论文部分内容阅读
摘要：沥青路面现场热再生技术对于提高公路的养护效率及保证公路的养护质量的高水平实现有着重要的作用。本文介绍了沥青路面现场热再生技术特性、适用性，并结合现场热再生工程，通过车辙深度、平整度和横向力系数3项指标对该技术的实施效果进行分析评估，可为同类热再生工程提供技术借鉴和参考。
关键词：现场热再生；适用性；平整度；实施效果
引言
随着社会经济的不断发展，以及科学技术的不断进步，人们对公路路面施工技术水平也越来越高，随之大量的新技术不断涌现。而现场热再生技术就是一种近几年新研发出来的快速、安全、耐久、经济、绿色的预防性养护技术，它能够在病害发生初期阻止和延缓病害的发展，进一步延长路面使用寿命，不仅可以节省工程投资与施工费用，同时也對环境具有一定的保护作用。基于此，本文以国道206线K2310+100～K2329+200段为例，分析了现场热再生技术的适用性，并结合其交通等级分析现场热再生技术延长的路面使用寿命。
1.现场热再生技术及其适用性
现场热再生技术是采用专用再生装备对原路面进行加热，待路表温度达到190～210℃时对原路面进行翻松，并根据再生混合料配合比设计结果现场掺入一定量的新沥青（补充旧沥青路面材料中沥青的损失）、再生剂（恢复旧沥青路面材料中的老化沥青性能）、新沥青混合料（填补车辙造成的集料损失，微调矿料级配）等，经热态拌和、摊铺、碾压等工序，实现对原路表面一定深度范围内（20～50mm）的旧沥青混合料再生利用。我局于2016年3月27日至今，从国道206线K2310+100～K2329+200段间断全幅复拌就地热再生的铺筑，施工第一天结束后及时对各项指标进行了检测分析，各项指标均满足规范要求，达到了试验段的目的，用于指导路面沥青上面层的全面施工。热再生施工图详见图1。
现场热再生适用于结构性完好、仅存在功能性损坏的路面，再生时原路面应具备结构强度指数不低于90和沥青针入度不低于20的基本条件。表面再生、复拌再生和加铺再生3种现场热再生工艺的适用性分析见表1和表2。已有现场热再生工程实施后的路面使用性能现状及实施效果表明，现场热再生技术可以快速处治10～20mm的车辙深度，适用于沥青路面上面层的养护。
2.现场热再生施工要点
2.1现场施工控制
（1）加热作业
为保证温度渗透深度达到5cm及不使表层沥青老化，再生机组加热温度控制范围如下：
第一台HM16加热后温度宜在120℃-140℃之间；
第二台HM16加热后温度宜在140℃-160℃之间；
第三台HM16加热后温度宜在160℃-190℃之间；
（2）翻松、再生、收集作业
再生剂、热沥青应撒布均匀，再生剂添加量为原路面沥青含量的5%、热沥青添加量为原路面混合料的0.3%，新料添加为原路面混合料的20%。为保证层间热粘结技术效果，摊铺前地表温度应≥90℃；
2.2接缝处理
（1）纵向施工接缝的处理
本项目复拌就地热再生施工采用单车道施工，为保证施工后纵向接缝的平顺、密实、粘结良好、无高差，保证碾压时纵向接缝为热接缝。
（2）横向施工接缝的处理
为保证施工起点和终点接缝的平整无错台，施工前用加热王将施工起点和终点提前加热，将要施工的起点加热至软化，保证碾压时横向接缝为热接缝。
（3）碾压时，人工对接缝进行初步处理，并随时测量平整度，确保接缝密实平整。
2.3交通管制
在试验段碾压结束后实行交通管制，禁止车辆通行。待沥青混凝土下面层温度降至50℃以下（内部温度）时，方可开放交通。在未开放的路段上设置路障，禁止车辆驶入。随时检查施工机械是否有漏油现象，禁止非施工车辆上路，避免给沥青路面造成污染。
3.实施效果评估
结合工程，重点通过车辙深度、平整度和横向力系数3项指标对现场热再生技术的实施效果进行评估。通过对近年来实施的现场热再生工程进行统计，现场热再生实施路段概况见表3。
