瀝青路面熱再生修補技術實踐要點分析

文/張學良

1 瀝青路面熱再生修補技術概述

采用路面專用修補設備對待處理病害瀝青路面層進行間歇式加熱，并待其升溫至設計水平后，進行舊瀝青混合料的搗碎處理，再將乳化瀝青和新的瀝青混合料按比例摻加至舊銑刨料中，并按照常規技術將病害路面碾壓和整平。該技術的上述施工環節通過1臺功能強大的修路機械便可完成，且其技術原理和修補方法與常規的冷修補技術不同，其主要通過修路機械所釋放的間歇性熱輻射能將待處理路面層軟化后以人工方式搗碎，并按設計比和施工要求摻加新瀝青混合料后碾壓成型，屬于真正意義上的熱修補。

與其他設備不同，瀝青路面熱再生修補機械以加熱墻為分區加熱裝置，該裝置能在任何路況下對病害路段路面進行即時加熱、軟化和即時修補，且配備有加熱保溫料倉，使瀝青混合料溫度和供料的及時性均有保障。此外，熱再生修補機械還配備自行式振動壓路機，能夠獨立、快速、高效完成待處理病害瀝青路面的碾壓和平整。大量的工程實踐表明，瀝青路面熱再生修補機械具有熱接縫、即時高效、功能強大、修補平整度良好等性能優勢，對于高等級瀝青路面病害處治及養護較為適用[1]。

2 瀝青路面熱再生修補技術實踐要點

2.1 工程概況

JF 高速公路某標段建成通車于2008年。近年來，隨著交通量的持續增加，超載重載車輛日益增多，導致行車道部分路段先后出現不同程度的病害。為解決各種既有病害，防止病害問題進一步擴大，公路管理部門于2018年對病害路段進行了大修。為有效節約資源，病害路段采用了熱再生修補技術，施工結束后通車運行結果表明，路段整體狀況良好，且加鋪路面各項性能指標均符合高速公路行車安全性和舒適性要求。

2.2 施工準備

在進行病害路段路面熱修補施工前，工作人員應當嚴格按照相關規范和公路施工安全管理規定加強區域布控，設置施工警示標志，并安排專職安全員負責養護施工全過程中施工區域周圍的安全管理；另外，為收集道路養護數據，完善施工資料，還應加強對病害路段路面瀝青混凝土熱再生修補全過程的文字記錄以及有關病害位置、嚴重程度、病害類型、修補處理面積等影像資料的收集。

2.3 遭受污染的瀝青路面處理

對于已經遭受污染的路面瀝青材料應先劃出待清理范圍，再通過氣壓破碎機按照“圓洞方補，斜洞正補”進行徹底清理和棄置。在破碎清理過程中，必須嚴格按照所劃出的范圍加強開挖深度控制，不得破壞下層路面及周圍瀝青混凝土之間的層間連接，避免路面既有病害范圍擴大。在分層破碎清理的過程中，下面層應比上面層大出至少30cm，防止接縫重疊。在采用氣壓破碎機將待修補路面中已污染部分徹底挖出后，還應采用吹風管將路表面的殘渣徹底吹凈，并將所收集到的廢料統一運輸至指定棄置點。

2.4 瀝青路面熱再生修補機械就位

結合工程路面病害所在位置，由現場技術人員測放待修補區域，并指揮熱再生修補機械在適當位置停車就位，防止熱再生修補機械的加熱墻、加熱區域與待處理區域發生偏斜；同時，將加熱墻和病害路面的距離控制在8～10cm 之間，并根據施工環境溫度、風力、風向和風速等適當調整。

2.5 路面加熱和耙松

待機械就位后由技術人員開啟加熱面板，對病害路面進行間歇式加熱，并嚴格按照試驗時間設置和控制加熱時間，防止在施工過程中頻繁調整加熱時間。待加熱完畢，及時耙松加熱路段路面瀝青混合料，由于考慮到對接縫處的保護，防止出現弱接縫，應避免對加熱區域四周6～8cm 區域的耙松處理[2]。

2.6 回收瀝青料的處理

在本公路路面熱再生修補施工過程中，所回收的瀝青材料中礦物集料占比在94～98%左右，其余主要為瀝青粘結劑，因此回收瀝青料化學組成和主要組分與天然集料類似。瀝青粘結劑主要由瀝青質及可溶水的碳氫化合物、硫磺、氮氣、芳香烴、環烴等成分組成，其中瀝青質的粘性比膠質和油分較優，同時它也是決定和影響瀝青粘結劑及瀝青混合料粘度的主要方面[3]。瀝青材料老化后其油分會轉化為膠質，并進一步轉化為瀝青質，導致瀝青粘結劑發生硬化，影響路用性能?；厥諡r青料的力學性能主要受瀝青路面類型、材料回收方法、處理技術等的影響；另外，瀝青回收料在收回后通常會重新應用于路面鋪筑方面，但它在其他方面的應用還缺乏數據和相關研究。

