摘要：就地热再生是一种预防性养护技术。适合于沥青路面面层延续修复的一种经济的当代沥青路面维修技术。目前，随着技术标准的建立和规范的完美，就地热再生被越来越多的人所接受，并广泛应用于道路的修复及养护施工中。
关键词：沥青路面；就地热再生；施工方法
1.就地热再生的概念
采用专用的就地热再生设备，对沥青路面进行加热、铣刨，就地掺入一定数量的新沥青、新沥青混合料、再生剂等，经热拌和、摊铺、碾压等工序，一次性实现对表面一定深度范围内的旧沥青混凝土路面再生的技术。
2.就地热再生的优点
（1）施工工艺简单，迅速方便快捷，对交通干扰较少，无环境污染。
（2）实现100%旧路面沥青材料的重新使用，符合资源循环利用的原则，降低了维修资金的投入，热再生施工成本只是传统铣刨摊铺工艺成本的50%～70%，大大减轻了道路管理部门的经济压力。
（3）沥青面层之间为热粘结，使之成为一个整体，提高了路面维修质量，施工接缝为热接缝，避免了冷接缝由于雨水深入而发生的路面破坏。
（4）施工工艺科学合理，能够较好地调整旧路面沥青混合料的级配，改善旧沥青混合料的物理结构，恢复其中老化沥青的性能，恢复旧路面沥青混合料良好的路用性能。
3.就地热再生的工艺原理
采用加热系统（加热机），现场把需要再生的沥青路面均匀加热至要求的温度，然后用复拌系统将加热后的沥青路面翻松，添加新沥青混合料或再生剂，并与翻松的旧料拌和后重新摊铺、压实，连续作业一次成型翻新沥青路面。主要适用于表面损坏、波浪、推移、车辙和纵向裂缝等病害。它是一种在经济上可节约大量养护资金，能很好地保护环境，并响应国家建设资源节约型社会号召的沥青再生技术。
3.1沥青路面就地热再生过程的关键技术
在沥青路面就地热再生过程中，有以下几个关键技术：
（1）再生剂喷洒计量要准确。如果再生剂使用过多，面层会出现软化和泛油现象；再生剂使用过少，老化后的沥青性能不能得到有效恢复，易出现路面耐久性下降及压实困难等问题。再生沥青混合料的颜色不能太暗淡（再生剂用量偏少），也不能过于光亮（再生剂用量偏多），有适当的光泽即可。
（2）再生路面厚度要均匀。如果铣刨深度时深时浅，不但会影响路面的平整度，而且还会影响再生剂用量的准确性，造成再生沥青混合料质量波动，严重影响再生路面质量。
（3）加热温度要适当。适当的加热温度是保证沥青混凝土路面就地热再生质量的关键。如果加热温度过高，会引起沥青老化、路面起烟或燃烧，影响施工环境和再生效果；加热温度过低，则会影响路面铣刨耙松速度和效果，使再生剂与旧沥青融合困难，出现集料破碎、发白、压实困难、层间结合不良等问题。
3.2就地热再生加热温度分析
沥青路面经压实和长期行车作用后，其强度较高，难以铣刨、开挖。如果对沥青路面先行加热，使混合料变为松软状态，再铲挖就相对容易。并且加热以后再生混合料才能与铣刨过的路基面层很好地粘合，不致产生脱层。因此，路面热温渗透层的深浅，将直接关系到工程施工的质量和工作效率。在一般情况下，对于40～60 mm厚的沥青路面，其表面加热至120～140℃，底部加热至80℃以上比较合适。沥青路面现场热再生技术的难点在于沥青加热到100 ℃以上时就软化，而超过一定温度后其性能急剧下降，并出现焦化现象。在现场加热时，很容易出现表层沥青焦化而里面层沥青尚未软化的现象。早期的加热方法是使用明火直接加热路面，后来发展为使用红外线加热，以减少对沥青混凝土的损害和散发浓烟。为了把将要耙松的材料加热至120～140℃，再生加热过程一般由两台加热机一前一后共同完成，且必须合理地确定加热机和再生机的行驶速度以及加热机的加热强度。在沥青路面就地热再生工艺中，“合适的温度”是贯穿整个施工过程的一条“红线”，它不仅能保证旧料与新料的充分混合，也保证了再生层与下层路面良好的粘结性，同时也是摊铺、碾压等一系列工艺过程的重要保证。
3.3加热温度影响因素分析
