现场热再生技术在高速公路养护工程中的应用

李 军

贵州高速公路集团有限公司 贵州 贵阳 550000

近年来，我国公路建设快速发展，道路养护工作日趋繁忙，对沥青路面进行养护，必须对原有道路上需要进行修复的沥青面层进行开挖。由于大量的沥青混合料堆积在一起，需要耗费人力和金钱，因此，怎样才能使废旧沥青混合料得到充分的使用，就成了目前高速公路维修局需要认真思考的问题。一方面，将其用作铺砌道路，既浪费了大量的能源，又存在着对生态环境的潜在危害。为了减少工程造价和环保，对废弃的沥青混合料进行再循环使用已成为我国高速公路的发展与发展趋势。如何高效、高效地使用大量的废旧沥青混合料，是交通、科技、环境等各个领域急需研究的问题。利用此技术对已发生破损的沥青进行了现场热再生处理，将其与新的沥青混合料进行均匀混合，然后重新铺设新的沥青。采用现场热再生技术可以大幅度地减少道路材料的使用，使道路材料的使用更环保，从而极大地改善了建筑的工作效率，从而促进了我国的绿色发展。

1 沥青路面现场热再生技术原理

沥青路面的现场热再生技术是以对沥青老旧路面进行铺装、修补已有的老化沥青材料，对路面进行修复、综合、系统性地提高和改善其使用效果[1]。其施工办法是：首先根据有关规定，对存在问题的老旧路面进行高温处理，将原有的建筑物料耙平剥落，通过加入沥青再生料、掺入新的沥青等方式，将老化的沥青进行回收，并将其还原为原有的功能状态，在此基础上，采用与施工技术规范相符的沥青混合料进行再铺设，通过奠平、碾压等施工手段，以满足工程施工要求的性能和承载力。通过对沥青路面进行现场热再生处理，可以节省大量的建筑原料，减少建筑费用，减少资源的浪费，增加沥青的循环利用，从而达到节能、高效的目的，对经济和生态环境都有很大好处，将成为未来普遍采用的道路养护维修技术。

2 热再生技术的优缺点

2.1 热再生技术优势

采用热再生技术，可以节约大量砂石、沥青等，采用新旧沥青混合料进行道路修补，降低了对环境的影响，达到了可持续发展的目的。施工场地采用热回收技术，施工周期短，施工中仅需要对车道进行隔离施工，施工速度快，效率好，恢复效果出色，能有效地减少封闭路段，保证道路畅通。在高速公路沥青路面修补中，必须保证各层之间的良好衔接，如果衔接不当，将会造成不同层面的剪切应力增加，进而加大路面损坏的可能性，采用热再生技术可以将老化道路与新道路进行高效的衔接，防止出现不良连接，并对其进行合理的配级，可以有效地降低道路的孔隙率，保证其良好的耐久性和柔韧度，从而提高其寿命[2]。由于热再生技术的主体是热接缝，所以能很好的防止各种渗漏问题，保证高速公路的稳定高效使用。热再生技术通过大量使用酒沥青混合料进行修补，从而大大减少了工程造价，仅通过加入新的沥青和再生材料就可以实现施工，从而保证了工程的效率。

2.2 热再生技术缺点

（1）使用范围有一定限制。 这种养护方式是针对路面面层进行养护，适用于基层具有较好承压能力的路面，仅是路面由于疲劳而导致开裂、车辙、破损。在路面基层以下发生的问题，一般不采用该方法。对路基和路面基层病害采取挖补、注浆加固等措施，使路基路面的相应结构层功能得到恢复后，可以采用热再生技术对路面病害进行修补。

（2）受气候因素影响较大。这种方式是对旧路面进行高温处理，会受到特殊气温的限制，因此，在10℃以下、天气寒冷和下雨后，会使工程的工作效率下降。

（3）现场施工质量较难控制。 由于现场热再生过程是一个持续、动态的过程，为了保证施工的品质，必须对路面进行实时检验。

（4）混合料摊铺温度较低。沥青路面的初始加热温度和再生混合料的摊铺温度对施工质量有较大的影响。现场热再生的野外作业特性，使其在原路面加热、翻松、收集、摊铺等过程中产生的热量损耗比较大，导致了摊铺的温度较低。针对温度的问题，我国在设备方面已经采取了相应的措施，例如：通过添加隔热棉来挡风，降低热损耗、加强复拌机收集效率、提高拌和设备功率来提高集料的出料温度等。此外，为了改善旧路面的集料温度，还应增设加热设备。在技术上，通过添加温拌剂，改善集料的和易性，可以有效地解决低温对施工质量的影响。

