论文部分内容阅读
【摘 要】 本文从沥青路面再生技术的概述出发，分析了热再生技术的原理和特点，针对沥青路面热再生利用技术研究及实验进行详细探究。
【关键词】 公路工程；沥青路面；热再生技术
引言：
沥青路面现场热再生技术是在原路面上通过采用大功率路面加热机、铣刨机在旧沥青路面上对路面混合料实施就地加热、铣刨、翻拌、再生剂添加、新集料根据比例开展重新拌和、摊铺及碾压成型，还原老化的沥青，使路用性能得到改善的一套工艺技术。能够对施工临时用地及资源得到节约，与传统工艺环境相比，有较小的污染现象，对生态环境的保护产生有利作用。热再生技术能够使养护效率得到提升，开展预防性养护，将整体质量得到提升，延长道路的使用寿命，使养护成本得到大幅度降低。
一、沥青路面再生技术的概述
1、沥青路面再生技术分类
沥青路面再生技术可以分为热再生、冷再生、冷刨和全深式再生。热再生技术是将铣刨回收的旧料与新集料、新沥青和再生剂进行拌和，形成再生沥青混合料。现场热再生技术分表面再生法、复拌法和重铺法。冷再生技术是将破碎的铣刨料和具有一定级配的新集料通过复合胶结料达到稳定状态，经拌和、摊铺和碾压成型。按工艺可分成现场冷再生和厂拌冷再生。冷刨技术是采用专业设备将旧路面铣刨到合适的深度，经清扫即可开放交通。为提高路面性能也可在清扫路面上喷洒粘层，加铺新沥青面层。全深式再生技术是将沥青路面、基层、底基层或路基一并铣刨、粉碎，经拌和、摊铺和碾压形成基层，再加铺沥青面层或磨耗层。
2、施工工艺过程与技术指标
冷再生施工工艺流程：路面的清理；路面铣刨、翻松和粉碎一次性完成；初平，并除去铣刨的大块料和大粒径料；按配比设计掺加适量新集料和稳定剂；就地拌和；碾压成型；养生；洒透层油或做下封层；沥青罩面。
3、新工艺和施工新技术分析
3.1厂拌热再生技术应用
沥青路面厂拌再生技术的应用极大地提高了公路养护水平。即在原沥青拌合设备上加装一套沥青旧料加热系统，加热后的沥青旧料放入沥青混合料搅拌器内，喷入再生剂后加入新骨料、新沥青、矿粉，强制拌和后成为再生沥青混合料。
3.2就地热再生技术应用
该技术也是一次性完成技术，从对原路面的加热到旧料的疏松、新料的拌和摊铺等一系列的施工环节，都在原地进行，旧料也不占用空间，施工速度相对较快，节省了施工成本[1]。
二、热再生技术的原理和特点
1、热再生技术的原理
沥青路面热再生就是通过加热、翻松、拌和及摊铺等施工工艺，使老化沥青性能恢复、集料级配得到调整、沥青路面排水功能和路用性能得以改善。通过对路面的加热软化，铲除路面旧料，再对20%以上的新沥青料和一定比例的沥青粘合剂进行添加，通过加热搅拌之后，在原来的路面上重新铺上再生混合料，由机械摊铺碾压后将维修任务一次性完成。首先采用一台大型“沥青路面热再生联合机组”，先软化沥青路面烤热，再在该机组中的滚筒式加热搅拌机上输送收集好的旧沥青面层料，对新沥青混合料进行添加和补充，通过加热搅拌，向机组的摊铺器上实施输送，摊铺、捣实、熨平以及压路机碾压施工后构成一条新路。
现场热再生施工中的主要设备为热再生机组，其中加热板是最为关键的部分，是对高效的敷设热能进行提供，在加热旧路面中，不仅要求足够的时间，而且还应达到一定的深度。但也不能过热，容易导致沥青出现老化，使再生的意义失去。
2、沥青热再生的特点
2.1对于任何直接重铺或铣刨后再填补的工程都可以对热再生方法进行运用，旧路面混合料就地开展再生利用，无需废料搬运过程和设置废弃物堆放场地。
