺對路面平整度進行檢測，路面平整度用直尺地面和路面最大間隙距離表示。工程按照不超過5 mm的標準控制測量誤差，經過數據匯總整理，最終得到如表2所示的結果。

表2 試驗路段就地熱再生施工前后IRI指數

由表2可知，城市道路經過就地熱再生技術進行改造后的平整度有所減小，國際平整度IRI標準要求2 m/km以內，試驗路段的國際平整度IRI值在1.01m/km，在規定范圍內。通過表2結果可知經過就地熱再生技術處理后的道路面有著很好的平整度，這表明該技術可以實現瀝青路面平整度優化的效果，有助于優化行車條件。

3.2 摩擦系數檢測

該工程采用擺式摩擦儀對試驗路段經過就地熱再生技術處理后的摩擦系數進行細致地檢測，選擇在路面輪跡帶上進行檢測。由于當地季節溫度會影響路面摩擦系數，為此，還要檢測當時的路表溫度。經過檢測后，擺桿擺動后逐漸返回起始位置，工作人員提前將擺桿穩定住避免滑塊受到損傷。如果使用新橡膠片，那么滑塊橡膠片應當控制在3.3 mm長度內，短邊在1.5 mm內。每個監測點進行5次平行檢測，最后經過整理得到如表3所示的結果。

表3 試驗路段就地熱再生施工前后抗滑指數

由表3可知，經過改造處理后的城市道路路面的擺值有有所增加，橫向力系數增加，經過再生處理后的路面有著更加明顯的抗滑能力，路面的整體性能得到改善。

4 就地熱再生技術應用優化管理

4.1 加強施工人員素質提升

第一，使用單位應統籌兼顧，全面規劃，建設高素質的施工隊伍。管理層決定了企業未來的發展，人才作為施工單位發展的動力應備受企業關注。為了保證施工單位能夠在未來持續長遠地發展，應當全面規劃，明確企業未來發展目標，設置長遠目標、短期目標。針對不同類型的建筑工程，經過深入分析其特點后合理地確定建設管理目標，有力指導管理工作的開展。此外，相關工作人員應當深入分析市場動態，根據建筑市場未來發展趨勢、市場需求明確企業發展的方向，科學地制定企業發展戰略規劃。

第二，加強建設管理團隊，提高管理隊伍的素質。首先施工單位可以加強和高校的合作，積極吸納并且培養專業型、應用型人才，采取聘請專家、集中培訓和出國學習等方式達到提高管理隊伍綜合素質的目的，最終推動管理團隊不斷優化發展。其次，結合企業發展及管理者職業生涯規劃，有機融合兩則實現施工單位和員工協同發展。通過構建專業的管理團隊、豐富管理者的知識、提高管理能力，有助于提升建筑工程整體管理水平。

第三，加強組建專業的施工隊伍。一方面，采用長期聘用制度，組建穩定、專業的施工團隊，通過定期組織培訓活動提高施工人員的思想意識、技術能力。另一方面，為施工隊伍創造良好的施工、生活環境。在施工環境方面，要盡量保證施工現場的安全，維持干凈、整潔的環境，在惡劣天氣為施工隊伍配備充足的防護設施，比如高溫天氣及時為員工準備防暑藥品。在生活區域，為員工配備良好的生活設施，比如專門設置洗浴房、干凈的宿舍，并且由清潔工定期打掃。

4.2 優化施工方法

根據實力工程特點完成施工方案的完善優化，確保施工方案可行性，保證施工活動能夠滿足道路改造工程建設需求。在編制施工方案、選擇施工方法時，可以利用BIM信息技術綜合分析各種影響因素，將最佳方案和工藝流程確定，提高設計方案的科學性、可行性，降低后期工程變更發生的概率，提升工程建設質量和經濟效益。

此外，充分發揮信息技術和質量管理的作用，加強應用新工藝、新方法，提高工程施工精確度，切實落實各個質量管理要點。利用BIM等信息技術可以模擬道路改造工程施工過程，比如在進度管理中，利用該模型能夠直觀地查看各個時間段內的施工情況、時間信息和空間信息，以此模型為基礎管理施工進度。在這個過程中，還可以合理地分解施工工藝，比如使用WBS技術將各個任務分解，同時關聯3D模型和進度信息，將施工具體流程步驟準確清晰地展示出來。質量管理人員通過利用該系統動靜結合地方式模擬施工過程，對道路改造工程施工中可能出現的問題進行預測，衡量施工安排是否合理，做好施工質量風險預防。

5 結束語

總而言之，使用就地熱再生技術處理原瀝青路面能夠明顯提高路面的平整度、抗滑力和橫向力系數，改善路面性能，減小路面構造深度，確保瀝青路面能夠和施工標準要求相符合，為城市發展及市民出行提供優質的交通基礎條件。