3 高速公路养护工作的重要性

随着社会的发展，人民的物质条件越来越好，生活品质逐渐提高，生活习惯也发生了变化，对交通出行的需求也越来越大。随着我国人民群众日益增长的出行需要，高速公路建设的发展速度空前加快，高速公路交通量不断增加，对高速公路的损耗也日益严重。因此，高速公路养护工作一直是行业中一个非常严重的问题，其严重地制约着高速公路的正常工作，可能为出行和运输发展带来阻碍，同时也会对它的质量和安全性产生严重的危害，给人们日常生活造成影响。所以，必须做好高速公路的养护，这既有利于我们的生产、生活，又可以保障我国的交通运输业的健康发展。目前，由于公路工程存在着大量的坑槽、松散、塌陷等问题，且高速公路养护工作对于这些路面病害问题不能进行及时的处理，使得公路的运行寿命受到严重的限制。目前，针对高速公路上不同的路面病害，应根据道路的具体状况，找到相应的处理方案，并采用合适的处理办法来解决问题。目前已出现的一些解决方法包括挖补、灌缝、压浆、热再生等，路面现场热再生技术在高速公路养护工作中效果很好，该技术的出现对高速公路维护工作具有重要意义，对维持高速公路正常运行有积极影响[3]。

4 现场热再生施工技术

4.1 准备工作

在进行道路建设之前必须做的工作包括对将要进行的热再生道路进行调研和分析，其内容有：运行时间、实际运营状况、各结构层厚度、结构类型以及实际的荷载分析。根据现场调研和分析，判断道路状况，是否可以采用热再生技术进行修复，若满足技术条件，就可以根据调研和分析，制定相应的路面施工计划。在对现场的具体情况进行了详细的剖析后，对道路部分无法“预处理”修补的部分进行了处理。例如：对损坏严重的路面进行修复，对松散沥青路面进行清理；对已损坏、变形大于3 cm的路面车辙进行铣刨，以确保热再生的良好施工条件；最后对沥青路面处理干净，确保热再生施工时有一个良好环境。

4.2 路面加热

在道路进行热加工的过程中，要对加热过程进行严格的控制，以保证工程的质量，并保证加热车辆的平均车速。通常来说，要将路面进行高温处理，通常是200℃，深度为5 cm，持续直到路面软化，达到刨铣条件后再使用刨铣机进行表面的磨削[4]。将废旧的沥青物料收集到搅拌装置内，按规定进行混合和搅拌。对旧沥青、损坏沥青的处理要做到细心，要始终把握好刨铣的深度与宽度，尽可能地循环使用旧沥青。在实际加热中，应按现场天气温度来调节加热装置的数目，从而达到更好的加热效果。在汽车底部与汽车之间的缝隙处可以设置保温板，从而减少水分和热量的流失。

4.3 旧路面耙松处理

采用液压气动复合式疏松耙对老路面进行耙松。在道路受热完全后，可以进行再生剂的喷洒，在确定再生剂用量的基础上，要保证喷洒程度均匀，然后再用疏松耙将路面耙松，且确保匀速进行。在耙松前，要按项目实际需要调节耙松的深、宽度，以确定其达到设计的需求。该方法既不影响集料的外形和尺寸，又不会给集料带来不必要的损害，又能保证旧路面混合料的级配。在对铺面进行耙松后，根据混合料的具体状况，再添加适量的粗骨料，并进行搅拌以保证材料的均匀性。

4.4 沥青路面热再生技术混合料的配制

（1）对老旧沥青进行测试与调配：对沥青路面的针入度、材料老化程度、材料软化温度、延度等性能进行测试，是在工程实施之前必须进行的。根据试验结果，选用再生剂型，并根据试验结果，对再生剂用量进行确定。通过对所采集的道路材料进行马歇尔试验，以求出适合于使用的范围和最优的材料，再依据所需的等级配置来设计所需的铺装区域，并对原有的道路级配曲线进行改进，并以此来对级配调配沥青混合料比例进行优化。对所采用的集料进行粗、细分拣和整理，并对集料的选取进行了严密的管理，所选择的集料应具备充分的干燥时间。在进行拌合之前，还要对集料的水分含量进行测试，另外，对干燥后的集料也要进行抽查，以确保物料水分含量达到标准。搅拌过程中集料的配比也要严格控制，保证用量偏差在规定度之内。

（2）混合料拌合及运输：采用间歇性沥青混合设备，对沥青混合料进行混合，对其混合温度进行严格的控制，改性沥青混合料的温度为165-175℃，石料为180-195℃，混合料为170-175℃。热拌沥青混合料使用大型的自卸式卡车进行搬运，将车辆车厢清洗干净，并在堆叠之前涂抹一层隔离剂或防粘性材料，并确保不能在底部有积聚余液。为保证在输送期间沥青混合料不会受到任何的污染，输送车辆需用篷布进行遮盖。在摊铺时，还必须对装载机进行空挡处理，这样才能有效地防止摊铺机被运输车辆碰撞，由摊铺机向前推进进行缓慢卸货。在此基础上，为了满足技术要求，需要采取隔热措施，使混合料表面的温度损失保持在10℃以下，从而保证热再生技术施工效果。

