就地热再生技术在高速公路路面养护中的应用研究

刘晓林

摘要：随着省内高速公路规划路网的逐步健全和完善，省内高速公路建设已经逐步从以兴建为主向以养护为主的方向转变。省内在役高速公路中，绝大多数采用沥青混凝土路面形式，沥青混凝土路面具备行车舒适度高、车噪低，后期养护成本低廉等综合优势。综合分析省内高速公路建设规模、运营情况及寿命周期等因素，在未来的3～5年内，省内高速公路将迎来养护高峰期，为了最大程度降低省内高速公路沥青混凝土路面的养护成本，缩短养护工期，压缩工程量，必须选择一种性价比高的养护施工技术，切实解决省内高速公路沥青路面养护遇到的问题。

关键词：地热再生技术；高速公路；养护

一、高速公路沥青路面就地热再生技术分析

1.1 沥青混凝土路面就地热再生技术概述

就地热再生技术 （HIR技术） 是借助大型现场热再生机组设备，将原始路面沥青混凝土层加热软化、铣刨至设计厚度位置；同时添加适当的新拌和沥青混合料、再生剂混合热拌，拌和均匀后直接摊铺至铣刨位置，实现沥青混合料摊铺、熨平、压实连续作用目的。HIR养护施工技术一体化程度高，环境污染程度低，能够显著削减养护施工成本，在省内高速公路沥青路面养护施工实践中受到广泛应用。依照沥青混合料的摊铺施工工艺特点的差异，HIR技术可以细分为沥青路面表层再生、沥青路面复拌和再生及沥青路面重铺再生三种。沥青路面表层再生技术是借助复拌和设备将原有沥青混凝土软化松铺后，将原沥青混合料、再生剂均匀拌和后直接摊铺、压实成型；沥青路面复拌和再生技术是将松铺的原沥青混合料、新拌沥青混合料、再生剂拌和后直接摊铺压实成型；路面重铺再生技术是在第一种技术基础上，加铺新沥青混合料作为超薄磨耗层，经压实后使表面超薄磨耗层与原有沥青路面层成型。

1.2 沥青混凝土路面就地热再生技术原理

沥青混凝土路面就地热再生技术的原理可以归结为两方面内容，第一：路面原沥青混合料的二次利用，第二：原沥青路面的老化热再生，通过添加再生剂进而恢复老旧沥青混合料的路用性能。就地热再生技术是目前使用最为广泛的高效路面病害处理技术，借助铣刨设备对原沥青混合料进行松铺，在松浦后的沥青混合料中添加再生剂、新拌和沥青混合料等，充分拌和均匀，以提升沥青混合料的路用性能，就地摊铺压实成型，以实现沥青路面病害的高效处治目的。

1.3 沥青混凝土路面就地热再生施工工艺

三种沥青混凝土路面就地热再生养护技术在具体施工过程中略有差异。沥青路面表层再生技术主要用于处理老化沥青混合料的路用性能恢复，不添加新的拌和沥青混合料，该技术主要应用于路面车辙、龟裂等轻微病害处治施工，经热再生处理后的路面结构总体形式不变。沥青路面复拌和再生技术可以改善原始沥青混凝土路面的配合比及老化情况，提升沥青路面的承载能力，病害处治深度可以达到50mm，由于沥青混凝土路面沿路线方向的老化程度并不完全相同，导致各路段经处治后的路面性能并不均匀。沥青路面重铺再生技术，该技术能够最大程度恢复沥青路面的抗滑力，改善道路的横坡率及路面宽度值，加铺技术适用于处理40～60 mm的面层热再生施工，沥青路面加铺层厚度增加，加铺处理技术在工程实践中受限明显。

二、 施工案例

2.1 项目概况

本文以省内某高速公路沥青路面养护施工为研究案例，标段位置为K900+000-K920+300，养护施工总里程为2.3km，为了不影响道路通行，施工采用半幅封闭施工组织方法。选用专业厂家生产的联合就地热再生施工设备，为了确保施工项目的顺利开展，保证就地热再生处理技术的可靠性，整个施工过程严格遵循相关规范要求及现场施工组织设计内容。

2.2 就地热再生施工关键工艺质量控制

就地热再生施工过程中关键施工工艺主要集中在加热铣刨、复拌混合料摊铺施工及就地热再生压实施工几个环节中。

原有施工路段加热铣刨过程借助路面铣刨设备对原有的沥青路面进行循环加热，将软化后的沥青混合料借助螺旋铣刨设备实现松铺，在原有路面上均匀喷洒一定比例的再生剂和新拌合沥青混合料，有助于使原有沥青路面的各项力学性能得到最大程度恢复。本工程项目中使用的就地热再生施工设备的铣刨装置分为两侧铣刨鼓和中置铣刨鼓三个结构，铣刨方向向下且角度可调，沥青混合料经由两侧铣刨鼓运送至中间前置铣刨鼓，保证沥青再生剂和新拌沥青的均匀撒布。铣刨深度设定在35～38 mm，应保证铣刨面层的粗糙度水平，铣刨后残余的沥青旧料应及时清理；再生剂和新拌合沥青混合料搅拌过程中应保证温度恒定，温度应维持在115℃～125℃，为了确保沥青撒布量的连续、均匀，撒布应由PLC设备程控，以实现精准撒布。

复拌设备将拌和均匀的沥青混合料输送至摊铺设备的料斗上，摊铺机和拌和机组合联合机械组并保持同步运行，松铺系数值取1.25，摊铺速率值为2～4.5 m/min，且摊铺设备的温度应维持在130℃～140℃。为了保证摊铺均匀性和压实效果，联合机械组应保证供料连续稳定，防止沥青混合料中粗骨料离析。摊铺过程中应借助自动浮动平衡梁实现平整度控制，并做好施工接缝处理。

压实施工环节应与摊铺施工环节紧密配合，压实施工可以细分为三个环节，即：初压、复压及终压。就地热再生初压施工选用双钢轮振动压实设备，先静压实2～3遍后，再以高频率碾压1～2遍，压实设备的行进速率应维持在2.5～3km/h，且压实设备的工作温度应不低于130℃；复压选用胶轮压实设备，重复压实3～4次，且压实设备应维持在3.5～5km/h，且压实温度应不低于80℃，如果复压施工过程中胶轮上存在“粘轮”问题，可以使用有机物清洗胶轮；终压选用钢轮压实设备以静压方式碾压，行进速率应控制在4～6 km/h，且施工温度应控制在70℃以上，压实次数以2次为宜，直至路面上未见明显的轮迹。

总结

省内在役高速公路中，绝大多数采用沥青混凝土路面形式，沥青混凝土路面具备行车舒适度高、车噪低，后期养护成本低廉等综合优势。就地热再生路面养护施工技术在路面养护中具有重要推广使用价值；为了最大程度降低省内高速公路沥青混凝土路面的养护成本，缩短养护工期，应在省内高速公路路面养护施工中推广使用就地热再生养护技术。

參考文献：

[1]黄俊，樊晓旭，孙晓峰，等.就地热再生技术在沥青路面维修中的应用[J].筑路机械与施工机械化，2012， 29 （12） ：78-80.

[2]巫裕润，陈琨.复拌型就地热再生沥青混合料配合比设计及质量控制[J].筑路机械与施工机械化，2017， 34 （5） ：108-112.