在就地热再生的过程中，温度控制是最关键的技术之一，也是最难控制的。影响热再生施工中沥青路面加热温度的因素有外部与内部两个方面，外部因素主要是地表温度（环境温度）、沥青路面的结构、自然风等；内部因素主要是加热的强度（加热机的功率调整）、时间（再生机组的行驶速度）、加热往复次数等。
3.4 热再生加热的温度控制
（1）为了获得良好的加热效果，应选择晴朗的高温天气进行施工。由于风力和风向的影响，会增强机组加热腔中的热空气与外界空气的对流，损失很大一部分燃烧热量，在一定程度上影响到路面加热效率。同时，风会加速加热后沥青路面温度的散失。所以，在施工中遇到大风天气时，应尽量降低加热腔的离地高度，尽可能减少冷热空气的对流，保证加热效果。
（2）加热机的工作速度原则上应根据再生主机工作速度而定，但同时也要根据加热路面的实际情况灵活变化。在施工中，经常会遇到“泛油”严重的路面，即油石比较大的沥青路面，这样的沥青路面孔隙率较小，热传导率低，热量下渗效率相对较差，但如果加热时间过长，极易引起路面燃烧。为避免路面燃烧和保证人机安全，加热机往往快速“扫过”泛油的区域，这就造成了这个区域加热温度不够。在这种情况下，应调整加热机的工作速度，采取快速多次往复加热的方式，既保证人机安全，又可保证再生温度。
（3）加热机循环往复次数越多，加热温度就越高。在就地热再生施工中，1号加热机采用大功率循环往复的加热方式，以起到快速加热路面的作用；而2号加热机则采用小功率慢速前进的加热方式，以保证热量尽可能少散失和路面的加热深度。一般情况下，1号加热机先对路面往复加热两次，然后2号加热机再加热，即可达到再生温度的要求。但是，如果遇阴雨天或风力较大的天气时，循环往复加热的次数就要根据现场技术人员的测量反馈进行灵活调整，可能是两次、三次或者更多次，以满足就地热再生的温度要求。
4.祥（云）至临（沧）一级公路沥青路面就地热再生施工技术应用
4.1 路况调查
通过对K0+000～K252+732.5路面进行实地调查，该路段出现纵向裂缝、局部坑塘、松散、龟裂等病害，裂缝已灌缝处理，龟裂及坑塘按传统方法进行修补。局部有基层出现病害。
4.2 路况试验分析及处治方案
4.2.1 路况试验分析
经试验室分析，原路面沥青混合料级配情况见表1及图3。
表1 原路面材料筛分结果
图1 级配曲线图
依据要求对原路面沥青混合料进行沥青回收，然后分别进行回收沥青的三大指标、回收沥青掺加5%、10%和15%再生剂后的三大指标试验，结果如表2所示。
表2 回收沥青的试验结果
根据以上原路面沥青材料试验数据，对沥青混合料分别掺加沥青质量的5%、和15%再生剂进行马歇尔击实试验，试验结果如表3~表4所示。
表3 掺加不同用量再生剂后的体积性能指标试验结果
注：理论密度为实测值
表4 沥青混合料马歇尔试验结果
根据老化沥青掺加不同掺量的再生剂的性能试验结果以及原路面料中掺加不同掺量再生剂的马歇尔试验结果，确定沥青路面现场热再生的再生剂用量为10%。
对掺加10%再生剂后的原路面再生沥青混合料进行浸水马歇尔试验验证，用来评价再生后沥青混合料的抗水损害能力（结果如表5所示），结果反映其抗水损害能力满足规范要求。
表5 沥青混合料浸水马歇尔试验结果
根据回收沥青掺加不同掺量的再生剂的性能试验结果以及旧料中掺加不同掺量再生剂的马歇尔试验结果和体积指标，建议云南省祥临公路沥青路面现场热再生工程施工中，再生剂掺量为旧路面沥青混合料中沥青含量的10%。
4.2.2 处治方案
由于局部有部分基层病害严重，为保证施工质量，必须先对基层病害进行彻底修复，然后再进行就地热再生施工。基层预处理方案是将面层及基层开挖后，进行修复、灌浆等处治措施使基层弯沉值满足原设计要求，面层开挖长度及宽度比基层两边各多挖15cm；回填时底基层采用级配碎石，基层采用水泥稳定碎石回填并根据基层破坏情况分别采用C15、C20混凝土或水泥砂浆进行处治，工程量视开挖后路面面层、基层病害情况确定，下面层采用AC-25沥青混合料铺筑，上面层采用AC-16沥青混合料铺筑，然后在采用沥青路面就地热再生工艺对上面层进行整形热再生，最后恢复路面标线、突起路标等设施。
