就地热再生技术在沥青路面修复中的应用及研究

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摘 要：就地热再生是一种预防性养护技术，主要用于修复非结构承载力不足而引起的表面破坏。本文结合具体的工程实例，对沥青路面现场热再生技术的技术特点、施工工艺及施工要点进行了详细的研究，结果表明，沥青路面热再生技术不仅可大大提高路面修复的效率，降低施工成本，同时还可以减小施工对环境和交通的影响，具有很高的经济效益和社会效益。

关键词：沥青；再生技术；热再生；路面修复；芯样

0 引言

随着社会经济的不断发展，大量的资源也在日渐消耗，我国的沥青路面逐渐进入养护时期，将会有大量的废旧沥青路面材料被挖除废弃。在此背景下沥青路面再生技术得到快速的发展，而现场热再生技术作为沥青再生方式的一种以其快速、方便对交通和坏境影响小的优点更是成为近年沥青路面修补养护的主要方式。

1 沥青路面现场热再生技术

1.1 沥青路面现场热再生技术及意义

就地热再生即在沥青路面进行就地加热、翻松，并将一定量的再生剂、新沥青和新混合料等掺入，再经过混拌、摊铺以及碾压工序，从而实现对旧沥青混凝土路面表面一定深度范围内进行路面再生。[1]

沥青路面现场热再生技术施工简单；施工产生的振动、噪音比其他施工方法小，有利于环保；不受大的交通流量的限制，对交通及沿途居民的影响小，可以快速开放交通；与传统方法相比，时间可节省5/6，人员节省 1/2，旧材料完全利用，新沥青混合料用量可节省 1/2。

1.2现场热再生技术特点

1）热再生方式可用于任何直接重铺或者铣刨后再填补的工程，无需废料搬运和设置废弃物堆放场地。

2）交通流量对施工的影响较小，与其他方法相比，其对交通和环境的影响都较小，施工结束后即可开放交通。

3）与其他施工方法相比施工产生的震动和噪音都较小。

4）热再生技术能够以面层作为施工对象，对基层承载力良好，面层由于疲劳导致的车辙、龟裂及破损有着很好的修补效果。

1.3现场热再生工艺过程

根据沥青路面热再生技术的原理，其施

工工艺流程如下：

①路面病害调查②沥青试验再生沥青混合料配合比设计③制定就地热再生方案④旧路铣刨、翻松⑤拌和再生沥青混合料（添加剂+新沥青混合料）⑥再生机摊铺、碾压⑦养护、开放交通。

2 沥青路面热再生技术应用实例

2.1工程概况

某项目于2006年施工，设计为沥青混凝土路面，路面宽15m。运营后，由于超载车辆的影响，部分路面出现裂缝、网裂和局部沉陷，如图1。拟采用现场热再生技术。

图1路面实况

2.2旧路面检验与试验

为充分了解该段路面的损坏情况，对原路面旧沥青进行再生试验和再生混合料的配合比设计试验[3][4]。

1）旧沥青再生试验

（1）旧沥青性能试验

对旧路面进行取样，做旧沥青混合料的沥青抽提、回收的老化沥青的性能试验。试验结果如表1～表3。可见旧沥青技术指标普遍偏低，沥青呈现老化现象，主要表现为针入度、延度大幅降低，软化点升高，因此需掺加适量再生剂以改善其性质。

表1 抽提试验结果

（2）再生剂掺量试验

掺加不同剂量的再生剂进行试验，确定最佳再生剂掺量，通过试验确定掺加再生剂的剂量为旧沥青的3.9%。

2）再生沥青混合料配合比设计

（1）旧沥青混合料检验

对旧沥青混合料进行抽提试验得到的矿料进行筛分，以判断旧路面的级配，由于材料偏离了规定的级配范围，矿料偏粗，因此需要添加新的沥青混合料调整级配。

（2）掺加新沥青混合料级配确定

依据旧路面车辙情况和初步拟定的施工方案可以确定热再生沥青混合料配合比级配范围，参照规范《公路沥青路面施工技术规范》中规定的沥青混合料设计级配，级配调整后满足规范要求。

