沥青路面就地热再生技术在高速公路养护中的应用

贺昌林、李伦

（1.江西省交通投资集团有限责任公司九江管理中心，江西 九江 332800；2.江西省天驰高速科技发展有限公司，江西 南昌 330108）

0 引言

沥青路面就地热再生技术属于预防性养护技术的一种，在路面维护与保养的过程中，通过沥青搅拌设备以及再生剂的应用，对原路面的沥青混凝土进行复拌再生，根据维护的要求进行再生剂以及新制备沥青的添加，充分搅拌之后进行摊铺以及压实作业，使原本性能下降的沥青路面得到修复，延长路面的使用寿命。就地热再生技术一般适用于沥青路面表面出现轻微损害的情况，能在各种环境条件下进行使用，适用性较好。但如果待处理路面的局部损坏情况较为严重，需要对损坏部位进行修复，然后再进行就地热再生技术的应用。就地热再生技术能避免沥青重新摊铺过程中材料浪费的情况，主要优势有可以分区域施工、对原路面的交通影响较小、机械设备搅拌速度快等，适用于高速公路的养护。

1 就地热再生技术在高速公路养护中应用的重要性

我国基础交通事业快速发展，高速公路里程数不断提升，这也意味着高速公路路面养护工作压力大大提升。自2013年至今，我国的高速公路养护里程呈现出逐渐上升的态势，在2019年末达到495.31 万km，占到总里程数的98.8%。2013—2019年全国公路养护里程统计见图1。目前我国有很多建设年代久远的高速公路已进入大中修阶段，养护的过程中出现大量沥青混凝土被抛弃、资源浪费、环境污染严重的情况。

图1 2013—2019年全国公路养护里程统计图

从2017年开始，我国的高速公路进入大规模维修养护阶段，维修过程中路面沥青混凝土的合理回收利用成为阻碍养护技术发展的一大难题，且沥青的制备与摊铺都会对环境产生较大的影响，所以应当缩减新沥青应用的规模。在这样的背景下，沥青路面再生技术发展起来，包括就地热再生技术。所谓的就地热再生技术，是指将养护路段的沥青混凝土翻挖、破碎、回收，使用再生剂、新沥青材料混合之后，重新制备成能投入使用的路面摊铺材料。就地热再生技术的环保性、经济性优势明显，在高速公路养护的过程中得到广泛的应用，如何提高沥青路面就地热再生技术的应用水平，成为高速公路养护工作研究的一个主要方向。

2 工程概况

某高速公路在2005年建成并投入使用，在2020年进行了沥青路面的预防性养护，采用的养护技术为使用稀浆封层工艺对原有的路面进行处理。但根据实际的应用效果来看，此次预防性养护工作未能实现损害部位的有效养护，在一段时间的使用之后，路面仍然存在坑洼的情况。工作人员在完成稀浆封层养护后，对该高速公路进行调查，在调查的过程中发现存在路面局部沉陷、沥青脱落、坑槽严重积水、沥青裂缝、稀浆封层大面积脱落的情况。由于高速公路行驶的车辆速度较快，以上这些问题不仅会降低行驶的舒适性，而且有可能引发交通安全事故，因此需要对该路段重新进行养护工作。结合路面的实际情况，经过专家小组的论证后，决定此次养护工作应用就地热再生技术。

3 就地热再生技术在高速公路养护中的应用

3.1 养护施工技术方案

对该路段进行现场勘查的过程中，因为原路面存在诸多路面病害问题，如：路面的连续性开裂、坑槽等，表明该路段不能进行稀浆封层养护。因此，在进行就地热再生养护之前，需要制定详细的养护施工技术方案。

首先，对路面的基层进行勘察工作，查看是否有强度下降、构件损坏情况的出现，如果是整体性受损，那么就先对基层进行维护，使用混凝土对基层出现损坏的部位进行修补，消除病害问题。

其次，在施工区域进行沥青混凝土的提取以及试验工作，明确再生剂的浓度，根据试验结果拟定采用浓度为5%的再生剂开展现场的喷洒工作，以复拌再生技术进行施工，所使用的机械设备为就地热再生机组。在养护工作开展之前，需要将设备进行预热，查看其是否达到要求的加热温度。预热完成之后对原路面进行加热处理，当沥青混凝土的表面达到指定温度（根据沥青混凝土的材质以及厚度确定温度）后翻动路面。之后进行再生剂的添加工作，与新沥青进行均匀的搅拌得到全新的沥青混合料。搅拌过程中需要控制好新沥青添加量，避免浪费原材料。

最后，因为就地热再生机组的运转需要耗费大量的燃油，所以在施工现场应预备足够的燃油。使用该材料在原有的路基上进行摊铺与压实作业，形成新的路面，达到预期的养护效果。期间不应对原有路面的标高产生影响，并且伴随着沥青混凝土技术的进步，在新沥青混凝土制备的过程中，可以保证混合料级配更加合理、搅拌更加均匀、沥青混凝土的性能更加稳定。

3.2 施工技术要点

3.2.1 路面清理工作

就地热再生技术施工之前需要进行准备工作，应对养护路段进行交通管控，如果需要进行大面积的养护工作，可将该路段封闭。确保没有车辆通过之后，安排清洁人员对原路面上的杂物进行清理，避免杂物掺杂在重新配置的沥青中，降低沥青的配置质量，特别是要将泥土铲除，避免其对混合料质量产生影响。

