就地热再生技术在江苏省高速公路的应用研究

纪晨 周晓华 凌高祥 沈浩 经叶松

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2402-5042-0440

作者简介：纪晨（1974—），男，硕士，高级工程师，研究方向为交通建设项目管理。

摘  要：就地热再生是一种绿色环保的路面养护技术，可以有效修复沥青路面车辙、裂缝等病害。江苏省高速公路从2003年开始应用该技术，至今已应用1 997 km。基于该部分路段的相关养护数据，分析了就地热再生技术的服役时间，并对服役时间进行了影响因素分析。结果表明：就地热再生技术在江苏高速公路的服役寿命一般在4～6年。原路面上面层的级配对热再生技术的服役时间影响不显著，而原路面服役时间、交通等级、中面层沥青种类的影响显著。

关键词：就地热再生  高速公路沥青路面  服役时间  影响因素分析

中图分类号：U416.0

随着我国高速公路路网的不断完善，现阶段公路工程的重点已从建设为主逐渐转变为建养并进。在对公路进行建设和养护过程中，会消耗大量的石料及沥青等自然资源。而养护工程中所产生的沥青路面旧料仍有较高的利用价值，采用沥青路面再生技术则可对路面旧料进行循环利用，这是公路工程领域可持续发展的必然选择[1-2]。

在众多再生技术中，就地热再生技术是一种快速、高效的表面修复技术。其主要功能是修复路面车辙、网裂、骨料脱落等病害，恢复沥青路面平整度。其施工过程为采用专用的就地热再生设备，对沥青路面进行加热、翻松，然后掺入一定量的新沥青、新沥青混合料、再生剂等，经过高温热态拌和、摊铺、碾压等工序，实现旧沥青路面的原位再生利用[3-5]。

1 服役时间分析

本文的数据来源于江苏省高速公路路面管理系统，据统计采用该技术的路段共1 997 km，统计数据截至2022年。从应用时间的角度，就地热再生技术在江苏省高速公路的应用最早为2003年，平均每年的应用里程超过100 km。本文首先对所有相关路段进行服役时间分析，分析结果如图1所示。在进行服役时间计算时，会出现两种情况：一种是该路段已经于某个年份经过再次养护，该情况下的服役时间则为再次养护的年份减去实施就地热再生技术的年份，在图中表示为已养护；另一种情况则是该路段至今仍保留，因此其服役时间则为2022年减去实施就地热再生技术的年份，也就是图中未养护的路段。从图中可以看出，服役时间为5年的里程数最多，使用时间第1年到第4年，就地热再生路段总里程数不断增长，并在第5年达到最大。使用时间第6～9年时，总里程数接近，均为160 km上下。从第9年开始总里程数总体上呈现持续不断下降的趋势。就地热再生实施2～6年之后即进行下一次养护的路段里程最高，均超过100 km。

进一步的，将已养护的路段单独进行统计分析，这些路段的服役时间即可以认为是热再生技术的实际寿命。分不同服役时间区间进行统计，结果如图2所示。从占比来看，有18.53%的路段服役时间仅为0～2年，这些可能是由于局部段落施工质量较差，或是某些段落不适合就地热再生技术所致；服役时间为2～5年的占比为23.60%，服役时间为5～8年的占比为38.24%，超过8年的仅占19.64%。综合来看，就地热再生技术的前期评估与施工质量控制非常重要，有20%的概率在实施时间较短时即出现问题需要再次处理；平均来看，就地热再生技术在江苏高速公路的服役寿命一般在4～6年。

2 影响因素分析

根据服役时间分析的结果，针对就地热再生技术表现出的使用寿命差异，进行就地热再生使用寿命影响因素分析。结合就地热再生技术的特点，主要分析原路面上面层级配（反映热再生层材料级配）、原路面服役时间（反映材料老化程度）、交通等级、中面层是否改性作为主要分析的影响因素。

2.1 原路面上面层级配

表1为就地热再生不同服役时间下各原路面上面层级配的分布情况。从表中可以发现，不同服役时间的就地热再生路段，其级配占比情况总体上接近；SMA-13占比最大，在50%左右；其次为AK-13，占比40%左右；AC-13、AC-16和AK-16占比较低。因此，原路面上面层级配类型对就地热再生服役时间影响较小。

2.2 原路面服役时间

表2为就地热再生不同服役时间下各原路面服役时间的分布情况。从表中可以发现，服役时间在0～2年的就地热再生路段中，68%的路段其原路面服役时间在8～12年，19%在12年以上，原路面总体老化情况较严重。随着服役时间的增长，原路面服役8年以上的占比不断降低，对于服役8年以上的热再生路段，绝大部分原路面较新，共92%的路段运行少于8年，总体老化程度较低。这表明：原路面的服役时间对就地热再生的耐久性有显著影响，服役时间短、材料老化程度低的原路面热再生后性能更优，继续服役的时间更长。

2.3 交通等级

表3为就地热再生不同服役时间下各原路面服役时间的分布情况。从表中可以发现，服役时间在0～2年的就地热再生路段中，62%的路段其交通等级为特重，31%为中等交通，轻交通和重交通占比较低。随着服役时间的增长，轻、中等交通的占比变化较小，重交通占比显著增长，特重交通占比显著减少。这代表总体的交通荷载情况显著变轻，说明交通等级对就地热再生的服役耐久性有显著影响，重交通及以下交通等级的路段就地热再生服役的时间更长。

2.4 中面层沥青种类

表4为中面层沥青种类对服役时间的影响。从表中可以发现，随着服役时间的增长，改性沥青中面层的占比逐渐增长，由0～2年的28%增长至8年以上的43%。相对的，普通沥青中面层的占比逐渐减少。这说明中面层沥青是否改性对就地热再生的耐久性有一定影响，主要是因为使用改性沥青中面层的路段的路面结构稳定性更好，抗车辙与抗裂性能明显优于普通沥青中面层路段，使病害发展速率更慢，从而就地热再生层的服役的时间更长。

3  结语

本文基于江苏省高速公路1997公里使用就地热再生技术的路段相关数据，分析了就地热再生技术的服役时间，并对服役时间进行了影响因素分析，得出如下结论。

（1）整体而言，就地热再生技术在江苏高速公路的服役寿命一般在4～6年，但有18.5%的路段在实施0～2年内即出现问题需再次处置，这对该技术的前期评估与施工质量控制提出较高要求。

（2）从影响因素的角度，原路面上面层的级配对热再生技术的服役时间影响不显著，而原路面服役时间、交通等级、中面层沥青种类的影响显著。

参考文献

[1] 马保典.高速公路养护中就地热再生技术的应用研究[J].交通世界，2023（32）：105-107，110.

[2]  曹向阳，张友.沥青路面就地热再生技术及其在公路养护中的运用[J].科技创新与应用，2023，13（32）：193-196.

[3]  王佳荣.沥青路面就地热再生技术应用探析[J].城市建设理论研究（电子版），2023（30）：88-90.

[4] 刘东，徐金玉，吴昱瀚，等.破碎砾石就地热再生技术在成渝高速中的应用[J].山东交通学院学报，2022，30（2）：94-100.

[5] 林晓锋.国道主干线广州绕城公路南环段就地热再生技术应用[J].中外公路，2021，41（5）：307-311.