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探讨就地热再生技术在高速公路沥青路面养护施工中的应用
摘要：最近这些年来，国内公路建设里程不断增长，公路建设发展呈现一片欣欣向荣之势，对于沥青路面的质量提出了新要求。我国早期修建的大量公路工程目前已进入维修养护阶段，对于路面废弃材料的合理利用成为工程行业研究的焦点。地热再生技术在沥青路面养护施工过程中的适用性较强，应用效果明显，是公路养护、改造的第一选择。本文以具体工程案例为研究对象，基于对原路面病害的研究，探讨地热再生施工技术要点。
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再生技术沥青路面具有平整度好、行车舒适、便于养护等优势，在公路建设施工中得到了广泛应用。至2018年底，全国公路总里程达到484.65万km，其中，高速公路达到14.26万km，里程规模居世界第一。沥青路面作为我国高等级公路常用路面结构形式，因其自身优点得到了广泛应用。随着公路通车运营时间的不断增加，沥青路面往往会出现大量早期病害，例如裂缝、坑槽等。就地热再生技术的应用，可大幅提升高速公路沥青路面施工质量，延长路面使用寿命。为此，做好高速公路沥青路面就地热再生技术应用研究具有重要意义[1]。
1、工程概况
某公路工程全长117.018km，起讫桩号为K592+622~K709+640段，为双向四车道。原路面结构形式为4cmSBS改性沥青AC-13+6cmSBS改性沥青AC-20+6cm普通沥青AC-25+12cm冷再生+20cm水泥稳定碎石+32cm级配碎石。通车运营多年后，本路段出现了不同程度的病害问题，例如车辙、裂缝等。为此，必须先了解原路面病害情况，再采取措施进行处理。
2、原路面病害分析
为了更好地了解路面真实情况，决定以K598+300~K603+700段为试验段，病害统计情况见表1。由此可见，在全路段中有3种病害，所占比例较大，即纵向裂缝、网裂与车辙，在整个路段病害总面积中，三者总体可达到93.19%。根据病害调查结果，决定以钻芯取样进行该路段行车道病害破坏深度检测。经过病害调查发现，在病害类型、数量及严重程度等方面，该路段上、下行路段差异较大，其中上行路段病害更为严重。基于此，决定选择上行车道进行钻芯取样，取样点位于行车道轮迹带和路肩位置，共22个点位。在芯样中发现，有11个芯样的裂缝贯穿导致中下面层破坏，其中网裂位置的一个芯样较为松散，无法成型。由此表明，轮迹带纵向裂缝位置的中、下面层损坏率将达到78%左右，且损坏了沥青路面冷再生基层。由轮迹带、路肩、车道中心位置取出的芯样状况可见，各部位取样结果差异较大，其中芯样较为完整的位置为路肩、车道中心处。而轮迹带位置芯样则出现了破碎现象，从病害角度来讲，位于纵向裂缝处的芯样主要为贯穿裂缝，且呈整体性或局部性出现，导致上、中面层和中、下面层之间相互脱离，且出现了断面情况。为了查明病害原因，找出路面病害于路面结构损坏之间是否存在直接的关系，决定通过弯沉测试，所得结果见表2。由此可见，此路段中相对于下行方向，上行方向路面病害多，较为严重。由平均弯沉值来看，与原路面设计弯沉33（0.01mm）相比，此路段弯沉值远远小于该值，表明此路段路面结构较为完整。
3、就地热再生技术优点
作为一种沥青路面再生技术，就地热再生具有操作简单、适用性强和质量良好等优势。其原理是将铣刨后的旧路面沥青混合料就地进行集中破碎，针对路面各层结构质量要求，重新进行配比设计，确定旧沥青混合料掺加率，并按照一定比例，与其他材料进行均匀拌和，如新沥青材料、新集料等，从而构成新的沥青混合料，并向沥青面层重新铺筑[2]。采用此类养护施工方法，能够有效补强路面基层，并对基层病害进行有效处治。相比其他路面预防性养护技术，沥青路面就地热再生技术的优点有以下3点。
3.1 技术优势
采用就地热再生施工技术有利于再生路面层间粘结，修复路面病害，例如裂缝、坑槽等，同时还能调整路面级配，提升路面强度，延长路面使用年限。
表2K598+300~K603+700段自动弯沉仪测试统计结果
3.2 环保优势
