公路沥青路面就地热再生施工

公路沥青路面就地热再生施工公路沥青路面在长期使用过程中，会因交通荷载、环境因素等影响出现裂缝、车辙、松散等病害，严重影响道路使用性能和行车安全。就地热再生施工技术作为一种绿色、高效、经济的路面养护手段，通过对旧沥青路面材料的就地加热、铣刨、添加再生剂或新料、重新拌和及摊铺压实，实现旧路面材料的循环利用，近年来在国内外得到广泛应用。一、就地热再生施工的技术原理与优势（一）技术原理就地热再生的核心是**“旧料再生”，其基本原理是通过专用设备对旧沥青路面进行加热软化，使老化的沥青重新恢复部分性能，同时通过铣刨将旧路面材料破碎，加入适量的再生剂、新沥青或新骨料，调整混合料的级配和沥青含量，再经过拌和、摊铺、压实等工序，形成新的路面结构层。这一过程中，旧沥青路面材料的利用率可达100%**，有效减少了资源浪费和环境污染。（二）主要优势与传统的铣刨重铺或挖除重建技术相比，就地热再生具有以下显著优势：资源节约：无需大量运输和处理旧料，减少了砂石、沥青等原材料的消耗，降低了对自然资源的依赖。环保减排：避免了旧料填埋造成的土地占用和环境污染，同时减少了新料生产和运输过程中的碳排放。施工高效：施工周期短，对交通影响小，可实现半幅施工、半幅通行，尤其适用于交通繁忙的路段。成本降低：省去了旧料运输、处理费用和新料采购成本，综合造价通常比传统工艺低20%-30%。性能提升：通过添加再生剂和调整级配，可改善旧沥青的流变性能，使再生路面的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性得到提升。二、就地热再生施工的关键设备就地热再生施工需要一套专用的连续作业设备，主要包括加热设备、铣刨拌和设备、摊铺设备和压实设备，各设备协同工作，形成一条完整的施工生产线。（一）加热设备加热是就地热再生的第一道工序，其目的是使旧沥青路面材料软化，便于后续铣刨和拌和。常用的加热设备有：红外线加热机：通过红外线辐射加热路面，加热深度均匀，对周围环境影响小，但加热速度较慢。热风加热机：利用高温热风加热路面，加热速度快，但容易造成路面表层过热和深层加热不足。微波加热机：通过微波能量使路面材料中的水分子振动生热，加热效率高且深度可控，但设备成本较高。实际施工中，通常采用组合式加热设备，如红外线+热风加热机，以兼顾加热速度和均匀性。加热温度一般控制在140℃-160℃，确保旧沥青软化但不老化。（二）铣刨拌和设备铣刨拌和设备是就地热再生的核心设备，主要功能是将加热后的旧路面材料铣刨破碎，并与再生剂、新沥青或新骨料混合均匀。常见的设备类型有：履带式再生机：集铣刨、拌和、输送功能于一体，可连续作业，适用于大面积路面再生。轮式再生机：灵活性强，适用于小面积或复杂路段的施工，但生产效率较低。铣刨深度根据路面病害情况和设计要求确定，一般为20mm-60mm。拌和过程中，需严格控制再生剂的添加量，通常为旧沥青质量的3%-5%，以恢复旧沥青的针入度、延度等性能指标。（三）摊铺与压实设备摊铺和压实是保证再生路面质量的关键环节。摊铺设备通常采用沥青摊铺机，将拌和后的再生混合料均匀摊铺在路面上，控制摊铺厚度和平整度。压实设备则包括钢轮压路机和胶轮压路机，一般遵循“初压→复压→终压”的压实流程：初压：采用钢轮压路机静压1-2遍，稳定混合料，防止推移。复压：采用胶轮压路机或振动压路机碾压4-6遍，确保压实度达到设计要求（通常≥96%）。终压：采用钢轮压路机静压1-2遍，消除轮迹，提高路面平整度。