在碾壓施工過程中，回收瀝青料的單位質量呈不斷降低趨勢，且其干密度最大值在1500～2100kg/m3區間變動，其承載比為20～25%，隨著時間的延長，回收瀝青料內瀝青粘結劑的增強效果逐漸顯現。試驗結果表明，回收瀝青料和天然集料按照4∶6 的比例混合并攤鋪施工一周后，混合料的承載比的增幅至少為150%，具體見表1[4]。

表1 回收瀝青料的材料性能

在本公路病害路面熱再生修補過程中，主要通過銑刨、挖除、剝離、破碎、研磨等方式獲得回收瀝青料。為保證其物理性能和力學性能，必須經過嚴格篩選，將粒料過多、松散嚴重等的回收料剔除不用。在回收料存儲過程中，還應將堆放高度控制在3m 以內，以防止因堆層過高、重力過大而發生擠壓結塊，并盡量縮短存放時間。結合類似工程施工經驗，采用圓錐形儲料堆方式存放回收瀝青料能有效預防其大面積結塊，若通過防水布覆蓋回收料堆，則其表面容易固結，所以本工程所回收的瀝青料堆采用敞篷覆蓋的方式。

按照先四周后中間的順序將乳化瀝青均勻噴灑在回收瀝青料中，并根據回收料實際含油量適當調整乳化瀝青噴灑量；噴灑時應同時采用擋板遮擋處理，防止噴灑至其余區域，導致環境污染。此外，還應當按照設計要求摻加新料，并按照試驗所得到的松鋪系數進行新料攤鋪施工。

2.7 整平及碾壓

本公路熱再生修補路面的大面積整平主要通過3m 尺控制，達到平整度要求后進行碾壓；同時，相鄰碾壓帶重疊輪寬應控制在1/2～1/3，并靜壓2 遍、振壓4 遍、靜壓2 遍。對于接縫處的碾壓施工，應由外至內進行，且每次的碾壓進尺控制在15cm。此外，在碾壓施工過程中，還應加強灑水量的控制工作，以確保瀝青料不粘輪，防止過量灑水導致瀝青料迅速降溫而影響施工質量。

碾壓施工完畢，應進行修補處理范圍、面積及修補樁號等的記錄，并按照設計要求清理施工現場。一個施工流程耗時約15～20min，施工工藝看似復雜，但是分工明確，1 人負責機械操作，3 人負責耙松和壓實，且操作熟練后人員可以進行調配和穿插施工，以保證施工速度和工效[5]。

3 瀝青路面熱再生修補技術優勢

3.1 無弱接縫層

熱再生修補技術通過將病害路面瀝青混合料就地熱再生，并摻加乳化瀝青和新瀝青料，使舊料和新料之間建立有效的熱熔連接，不僅杜絕了弱接縫層的出現，還避免了傳統修補方式下舊料和新料間冷接縫后導致接縫處滲水等病害的發生。

3.2 施工速度快，工效高

工程實踐證明，熱再生修補技術能夠在20min 內完成面積2.5m2病害坑洞的修補施工，且無須大規模切割、銑刨舊路面；熱再生修補機械移動靈活迅速，行進速度可達60～80km/h，能夠保證坑槽等病害得到及時修補，快速開放交通，而這是傳統修補施工機械所無法達到的。熱再生修補機械既適用于熱帶地區氧化程度高的瀝青路面和較高的環境溫度，也適用于寒冷地區結冰路面，可實現一年四季全天候的病害路面修補施工。

3.3 節能環保

熱再生修補機械對舊料的再生利用有效避免了舊料的棄置，節能環保效果顯著，且在施工過程中，不使用翻斗車等噪聲大的配套機械，有利于加快施工速度、降低噪聲污染。另外，該技術對瀝青材料的耗用量及所配備的施工技術人員數量均為傳統施工技術的一半。

4 結語

在本高速公路病害段熱再生修補施工結束后經檢測，路面平整度、壓實度、抗滑性、構造深度及抗滲性能等均達到相關技術規范的要求。長期的跟蹤檢測結果顯示，熱再生修補技術后的瀝青路面在外觀質量和內在性能等方面均比傳統養護施工技術高，有效避免了病害路段因養護不及時而延誤了最佳的養護時機，大大提升了道路施工壽命，有效節約了綜合養護成本，經濟效益、社會效益和環境效益十分顯著。