2.2使骨料的完好和级配得到有效保障。对旧料实施100%的利用。热再生设备重新混合搅拌的再生料通过检测，与新沥青混合料相比，都具备相同的生命周期。
2.3不会受到较大交通流量的制约，对比以前的维修方法，对交通和沿途居民的影响程度较小，当结束施工之后即可使交通得到开放。
2.4与其它施工方法相比，施工产生的振动和噪音较小，对环保产生有利作用。
2.5该维修方法的运用能够以路面面层作为施工对象，在良好基层承载力、由于面层疲劳导致的车辙、龟裂及破损的路面中得到应用。当破损影响到基层下方时，原则上是无法适用的，但可通过注浆加固后，使路基结构路段得以恢复，仍和利用热再生进行有效修复。
2.6现场热再生技术无法对沥青层以下较深位置的伸缩裂纹进行修复，其最大修复深度达到6cm，但可通过二次加热，使再生深度得到增加。
2.7修整新修路面存在缺陷的区域，有较低的成本存在。
2.8该方法是在路上对旧路面实施加热，特殊气温容易对其施工造成影响。通常情况下，不宜在寒冷季节进行施工。在天冷及雨天进行作业时会工作效率大大降低，冬天施工中，必要时可用作除冰和融雪，为交通安全通行提供便利。
2.9现场热再生技术的最大处理深度为5～6cm，对过深的路面病害的处理无法实现。所以，现场热再生沥青面层的质量稳定性和耐久性都无法与厂拌热再生沥青路面相比[2]。
三、沥青路面热再生利用技术研究及实验探究
1、调查和分析原路面的现状
1.1调查基本情况。主要包括：路面平整度、路面面层厚度基层状况、均匀性、原有路面材料调查、交通量以及道路养护等内容。
1.2采集和整理数据。所采集和整理的内容有：原路面的平整度、路面车辙的测量、原路面的养护情况以及原路面的相关技术数据。其中原路面的相关技术数据又包括旧沥青品质、混合料的级配、理论密度以及油石比等。
2、现场热再生技术方案的运用
剂设计再生混合料的配合比包括：新沥青混合料配合比的添加、热再生方案、添加数量、再生机的配方及添加比例等。通常在设计时会运用马歇尔方法，通过Superpave的设计理念实施验证，同时对低温抗裂性能和高温稳定性指标实施检验。与实际路况和病害特点相结合，通常沥青路面现场热再生的方案主要包括两种： 2.1现场热再生、7%再生剂、15%左右新料。
2.2现场热再生、7%再生剂、2cm新料罩面。应结合试验结果对具体数据实施调整。
3、施工前的准备
作为质量、安全及管理的中的概念和难点，施工前场的准备工作应重点落实。应提前将施工、操作、管理及交管等人员就位，使各自分工得以明确。将施工机械和人员的安全标识配备齐全。提前将各种警告、警示以及限速等标志标牌就位。对于其他施工前的准备工作，也应提前进行完成。
4、施工流程
接受任务、施工前的准备、交通管制、预处理起点和终点、1#加热机预热、2#加热机预热、再生铣刨、拌和新旧混合料、摊铺、接缝处理、碾压密实、恢复各类标线、开放交通。
5、热再生技术的施工要点
在压实和长期行车作用下，沥青路面成型之后，会有较高的强度存在，对开挖产生一定的难度，若先行加热沥青路面，会使沥青混合料呈现出松软状态，对铲挖施工提供便利。通过实验，在一般情况下，沥青路面厚度为40～80mm时，表面会加热至140℃左右，而底部需要加热至80℃以上即可。
当沥青加热至100℃时会出现软化，若达到一定温度后其性能则会快速降低，并会有焦化现象产生。在加热现场时，很容易出现表层沥青焦化而里层沥青未出现软化的现象，该方法克服的关键是结合热作用机理，对特殊加热装置进行设计，从而有特殊波段的高温辐射能产生，在短时间内，能够从较深的沥青路面内穿过。早期加热方法会采用明火对路面实施直接加热，后来逐渐发展为红外线加热方法的运用，使沥青混凝土损害以及散发呛人浓烟的现象得到减少。大多数加热装置都会对间接加热法进行使用，其燃料为丙烷气。
