摘要：2012年至今，深圳市实施并成功完成了多个就地热再生项目，经过多个项目的实践，从方案选型、技术状况评价、效益分析几个方面对就地热再生技术在深圳市的应用方式和实施效果进行了总结分析。
关键词：深圳市；沥青路面；就地热再生
1 背景
截止2018年底，全深圳市道路通车里程约 6500 公里，总面积约1.1亿平方米，道路网中现状路面结构绝大多数为沥青路面（内街道路路面水泥混凝土路面较多，但陆续改造加铺为沥青路面）。
根据《公路沥青路面设计规范》、《公路水泥路面设计规范》及《城镇道路设计规范》规定，沥青路面在设计轴载及交通量条件下能保持正常的使用性能的设计年限约为8~15年，水泥路面约为20年。当道路使用年限超过设计年限时一般应进行大修。根据已有道路竣工图资料，目前深圳市很多道路建成时间较早，原设计交通量及平均轴载水平远低于目前水平，不断增大的交通量及轴载缩减了道路的使用寿命。因此深圳市很多道路已达到甚至超过规定的大中修年限，且随着深圳市道路交通流量的快速增长以及公众出行要求的日益提高，道路养护需求越来越高，目前对道路的小修保养工作，无法整体上提升道路使用状况。
针对深圳市道路现状，若采用传统的铣刨加铺的修复方法，按加铺3~4cm厚沥青面层计算，首先需要铣刨3~4cm旧沥青面层，按传统方式弃置废料。然而目前深圳市域范围早已没有弃置废料的场地，在全国严格环保形势下，废料的安置和处理成为一大难题。另一方面铣刨旧沥青面层后，加铺新沥青面层，需消耗大量新沥青混合料，其中石料约占95%，而深圳市早在2007年就已经全面关闭建筑用石料矿山，深圳市域范围已经无石可采，只能花费更大成本到更远的地方采购集料，其花销将数倍于采用再生料。由此看来，采用再生技术，利用旧料再生恢复道路路面性能已成必然，从技术角度，旧沥青混合料（RAP）是完全可以再生利用的。
2 沥青路面就地热再生方案选型
2.1 选型流程
沥青路面就地热再生即利用专用的就地热再生设备，对旧沥青路面上面层就地进行加热、翻松，掺入一定剂量的再生剂、新沥青、其他添加剂和沥青混合料等，经就地热态搅拌混合、摊铺、碾压成型等工序，集成化实现对旧沥青路面上面层的再生，形成符合使用功能的沥青上面层。该技术分为整形再生、复拌再生、加铺再生三种工艺类型，在进行方案设计前需确定路面再生工艺类型。
就地热再生的方案选型，分为两部分，先通过调查路面病害、承载能力、RAP料沥青老化程度等判断该道路是否适合采用就地热再生施工，而后通过分析RAP料沥青老化程度和集料级配来决定施工工艺类型，方案选型流程如图1.