此类养护方式环境保护优势显著，可以充分利用废旧路面材料，减少材料浪费，同时，可避免大量废料堆积，减少对环境的破坏。此外，在自然环境下，沥青混合料内含有分解难度较大的有毒物质，如果随意丢弃，必将严重污染环境[3]。
3.3 经济优势
相比传统沥青路面维修方式，就地热再生技术的应用，可大幅降低工程费用。其原因在于就地热再生材料可充分再生利用旧路面材料，节约各项费用，例如运输、旧路面材料处理等费用。此外，通过就地热再生施工，可以降低施工难度，加快施工进度，缩短施工周期，减小对交通的影响，从而具有良好的经济效益。
4、高速公路沥青路面就地热再生技术要点
4.1 施工准备
施工前，先清理干净路表，并做好路面病害处理工作。随后进行沥青材料拌合。在拌和施工中，要做好水、乳化沥青等材料用量的控制，保证严格按照配合比设计要求进行材料用量控制。同时，要控制好拌和时间，如果搅拌不均匀、不充分，则不得用于施工。要保证混合料搅拌均匀、无花白、离析等现象[4]。
4.2 加热处理
在原路面清理干净的前提下，需要及时加热原路面，所选设备为加热机，采用热风循环和红外线加热机组合的方式进行加热处理。可以按照路面实际情况合理确定加热机的行驶速度。按照设定的施工速度各加热设备匀速、缓慢行驶，且做好相邻两车间距离的合理控制，防止散失太多热量，此外，也可将保温板设于车辆底部与车辆之间。从而确保加热温度满足设计需求。
4.3 摊铺施工
当路面加热处理之后，可通过复拌机再生利用原路面，施工时，要准确计量再生剂喷洒量，保证能够均匀喷洒。此外，喷洒速度应与复拌机的行驶速度匹配，保证喷洒用量准确。在整个喷洒过程中，要确保喷洒顺畅，避免堵塞喷洒口。摊铺是整个施工的重要环节，应始终保持连续、匀速、缓慢的原则进行施工，严禁中途停机。若在摊铺过程中，出现混合料离析或摊铺不均匀等情况，需及时进行处理。此次施工将1.2定为混合料的松铺系数，在摊铺过程中，若与施工不符，可适当调整，通常在每分钟1.5m/min~4.0m/min之间控制摊铺行驶速度[5]。
4.4 碾压施工
此次碾压施工，可采用钢轮压路机与胶轮压路机组合施工。紧随摊铺机后即可进行碾压施工，按照施工要求，一般需分3个阶段完成施工，初压时，可采用双钢轮压路机进行2~3遍静压施工，在此阶段，压路机与摊铺机之间的距离不宜太远，可采用跟进摊铺碾压法，防止路面热量散失过快，温度下降较快。复压时，同样可选择振动压路机进行4~5遍碾压，并配合胶轮压路机进行3~4遍施工，速度控制在3km/h~3.5km/h。终压时，可采用双钢轮压路机进行2~4遍碾压即可，速度为2.5km/h~3.5km/h。
5、结语
综上所述，沥青路面是我国高等级公路最常见的路面形式，在车辆荷载与自然因素的长期反复作用下，路面材料老化现象较为严重，如果仍采用传统养护工艺，根本无法满足现阶段公路养护管理需求[6]。就地热再生技术在沥青路面养护施工中的应用，可修复路面病害，并能充分利用旧路面材料，节约资源、减少污染、降低成本。因此，必须重视就地热再生技术的应用，提高技术水平，规范施工工艺。
参考文献:
[1]李臻.沥青路面就地热再生技术浅析[J].建筑工程技术与设计,2015(25):83.
[2]李香香.沥青路面就地热再生技术在高速公路养护中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2017(32):1022.
[3]张振林,吉祥.沥青路面就地热再生施工技术的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013(27):156.
[4]陈敏.浅谈沥青路面就地热再生施工技术应用特点[J].居舍,2018(8):39.
[5]钟梅,刘娜.公路沥青路面就地热再生施工技术[J].建筑工程技术与设计,2017(2):493.
[6]冯洁.公路沥青路面就地热再生施工技术[J].交通世界(建养机械),2015(11):20-21.
梁思锋.高速公路沥青路面就地热再生技术应用研究[J].中国新技术新产品,2020(2):114-115.
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