压实温度应控制在120℃-140℃，避免温度过低导致压实不足或温度过高造成混合料推移。三、就地热再生施工的工艺流程就地热再生施工是一个连续、系统的过程，需要严格按照工艺流程操作，确保各环节质量可控。其典型工艺流程如下：（一）施工准备路面检测：对旧路面的病害类型、程度、厚度、材料组成等进行全面检测，包括钻芯取样、弯沉检测、沥青含量测试、级配分析等，为施工方案设计提供依据。设备调试：对加热机、再生机、摊铺机、压路机等设备进行检查和调试，确保其性能良好，参数设置符合施工要求。交通管制：设置施工警示标志，采用半幅封闭或临时交通疏导措施，确保施工期间的交通安全。（二）路面加热加热设备按照预定的加热温度和速度对旧路面进行加热，加热宽度一般为3m-4m，相邻加热区域需重叠100mm-200mm，避免出现加热盲区。加热过程中，需实时监测路面温度，防止局部过热或加热不足。（三）铣刨与拌和加热完成后，铣刨拌和设备紧跟其后，对加热后的路面进行铣刨。铣刨深度应根据设计要求和路面实际情况确定，铣刨速度一般控制在3m/min-5m/min。铣刨后的旧料进入拌和仓，与再生剂、新沥青或新骨料混合，拌和时间通常为30s-60s，确保混合料均匀。（四）摊铺与压实拌和后的再生混合料通过输送设备传递到摊铺机，摊铺机以2m/min-4m/min的速度匀速摊铺，摊铺厚度根据设计要求调整，一般为30mm-80mm。摊铺完成后，压路机立即进行压实作业，严格控制压实温度和遍数，确保压实度和平整度符合规范要求。（五）质量检测与验收施工完成后，需对再生路面的压实度、平整度、厚度、渗水系数、抗滑性能等指标进行检测。常见的检测方法包括：压实度：采用钻芯法或核子密度仪检测。平整度：采用3m直尺或连续式平整度仪检测。厚度：采用钻芯法或雷达检测。渗水系数：采用渗水仪检测。抗滑性能：采用摆式仪或摩擦系数测定车检测。检测结果需满足《公路沥青路面再生技术规范》（JTG/T5521-2019）的要求，否则需进行返工处理。四、就地热再生施工的质量控制要点就地热再生施工的质量控制贯穿于施工全过程，任何一个环节的疏忽都可能导致路面早期损坏。以下是几个关键的质量控制要点：（一）旧路面材料的性能评估旧路面材料的性能直接影响再生混合料的质量。施工前，需对旧料的沥青含量、级配组成、沥青老化程度进行全面分析。若旧料中沥青含量过低或级配不合理，需在拌和过程中添加新沥青或新骨料进行调整。例如，当旧料级配偏粗时，可加入适量的细骨料；当旧料沥青老化严重时，需增加再生剂的用量。（二）加热温度的控制加热温度是影响再生效果的关键因素。温度过低，旧沥青无法充分软化，铣刨困难，且与再生剂的相容性差；温度过高，会导致沥青进一步老化，降低路面性能。因此，施工中需采用多点温度监测，实时调整加热设备的参数，确保路面温度均匀稳定。（三）再生剂的选择与添加再生剂的作用是恢复旧沥青的性能，其选择应根据旧沥青的老化程度确定。常用的再生剂有石油基再生剂和生物基再生剂，石油基再生剂性能稳定，应用广泛；生物基再生剂则具有环保、可再生的特点，是未来的发展方向。再生剂的添加量需通过室内试验确定，通常以旧沥青的针入度恢复到50-70（0.1mm）为宜。（四）施工接缝的处理就地热再生施工中，接缝处理不当容易导致路面出现裂缝、松散等病害。常见的接缝类型有纵向接缝和横向接缝：纵向接缝：采用热接缝处理，即相邻两幅施工时，后施工幅与前施工幅的重叠部分保持热态，摊铺后立即碾压，确保接缝紧密。横向接缝：采用平接缝或斜接缝，施工前需将前一段的末端切成垂直面，涂刷粘层油，摊铺后用钢轮压路机横向压实，再进行纵向压实。