图1 就地热再生方案选型流程图
路面使用年限不同、路面损坏程度不同，则其中旧沥青混合料的沥青含量、旧沥青性能不同，根据不同就地热再生工艺的应用条件选取合适的再生工艺。
2.2 适用条件
（1）整形再生
a. 路龄较短，处于预防性养护范畴；
b. 路面层表面沥青针入度指标≥20，表面出现的功能性病害主要为裂缝、脆裂、松散、不规则表面等，如图2、图3；
c. 旧沥青路面面层混合料集料级配尚满足对应沥青混合料的矿料级配范围。
（2）复拌再生
a. 旧沥青路面层以功能性病害为主，车辙深度较浅，如图4；
图5 严重车辙
b. RAP料集料级配缺陷严重，表层沥青老化程度严重，出现较严重泛油、拥包病害，兼有表层结构性病害如坑槽、沉陷等，如图6、图7；
c. 路面结构承载能力衰减趋势较快，残余寿命较短，路龄较长；
d. 旧路面情况复杂，存在几种沥青混合料类型路段，或原路面沥青混合料类型同日常养护修补所用沥青混合料类型存在差异。
对于旧沥青路面，当其使用年限短、路面损坏程度轻时，旧沥青混合料的沥青含量丧失较少、性能相对较好，采用就地热再生进行路面修复能获得较好的技术和经济效益；而当其使用时间长、路面损坏严重时，旧沥青混合料中的沥青含量偏低、旧沥青性能相对较差，采取就地热再生进行路面修复需要使用较多的再生剂来恢复旧沥青性能，增加了再生成本，再生材料的性能也相对不稳定，甚至不能满足要求。因此，在就地热再生技术的选用上需要充分考虑沥青路面的具体状况性能，综合考虑技术、经济、环境三大指标，因地制宜地选择适合的旧沥青路面再生修复技术，经济、环保、有效地恢复旧路面性能，更好地满足沥青路面使用要求。
3 实施案例
自2012年起至今，就地热再生技术已在深圳机荷东段、机荷西段、龙大高速、南光高速、盐坝高速、盐排高速、华富路共7条道路进行了施工，选取代表性道路从、再生方案、实施效果等多个角度做了对比，项目基本情况如表1，最近一次路面技术状况评定情况如表2。
表1 再生项目基本概况
注：均值为指标双向平均值，最低值的评定单位为km/车道。
由表1、表2可知，就地热再生技术在深圳市多条道路上的应用效果良好，根据道路承载力、交通量等指标选择就地热再生方案，通过再生技术恢复路面使用性能，且至今都维持着较好的路况水平。
4 效益分析
4.1 经济效益分析
就地热再生技术实现对旧路面材料的100%利用，节约了大量新集料、新沥青、砂、石等材料的采购费和运输费，节约了废料运输费和堆弃费。假设利用1t废料，计算其节约的费用如下：
砂： 15元/t*0.1t= 1.5元；
碎石： 80元/t* 0.85t= 68元；
沥青： 2000/t* 0.05t=100元；
运输距离： 20km: 0.8元/km * 20km=16元；
运输费、堆弃费：5元；
合计： 190.5元（地区不同有一定差异）
综上，再生1t废料直接节约的费用在200元左右；如果考虑油价、材料上涨的因素，就地热再生1t废料节约的费用将会大于200元。
根据机荷高速公路再生项目的测算，若采用传统工艺重铺路面其综合单价约为88元/㎡，而加铺型就地热再生工艺的实际单价约为60元/㎡，按此数据推算，其工程造价节约约30%，经济效果显著。
4.2 环境效益分析
就地热再生技术因其能实现100%利用原材料，减少废旧弃料的浪费，即减少了对沥青和砂石材料的需求量，有效减少了石料的开采，有助于自然环境资源的保护。以机荷东段再生项目为例，此项目实施过程中利用了5万多吨废弃材料，相当于减少了2万m3矿产资源的开采量。
另一方面，就地热再生不但能够减少大气污染物尤其是CO2的排放，同时也能因为新料和废料运送量的减少，减低了由于运输造成的碳排放。
4.3 社会效益分析
就地热再生施工期间仅需封闭一条车道，交通干扰小，减轻因道路施工造成的交通拥堵，尤其是对于车道较少的市政道路，交通量较大公路路段效果显著。而传统工艺需半幅全封闭施工，对交通通行造成较大影响，尤其在类似深圳的车流量大的城市。就地热再生施工连续性强，施工速度快，总体工期仅为传统维修方式的1/3～1/2，进一步减少了对道路交通的干扰。
5 结束语
沥青路面就地热再生技术在国外经过了几十年的实践和总结，已经发展的较为成熟，在国内近几年的实践应用也在逐渐增加。深圳市自2012年至今，经过了多个项目的成功实践，进一步证明了就地热再生技术能够带来较大的经济、环境和社会效益，值得推广，同时也总结完善了一套适用于深圳市的就地热再生技术指引。
参考文献：
[1] 交通部公路科学研究所.《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008），北京：人民交通出版社，2008.
[2] 姜军. 就地热再生技术在机荷高速路维修中的应用.工程机械与维修，2016.
论文作者:李梦蝶
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/1
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