4.5 路面施工

（1）整形作业：在铺面耙松后，应该对路面进行适当的修整。一般使用再生设备自身的熨平机和前导板，就可以完成铺装物料的平整工作。由导料板将由车辙拥起到波峰的沥青混合物推入到车辙带的最低点，在进行摊铺、平整的过程中，还要配合人工调整，接缝处的混合料使用人工方法将其铺设均匀，便于后续的施工。

（2）摊铺、碾压施工：在工程中，使用了加热型就地热再生施工技术，该技术要求将旧路面再生层进行重新热化，然后在旧路面的基础上铺设一层新的沥青混合料，并将其浇薄，既能保证原有的设计标高，又能保证原有道路的性能，同时还能满足新的检测标准。进行就地热再生施工，其摊铺工艺与普通的新铺设道路的铺设技术基本一致。在碾压施工结束后，将混合料加铺层与热再生层进行碾轧。在碾压施工中，由于路面上的集料在挤压时发生挤嵌传热作用，促进了加铺层和再生层的粘结效果。在进行碾压施工的时候，其作业必须紧跟着摊铺施工，并保证碾压施工的稳定性达到规定的水平。在进行初压时，先使用钢轮压路机，在前半段采用静压的方式，在后退时进行弱振，在双轮式压路机夯实混合料的过程中，压路机的运行速度要保持在1.5-2.5km/h之间，该程序需保持路面平整、致密，防止路面上的沥青出现裂缝、堆积等。初压结束后，进行负压，首先使用双轮压路机，碾压次数不低于3次，速度为2-3km/h，然后使用胶轮压路机，以3-4.5km/h的速度进行不少于五次的碾压。在实施最后压施工的第三次碾压作业中，使用钢轮压路机作10次静压，车速为2.5-3.5km/h。在作业中，尤其要重视接缝部位的压实操作，并做好相应的工艺措施以保证达到设计的质量[5]。

（3）恢复交通运行

在碾压施工完成后，要保证车辆在道路上的安全。经过双光轮压路机碾压过后，胶轮压路机要在70-80℃的碾压温度之间紧跟前车碾压致路面密实。若温度在60℃以下，必须封闭交通，严禁车辆通行，必须等待地面的气温降至40℃以下，方可放交通，以免路面开裂，严重损害再生料的整体性能。在完成工程后，还要对工地进行彻底的清扫，以保证道路上没有任何的垃圾和危险。

5 现场热再生施工方案

5.1 再生列车现场热再生

所谓现场热再生技术，就是先对道路进行高温处理使其软化，去除陈旧的设备和材料，再在其中添加适量新的沥青材料，在适当的条件下，加入一些添加剂，调整至合适的温度，同时考虑对周围的环境对路面材料造成的负面效应，尽可能的降低环境带来的负面作用，最后将这些原料混合在一起，将新形成的材料放置到路面病害的位置，用机械将其碾压至平整，之后再进行下一步工序。如此，路面问题就迎刃而解了，从而达到了高速公路维修养护的目的，既可以让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 “盖被”法现场热再生

所谓“盖被”，就是在原来的路面上加上新的一层，“盖被” 法就是在旧的路面上铺设一层新的材料，把其碾压平整，使新旧的路面融合起来，这就可以使高速公路路面病害得以解决。这个办法非常的简单，也很好操作。先把路面加热至软化，让旧路面更好的融入新的材料，接着喷上沥青，通过碾压等工序把新旧的道路路面结合起来，从而解决路面病害，让高速公路的养护工作更加有效。

6 现场热再生技术的前景

大规模现场热再生施工，是一种持续的现场热再生操作方式，在完成后短暂冷却后，可以进行交通运输。采用现场热修补技术，具有较高的工作效率、降低劳动强度、充分使用旧路面材料、节约大量的新沥青混合料，满足了节能和环境保护的发展要求。因而，沥青路面采用现场热再生技术在将来将会更加普遍地应用于高速公路养护作业中。

7 结束语

采用现场热热再生施工技术在节约沥青、保护现场环境、提高施工效率方面有着显著的优越性，是一种非常绿色、有效的城市沥青路面修补技术。在进行拌合之前，应注重拌合料配比的确定，并依据道路的级别、老化、破损等特殊条件，并结合周边的周边条件，以及道路运输条件，选用适当的设计方法。在施工中，关注重点是对沥青的现场热再生、沥青混合料的均匀搅拌、摊铺，要通过不断地改进相关人员技术和操作水平来改善沥青回收材料的各项性能，使其各项指标能够满足新沥青材料的要求，确保城市公路建设的施工质量。