（五）施工环境的影响就地热再生施工对环境温度和湿度有一定要求。施工环境温度宜在10℃以上，雨天、雪天或路面潮湿时不宜施工，否则会影响混合料的拌和质量和压实效果。此外，施工过程中需采取防尘、防烟措施，减少对周围环境的污染。五、就地热再生施工的适用范围与局限性（一）适用范围就地热再生技术适用于以下情况：路面浅层病害处理：如轻微裂缝、车辙、松散、磨光等，再生深度一般为20mm-60mm。路面功能恢复：当路面结构完好，但表面功能下降（如抗滑性能不足）时，可通过就地热再生恢复路面的使用性能。环保要求高的路段：如城市主干道、风景区道路等，需要减少施工对环境的影响。交通繁忙路段：需要快速施工、尽快开放交通的路段，如高速公路、城市快速路。（二）局限性就地热再生技术也存在一些局限性：病害深度限制：对于深层病害（如基层损坏）或结构性破坏，就地热再生无法彻底解决，需结合其他技术（如基层再生、加铺面层）使用。旧料性能限制：若旧料中沥青老化严重、骨料破碎或级配不合理，再生效果可能不理想，需添加大量新料，增加施工成本。设备依赖性强：施工需要专用的大型设备，设备投资和维护成本较高，适用于大规模施工，小面积路段可能不经济。施工条件限制：对环境温度、湿度要求较高，低温、雨天施工难度大。六、就地热再生技术的发展趋势随着环保意识的提高和技术的不断进步，就地热再生技术也在不断创新和完善，未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：（一）智能化施工通过引入物联网、大数据、人工智能等技术，实现施工设备的智能化控制和施工过程的实时监测。例如，利用传感器实时采集路面温度、铣刨深度、拌和均匀性等数据，通过算法优化施工参数，提高施工质量和效率。（二）新型再生剂研发开发高性能、环保型再生剂是未来的重要方向。例如，生物基再生剂（如废食用油制备的再生剂）具有可再生、低污染的特点，逐渐受到关注；纳米再生剂则可通过纳米材料的改性作用，进一步提高再生沥青的性能。（三）组合再生技术将就地热再生与其他技术结合，形成组合再生工艺，如“就地热再生+超薄罩面”“就地热再生+基层稳定”等，以解决更复杂的路面病害，提高路面的整体性能和使用寿命。（四）绿色施工技术进一步优化施工工艺，减少能源消耗和环境污染。例如，采用太阳能加热设备替代传统燃油加热设备，降低碳排放；开发低噪音、低粉尘的施工设备，改善施工环境。七、工程案例分析以某高速公路就地热再生工程为例，该路段为双向四车道，路面出现轻微车辙和裂缝，设计采用就地热再生技术进行养护。（一）施工参数加热温度：150℃-160℃铣刨深度：40mm再生剂添加量：旧沥青质量的4%摊铺厚度：50mm压实度要求：≥96%（二）施工过程路面检测：通过钻芯取样分析，旧沥青的针入度为30（0.1mm），老化严重；级配偏粗，缺少细骨料。设备调试：采用红外线+热风加热机，加热速度为4m/min；铣刨拌和设备为履带式再生机，铣刨速度为4m/min。施工实施：半幅施工，加热→铣刨拌和→摊铺→压实连续作业，每天施工长度约2km。质量检测：施工完成后，检测结果显示，再生路面的压实度为97.5%，平整度为1.2mm/3m，渗水系数为20ml/min，各项指标均满足规范要求。（三）使用效果经过1年的使用观察，再生路面未出现明显病害，车辙深度控制在5mm以内，抗滑性能良好，达到了预期的养护效果。该工程共节约旧料运输费用约120万元，减少碳排放约300吨，取得了显著的经济和环境效益。八、结语就地热再生施工技术作为一种可持续的