（3）再生沥青混合料油石比确定

配合比设计采用马歇尔试验方法，控制温度155～170℃。选择 4.3%、4.6%、4.9%、5.2%、5.5%的油石比，采用 170℃拌和成型马歇尔试件，试验结果如表4。

表4 回收老化沥青试验结果

经分析确定再生沥青混合料最佳油石比为 4.66%，最佳油石比范围 4.5%～4.7%。

2.3 现场热再生施工过程[6]

在前文检测和试验的基础上对该路面进行现场热再生施工：

1）准备工作

在准备阶段做好交通布控、路面深层病害的预先处理和机械设备的调试、准备等。

2）加热作业

准备工作完成后，就地热再生机组开始施工，在加热过程中严格控制加热工艺。根据路面病害情况，合理设置加热温度、加热时间和间歇时间，对路面进行间歇式加热，在加热过程中尽量避免热量的散失。

3）再生剂喷洒

喷洒再生剂时，尽量要求喷洒计量准确、喷洒均匀，喷洒先四周后中间，在喷洒四周时要将已经加热而未疏松的部位喷到。

4）原路面靶松

靶松作业依靠机械结构实现，以匀速将原路面均匀靶松，应及时调整气压，保证施工宽度和深度符合施工控制要求，为确保接缝结合紧密，消除弱接缝，加热区域四周留有10cm～20cm的温度过渡带，不进行靶松。

5）整形作业

靶松后的路面通过熨平板对靶松的路面材料初步整形，人工配合对接缝处的混合料进行修正，以保证摊铺效果。

6）摊铺、碾压作业

对已进行热再生的路面表面摊铺一层新沥青混合料；摊铺完成后，用手扶振动压路机进行碾压，碾压时按照试验确定的碾压工艺进行，遵循“先四周后中间，由低处向高处碾压，先静压后振动压在静压”的压实顺序，并做好接缝处的碾压施工，如图2。

图2 路面摊铺、碾压施工现场

7）施工结束

碾压后，待路表温度降至 50℃以下后，方可进行质量检测并开放交通。

2.4再生路面质量检测[7]

对热再生的路面进行质量检测，抽取芯样的试验结果如表5、表6所示。

从表5、表6可以看出，热再生修复后的路面压实度良好，各项技术指标符合要求，路面修复效果良好。

3 沥青路面热再生技术研究方向

沥青路面热再生技术仍有一些方向需进一步研究：

1）热再生沥青路面的长期稳定还待于时间的检验，对热再生路面长期稳定性的提高尚需进一步探索；

2）热再生技术由于不加入新集料或者加入量较少，难以有效的调整再生沥青混合料的配合比，因此对于表层混合料级配不满足要求的路面，其适用性就大大降低了；

3）热再生技术受到施工时温度的影响，如何使得热再生技术适应不同的施工环境温度是今后研究工作的一个重要方向。

4 结束语

沥青路面热再生技术作为一种新型的施工技术，以其低成本、低污染、低消耗的优点在公路修复中取得了广泛的应用。在旧沥青路面修复前通过路面病害的调研和路面材料的试验，获取修复的基本信息，采取最佳的热再生施工方案，在保障再生效果的同时还可以获得巨大的经济和社会效益。

参考文献

[1] 仇银吉.沥青路面再生技术的研究与应用[D].济南.山东大学，2013.

[2] 王超.沥青路面再生技术在高速公路养护中的应用[D].济南.山东大学，2014.

[3] 韩慧仙.沥青路面现场热再生技术的研究[D].西安.长安大学，2005.

[4] 中华人民共和国交通运输部JTG F41-2008公路沥青路面再生技术规范.北京：人民交通出版社，2008

[5] 交通部公路科学研究所.JTGE20―2011.公路工程沥青及沥青混合料试验规程.北京：人民交通出版社，2011

作者简介：

王祖得（1981-），男，江苏连云港人，主要从事道路工程与城市道路方面研究。