采用微波能对再生沥青混合物进行加热的方法已经产生，该方法作为一种新型较热方法，有更好、更快的速度，并得到楷书发展。微波加热装置能够在现场热再生施工中得到应用，现场路面对冷粉碎法进行使用，其最大深度为75mm。收集粉碎好的材料，并向普通的加热烘干机内送入，开展预加热处理。通过微波加热，使其加热温度达到132℃。最后采用摊铺和压实装置对混合料实施摊平和碾压密实。在微波加热装置内，可预先对一些再生或其它添加物及新集料进行添加，使加热及拌和效果得到有效提升[3]。
微波加热具有穿透深、加热速度、提升路面温度的特点。往往微波加热会由于穿透过深造成一定能量的浪费。目前正开展改进工作，在路面附近集中微波能量，既能使加热速度得到保障，又能将能源得以节约。
四、结束语
总之，作为一种预防性养护措施，沥青路面热再生技术从国外逐渐引进，通过对资源的循环利用以及快速施工的特点在我国公路工程中广泛推广。在具体项目汇总应综合分析该技术的各类客观条件，对基层结构性病害减少或有效处治的前提下进行建立，通过试验分析旧路面材料性能，从而获取经济合理的热再生方案，使再生效果得到保障的同时，使效益最大化得以实现。
参考文献：
[1]徐孟阳，孙建国，韩凤萍.关于沥青路面热再生技术推广应用利弊分析[J].科技信息，2013（26）：394-395.
[2]石城祥.沥青路面热再生利用厂拌施工技术[J].交通世界（建养.机械），2013（09）：290-291.
[3]张志林.沥青路面热再生施工质量控制[J].山东交通科技，2013（04）：69-70.
【关键词】 公路工程；沥青路面；热再生技术
引言：
沥青路面现场热再生技术是在原路面上通过采用大功率路面加热机、铣刨机在旧沥青路面上对路面混合料实施就地加热、铣刨、翻拌、再生剂添加、新集料根据比例开展重新拌和、摊铺及碾压成型，还原老化的沥青，使路用性能得到改善的一套工艺技术。能够对施工临时用地及资源得到节约，与传统工艺环境相比，有较小的污染现象，对生态环境的保护产生有利作用。热再生技术能够使养护效率得到提升，开展预防性养护，将整体质量得到提升，延长道路的使用寿命，使养护成本得到大幅度降低。
一、沥青路面再生技术的概述
1、沥青路面再生技术分类
沥青路面再生技术可以分为热再生、冷再生、冷刨和全深式再生。热再生技术是将铣刨回收的旧料与新集料、新沥青和再生剂进行拌和，形成再生沥青混合料。现场热再生技术分表面再生法、复拌法和重铺法。冷再生技术是将破碎的铣刨料和具有一定级配的新集料通过复合胶结料达到稳定状态，经拌和、摊铺和碾压成型。按工艺可分成现场冷再生和厂拌冷再生。冷刨技术是采用专业设备将旧路面铣刨到合适的深度，经清扫即可开放交通。为提高路面性能也可在清扫路面上喷洒粘层，加铺新沥青面层。全深式再生技术是将沥青路面、基层、底基层或路基一并铣刨、粉碎，经拌和、摊铺和碾压形成基层，再加铺沥青面层或磨耗层。
2、施工工艺过程与技术指标
冷再生施工工艺流程：路面的清理；路面铣刨、翻松和粉碎一次性完成；初平，并除去铣刨的大块料和大粒径料；按配比设计掺加适量新集料和稳定剂；就地拌和；碾压成型；养生；洒透层油或做下封层；沥青罩面。
3、新工艺和施工新技术分析
3.1厂拌热再生技术应用
