控制沥青路面的加热温度是保证就地热再生质量的关键,但施工现场对路面温度缺乏切实可行的调控方案,通常依靠实时监测对再生机组作业参数进行调节,导致路面经常出现温度过高或过低的现象,同一作业段路面的受热水平参差不齐,再生路面的性能存在差异。为保证再生路面的施工质量,应严格控制路面的加热温度,这需要施工及管理人员掌握在特定环境条件下调节机械参数的方法。文章基于传热学理论和热风循环加热原理,建立适用于就地风热再生沥青路面加热温度场的导热方程及边界条件,推导得到温度场解析解;借助ABAQUS有限元计算软件,建立复杂条件下的温度场仿真模型,系统分析不同因素对路面加热温度场的作用效果;通过比较各因素与路面各层温度的敏感性关系,确定影响路面加热温度场的主要因素,并以此为参考目标和调控对象,以常见半刚性沥青路面结构为例,给出不同工况条件下机组作业参数的推荐值及参考值,作为施工指导。首先,以传热学基本理论为基础,简化沥青路面的受热过程为半无限大物体的非稳态导热模型,由能量守恒定律,推导出路面加热温度场的导热微分方程。根据热风循环加热机的工作原理,提出路面热量来源由两部分提供:一是热空气对沥青路面的对流换热作用,二是高温机械金属底板与路面之间的表面间辐射传热作用,并讨论确定了对流换热系数h和系统黑度εs的计算式。运用分离变量法求解两种边界条件下的温度场控制方程,合并求解结果得到就地风热再生沥青路面加热温度场的解析解。该解析解能够计算简单条件下任意时刻路面任一深度处的温度值,但解的形式较为复杂,难以处理复杂条件下的温度场问题,可作为建立数值模型的理论支撑。其次,借助ABAQUS有限元软件建立路面加热温度场的数值仿真模型,并对模型定解条件的设置方法进行讨论。加热边界存在因热量流失造成的小范围温度波动,在特定环境下可忽略其影响;参考现有研究成果,通过计算比较,强调模型中路面材料的导热系数必须设置为随路面温度变化的函数;引入PARK路面温度模型用以模拟加热前的路面结构初始温度分布,采用FORTRAN语言编辑外部子程序以实现两类边界条件。通过对比现场实测数据与模型仿真结果,该模型对整个加热过程的路表温度以及铣刨面温度模拟效果较好。再次,借助已建的仿真模型,从机械参数、施工参数、环境参数三个方面考虑,系统分析各因素对路面加热温度场的作用效果。研究结果表明:热风温度对路面各层温度均有显著影响,加大热风流速仅能使路面浅层结构温度升高,加热时间是决定温度传递深度的主要因素;在一定范围内调节机组作业速度,路面温度变化明显,当速度提升至某一值后,温度变化趋于稳定;合理设置机械加热间隔能够有效提升深层路面温度,有利于进行铣刨作业,但盲目增大间隔时间会降低机组工作效率;整体加热水平相同条件下,采用不同功率组合时路面温度的渐变过程将产生较大差异,机械加热功率单调不增,且相邻机械间功率差值不大时,可大幅降低路表温度极值,并提升深层路面温度,路面结构始终处于相对稳定的受热环境,不易产生极高温度;施工过程中,环境温度的变化对路面加热效果影响较小,但不同环境条件下的路面初始温度值是决定机械参数和施工参数取值的重要因素,而环境风速对路面的降温作用依赖于路面的散热时长,在路面温度较高的环境下施工,可减少机械能耗,并提升施工效率。最后,引入敏感度概念,对各因素对路面温度的作用效果进行敏感性分析,对比各层位处敏感性曲线,确定热风温度、热风流速、机组作业速度、路面初始温度为影响路面加热温度场的主要因素。以常见半刚性沥青路面结构为例,拟定八种常用作业方案,绘制不同工况下路面关键层位的温度云图,根据拟定的温度控制条件,反推出作业方案的适用情况。结合工程实际,给出不同工况条件下的机组作业方案推荐值和参考值,为施工过程中路面温度的调节与控制提供便捷。