4.3 就地热再生的施工方法
4.3.1准备工作
施工前还要把路面清扫干净，保证再生混合料的质量。热熔型标线可以在加热时人工清除。对于有污染的混合料或不可再生的混合料，做好标记，也要清除，或者再生时区别对待（比如沥青含量稍高的老化不严重的，施工时适当调整再生剂用量）。
4.3.2 加热作业
准备工作一切就绪后，就地热再生系列机组开始施工，在加热过程中应严格控制加热工艺，各加热车辆统一按照设定的施工速度匀速行进，并尽可能缩短车辆之间的间距。为避免热量的过多散失，车辆底部和车辆之间的空隙可加装保温板，通过以上措施保证加热的温度、深度符合施工控制要求。
4.3.3再生剂喷洒
再生剂的喷洒量应该根据原路面沥青材料的检测试验结果，以再生混合料性能恢复到合适为依据，并参考沥青指标的恢复情况，对路面喷洒再生剂，喷洒剂量根据再生混合料配合比设计用量确定。开工前对喷洒系统进行检查和标定，喷洒要均匀，用量准确。施工时注意路面变化，及时微调再生剂的用量。
4.3.4原路面耙松
耙松装置为液压气动复合式疏松耙，依靠机械结构实现在已经过充分加热、均匀喷洒再生剂的路面上以匀速将原路面均匀耙松。操作人员需调整好疏松耙的气压，保证施工宽度和深度符合施工控制要求。以这种方式耙松路面，不会打碎集石料，从而不会改变原路面混合料的级配。
在该工序中，应按照相关要求，每200米进行再生深度的检查（采用插尺法），要求深度波动范围在±0.5cm之内，如果耙松深度达不到要求，则应该调整疏松耙的深度。同时应该采用降低加热车的行进速度和调整液化气流量以及增加加热车等方式，以提高路面加热温度，使耙松深度满足要求。如果耙松深度过大，则可通过调整疏松耙的深度进行调整。再生剂采用自动控制系统进行喷洒，应每天检查一次参数设置。
4.3.5 再生作业
耙松后的路面通过再生设备自带的熨平板、前导板对耙松的路面材料进行初步整形。尤其是希望通过热再生施工工艺来治理具有车辙的路面路病时，该导料板会将车辙拥起到波峰的沥青混合料推回到车辙带的波谷。同时配合人工对接缝处的混合料进行修正，以保证摊铺效果。
4.3.6 摊铺、碾压作业
整形型就地热再生施工工艺需要在再生层的表面摊铺一层少量新沥青混合料。其摊铺工艺和一般新建路面的上面层摊铺工艺基本相同，加铺层混合料摊铺后与下面的热再生层两层结构共同碾压，由于沥青混合料中集石料的相互挤嵌作用，从而达到层间热粘结的效果。
再生沥青混合料的施工温度比新拌沥青混合料的施工温度稍低，但基于再生沥青混合料的特性，一般情况下能够满足压实要求。施工中也可通过调整压实遍数、速度、机具等方式来调整压实效果。
5.结语
实现旧路面沥青材料的重新使用，符合资源循环利用的原则，降低了维修资金的投入，热再生施工成本只是传统铣刨摊铺工艺成本的50%-70%，大大减轻了道路管理部门的经济压力。由于为一次性机组作业，因此，不必封路或中断交通，故对公共交通的影响非常小，可根据需要只进行单车道再生，显著降低维修费用。与其它维修方法相比，施工进度快，施工周期短，施工路段在完工后随时可开放交通，使施工成本显著降低。厂拌热再生将路面铣刨的废料重复利用，避免了废料占用土地，避免了对土地、水源的污染，具有环保效益。
沥青路面热再生技术是一种高效、节能、环保的沥青路面修复技术，其不仅避免了不必要的资源浪费，减小了环境污染，也缩短了施工工期，且无需中断交通，最大限度的降低了对车辆通行的干扰。其种种优势决定其在今后的沥青路面养护中会得到越来越广泛的运用。
参考文献：
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[4]陈国举.浅析沥青路面就地热再生技术的施工要点[J].黑龙江交通科技，2013（07）.
论文作者:李强官
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/6
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