沥青路面厂拌再生技术的应用极大地提高了公路养护水平。即在原沥青拌合设备上加装一套沥青旧料加热系统，加热后的沥青旧料放入沥青混合料搅拌器内，喷入再生剂后加入新骨料、新沥青、矿粉，强制拌和后成为再生沥青混合料。
3.2就地热再生技术应用
该技术也是一次性完成技术，从对原路面的加热到旧料的疏松、新料的拌和摊铺等一系列的施工环节，都在原地进行，旧料也不占用空间，施工速度相对较快，节省了施工成本[1]。
二、热再生技术的原理和特点
1、热再生技术的原理
沥青路面热再生就是通过加热、翻松、拌和及摊铺等施工工艺，使老化沥青性能恢复、集料级配得到调整、沥青路面排水功能和路用性能得以改善。通过对路面的加热软化，铲除路面旧料，再对20%以上的新沥青料和一定比例的沥青粘合剂进行添加，通过加热搅拌之后，在原来的路面上重新铺上再生混合料，由机械摊铺碾压后将维修任务一次性完成。首先采用一台大型“沥青路面热再生联合机组”，先软化沥青路面烤热，再在该机组中的滚筒式加热搅拌机上输送收集好的旧沥青面层料，对新沥青混合料进行添加和补充，通过加热搅拌，向机组的摊铺器上实施输送，摊铺、捣实、熨平以及压路机碾压施工后构成一条新路。
现场热再生施工中的主要设备为热再生机组，其中加热板是最为关键的部分，是对高效的敷设热能进行提供，在加热旧路面中，不仅要求足够的时间，而且还应达到一定的深度。但也不能过热，容易导致沥青出现老化，使再生的意义失去。
2、沥青热再生的特点
2.1对于任何直接重铺或铣刨后再填补的工程都可以对热再生方法进行运用，旧路面混合料就地开展再生利用，无需废料搬运过程和设置废弃物堆放场地。
2.2使骨料的完好和级配得到有效保障。对旧料实施100%的利用。热再生设备重新混合搅拌的再生料通过检测，与新沥青混合料相比，都具备相同的生命周期。
2.3不会受到较大交通流量的制约，对比以前的维修方法，对交通和沿途居民的影响程度较小，当结束施工之后即可使交通得到开放。
2.4与其它施工方法相比，施工产生的振动和噪音较小，对环保产生有利作用。
2.5该维修方法的运用能够以路面面层作为施工对象，在良好基层承载力、由于面层疲劳导致的车辙、龟裂及破损的路面中得到应用。当破损影响到基层下方时，原则上是无法适用的，但可通过注浆加固后，使路基结构路段得以恢复，仍和利用热再生进行有效修复。
2.6现场热再生技术无法对沥青层以下较深位置的伸缩裂纹进行修复，其最大修复深度达到6cm，但可通过二次加热，使再生深度得到增加。
2.7修整新修路面存在缺陷的区域，有较低的成本存在。
2.8该方法是在路上对旧路面实施加热，特殊气温容易对其施工造成影响。通常情况下，不宜在寒冷季节进行施工。在天冷及雨天进行作业时会工作效率大大降低，冬天施工中，必要时可用作除冰和融雪，为交通安全通行提供便利。
2.9现场热再生技术的最大处理深度为5～6cm，对过深的路面病害的处理无法实现。所以，现场热再生沥青面层的质量稳定性和耐久性都无法与厂拌热再生沥青路面相比[2]。
三、沥青路面热再生利用技术研究及实验探究
1、调查和分析原路面的现状
1.1调查基本情况。主要包括：路面平整度、路面面层厚度基层状况、均匀性、原有路面材料调查、交通量以及道路养护等内容。
1.2采集和整理数据。所采集和整理的内容有：原路面的平整度、路面车辙的测量、原路面的养护情况以及原路面的相关技术数据。其中原路面的相关技术数据又包括旧沥青品质、混合料的级配、理论密度以及油石比等。
2、现场热再生技术方案的运用