3.2.2 热再生机械准备工作

热再生机械的重量较大且移动速度较慢，必要时可以使用运载车辆送至养护路段，将热再生机组停放到指定位置上，启动设备进行预热。正式作业之前，驾驶人员应当对设备进行基准标杆的确定，确保设备的加热、移动、搅拌等功能无误后开展热再生作业。热再生机械移动的过程中，应当安排专人进行观察，随时与工作人员维持通信，保证热再生机械的前进不会出现偏差。

3.2.3 加热处理

所有的准备工作完毕后，加热设备按照预先设定好的路线前进，如果路面较宽，可以安排两台加热设备同时工作，以热辐射的方式对原沥青路面进行加热处理，避免热源与路面距离过近，防止温度过高导致路面烧焦。加热设备点燃后，查看其是否处于正常的工作状态中，并进行温度的测量。加热机器应当沿着预先设定好的路线前进，由于加热设备的体积较大，方向不易掌控，需要安排专人观察，辅助驾驶员调整方向，应保持匀速行驶，不能随意改变前进速度和方向。

加热设备前进的过程中，在保证安全的情况下，应尽可能地缩短车辆之间的距离，以提升加热的效率，避免由于车辆间隔过大导致热量流失，并可在加热车的车底以及车辆之间安装保温板，达到提升温度的效果。在该路段养护的过程中，路面的宽度一般能容纳两辆加热设备同时工作。为使加热工作达到预期的效果，可以采用四台加热车辆两两并行的方式进行加热。

3.2.4 翻松与再生

养护路面经过加热之后，应当立即进行翻松处理，避免因为温度下降导致翻松难度的增加，翻松的过程中应当驾驶喷洒设备将再生剂喷头移动到施工的起始点，打开开关，观察喷头是否堵塞，对喷洒量进行调整，之后向已翻动的混合料进行再生剂的喷洒。根据现场沥青取样的检测结果，确定再生剂为沥青含量的5%。喷洒完成之后使用机械工具进行搅拌，搅拌过程中观察混合料的状态，保证新料与旧料搅拌均匀。使用收集器对翻松后的混合料进行整理，需要根据工程量的大小选择合适的收集器，将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积带，这样的堆积方式能有效减少混合料在等待摊铺时的热量流失，并且使再生剂与旧料之间的融合更加充分。

3.2.5 新料添加

根据施工现场试验室给出的最佳新料与旧料之间的配置比例，可以将新的沥青混合料添加到再生混合料的堆积带上，在新料添加量确定的过程中，需要计算再生料的损失数量、现场的施工宽度、深度以及摊铺速度等，合理设计新料添加的总量，并控制新料添加的速度，使用电子控制设备实现新料添加工作的精准控制。使用提升机可以将新料与旧料同时运输到搅拌设备内，充分加热之后进行搅拌。搅拌的过程中也需要加热，搅拌完成后观察搅拌是否均匀，由传送带输送到摊铺设备的沥青存储器中。加热墙在沥青混凝土搅拌的过程中发挥着十分重要的作用，因为在道路施工现场，沥青的搅拌速率有限，需要加热墙对旧料堆积带进行持续的加热，并且在搅拌完成之后也需要加热，路面和混合料的温度保持不低于70℃，保证路面与混合料之间的黏结效果。

3.2.6 摊铺与压实作业

进行热再生施工的过程中，确保路面具平整度合格极为关键，因为养护的主要目标就是对道路的平整度以及强度进行重构。为实现这一目标，必须在摊铺工作进行的过程中进行质量控制。

首先，摊铺机的选择，摊铺机的摊铺宽度应当与道路的宽度相符或者相当于其一半的宽度，能避免沥青混凝土摊铺工作中出现施工缝。

其次，摊铺设备的启动需要紧跟复拌设备，使复拌速度略高于摊铺速度，切忌出现摊铺速度过快的情况。

最后，摊铺工作之前应当进行厚度的调整，要与原道路标高一致，在摊铺的过程中保持匀速前进，同样需要安排专人进行摊铺的指挥。

压实作业成型是就地热再生养护工作的最后一个步骤，与最终的质量控制效果息息相关，需要对该环节进行重点把控，该路段压实作业的过程中重点控制以下应用要点：

首先，对混合料进行压实作业之前，安排清洁人员将散落的混合料清除。

其次，该路段选择的压路机重量为50t，各个路段应当根据沥青铺设厚度进行选择，且压路机紧跟沥青摊铺设备移动，实现摊铺部位沥青的快速压实处理，此时沥青的温度较高，能有效提升压实作业的效果。

最后，进行复压以及终压的操作，在复压与终压的过程中可以选择轮胎压路机，从道路的两侧向中央进行压实作业。压路机的前进速度可以设置为先慢后快，从低振幅到高振幅。在碾压工作完成之后，需要对其平整度进行检查，如果出现沥青施工缝，需要采用人工清除的方式进行整平，等路面温度降到50℃以下，就可恢复正常的交通通行。

4 结语

综上所述，我国的高速公路养护总里程数呈现出逐年上升的态势，并且部分高速公路已经进入大中修阶段。为能实现良好的养护效果并提升养护工作的经济效益、环保效益，需要将就地热再生技术应用到实践中，利用路面原有的混合料进行养护，达到节省材料、加快养护速度的效果。在实际操作中，需要根据养护路段的结构、病害情况合理应用热再生技术，并确定再生剂种类、沥青混合料添加量，避免盲目使用导致养护效果下降。