剂设计再生混合料的配合比包括：新沥青混合料配合比的添加、热再生方案、添加数量、再生机的配方及添加比例等。通常在设计时会运用马歇尔方法，通过Superpave的设计理念实施验证，同时对低温抗裂性能和高温稳定性指标实施检验。与实际路况和病害特点相结合，通常沥青路面现场热再生的方案主要包括两种： 2.1现场热再生、7%再生剂、15%左右新料。
2.2现场热再生、7%再生剂、2cm新料罩面。应结合试验结果对具体数据实施调整。
3、施工前的准备
作为质量、安全及管理的中的概念和难点，施工前场的准备工作应重点落实。应提前将施工、操作、管理及交管等人员就位，使各自分工得以明确。将施工机械和人员的安全标识配备齐全。提前将各种警告、警示以及限速等标志标牌就位。对于其他施工前的准备工作，也应提前进行完成。
4、施工流程
接受任务、施工前的准备、交通管制、预处理起点和终点、1#加热机预热、2#加热机预热、再生铣刨、拌和新旧混合料、摊铺、接缝处理、碾压密实、恢复各类标线、开放交通。
5、热再生技术的施工要点
在压实和长期行车作用下，沥青路面成型之后，会有较高的强度存在，对开挖产生一定的难度，若先行加热沥青路面，会使沥青混合料呈现出松软状态，对铲挖施工提供便利。通过实验，在一般情况下，沥青路面厚度为40～80mm时，表面会加热至140℃左右，而底部需要加热至80℃以上即可。
当沥青加热至100℃时会出现软化，若达到一定温度后其性能则会快速降低，并会有焦化现象产生。在加热现场时，很容易出现表层沥青焦化而里层沥青未出现软化的现象，该方法克服的关键是结合热作用机理，对特殊加热装置进行设计，从而有特殊波段的高温辐射能产生，在短时间内，能够从较深的沥青路面内穿过。早期加热方法会采用明火对路面实施直接加热，后来逐渐发展为红外线加热方法的运用，使沥青混凝土损害以及散发呛人浓烟的现象得到减少。大多数加热装置都会对间接加热法进行使用，其燃料为丙烷气。
采用微波能对再生沥青混合物进行加热的方法已经产生，该方法作为一种新型较热方法，有更好、更快的速度，并得到楷书发展。微波加热装置能够在现场热再生施工中得到应用，现场路面对冷粉碎法进行使用，其最大深度为75mm。收集粉碎好的材料，并向普通的加热烘干机内送入，开展预加热处理。通过微波加热，使其加热温度达到132℃。最后采用摊铺和压实装置对混合料实施摊平和碾压密实。在微波加热装置内，可预先对一些再生或其它添加物及新集料进行添加，使加热及拌和效果得到有效提升[3]。
微波加热具有穿透深、加热速度、提升路面温度的特点。往往微波加热会由于穿透过深造成一定能量的浪费。目前正开展改进工作，在路面附近集中微波能量，既能使加热速度得到保障，又能将能源得以节约。
四、结束语
总之，作为一种预防性养护措施，沥青路面热再生技术从国外逐渐引进，通过对资源的循环利用以及快速施工的特点在我国公路工程中广泛推广。在具体项目汇总应综合分析该技术的各类客观条件，对基层结构性病害减少或有效处治的前提下进行建立，通过试验分析旧路面材料性能，从而获取经济合理的热再生方案，使再生效果得到保障的同时，使效益最大化得以实现。
参考文献：
[1]徐孟阳，孙建国，韩凤萍.关于沥青路面热再生技术推广应用利弊分析[J].科技信息，2013（26）：394-395.
[2]石城祥.沥青路面热再生利用厂拌施工技术[J].交通世界（建养.机械），2013（09）：290-291.
[3]张志林.沥青路面热再生施工质量控制[J].山东交通科技，2013（04）：69-70.