为了分析现场热再生技术能够维持的路面处于良好水平的时间，本文采用延长路面使用寿命（Extendedservicelife，ESL）指标评价现场热再生技术的使用寿命。根据实体工程养护设计文件，各路段养护的目的主要是为了处治原路面的车辙病害，而平整度和横向力系数指标仍然处于较好的水平，养护决策的首要考虑指标为车辙深度。因此，本文以原路面养护后的车辙深度指标发展到养护前水平的时间作为ESL，评价现场热再生技术的延长路面使用寿命指标。根据图1的各项指标发展趋势，采用指数模型y=aebx对现场热再生技术在不同交通等级条件下达到养护前水平的时间进行分析，其中y为预测性能指标，x为时间，a、b为回归参数，模型参数及相关性见表4。
根据各项指标实测结果回归的指数预测模型相关性可以达到0.8以上，表明各项指标与路面使用时间存在很好的相关性。由各预测模型可计算得到各项指标达到养护前水平的时间分别为：
中等交通：ESLR！"D=6.3，ESLIR！"I=2.3，ESLSF！"C=3.6；
重交通：ESLR！"D=5.5；ESLIR！"I=3.98；ESLSF！"C=4.6；
特重交通：ESLR！"D=5.0；ESLIR！"I=1.2；ESLSF！"C=4.2。
由此得到现场热再生分别在中等交通、重交通和特重交通下，车辙深度指标达到养护前水平的时间分别为6.3年、5.5年和5.0年。可见，现场热再生在中等交通、重交通和特重交通下的延长路面使用寿命时间分别为6年、5.5年和5年左右。
4.结论
综上所述，现场热再生技术是高等级公路养护维修行业的新兴技术，由于该技术施工中可以实现旧沥青路面材料的100%循环利用，节约环保，且有利于提高施工进度，具有显著的经济、环境和社会效益，在当前施工中广泛应用。但该技术也存在局限性，适用于结构性完好、仅存在功能性损坏的路面。在今后的工作中，应加强热再生技术的研究，为高速公路养护行业养护技术水平的提高起到积极的推动作用。
参考文献：
[1] 许浩鹏.沥青路面现场热再生技术探讨[J].建设科技，2016（18）：118-119.
[2] 何帆.沥青路面现场热再生技术适用性研究[J].科技信息，2013（22）：394-394.
[3] 徐艳婷.现场热再生沥青路面施工工艺研究[J].新疆交通运输科技，2017（5）：136-138.
关键词：现场热再生；适用性；平整度；实施效果
引言
随着社会经济的不断发展，以及科学技术的不断进步，人们对公路路面施工技术水平也越来越高，随之大量的新技术不断涌现。而现场热再生技术就是一种近几年新研发出来的快速、安全、耐久、经济、绿色的预防性养护技术，它能够在病害发生初期阻止和延缓病害的发展，进一步延长路面使用寿命，不仅可以节省工程投资与施工费用，同时也對环境具有一定的保护作用。基于此，本文以国道206线K2310+100～K2329+200段为例，分析了现场热再生技术的适用性，并结合其交通等级分析现场热再生技术延长的路面使用寿命。
1.现场热再生技术及其适用性
现场热再生技术是采用专用再生装备对原路面进行加热，待路表温度达到190～210℃时对原路面进行翻松，并根据再生混合料配合比设计结果现场掺入一定量的新沥青（补充旧沥青路面材料中沥青的损失）、再生剂（恢复旧沥青路面材料中的老化沥青性能）、新沥青混合料（填补车辙造成的集料损失，微调矿料级配）等，经热态拌和、摊铺、碾压等工序，实现对原路表面一定深度范围内（20～50mm）的旧沥青混合料再生利用。我局于2016年3月27日至今，从国道206线K2310+100～K2329+200段间断全幅复拌就地热再生的铺筑，施工第一天结束后及时对各项指标进行了检测分析，各项指标均满足规范要求，达到了试验段的目的，用于指导路面沥青上面层的全面施工。热再生施工图详见图1。
现场热再生适用于结构性完好、仅存在功能性损坏的路面，再生时原路面应具备结构强度指数不低于90和沥青针入度不低于20的基本条件。表面再生、复拌再生和加铺再生3种现场热再生工艺的适用性分析见表1和表2。已有现场热再生工程实施后的路面使用性能现状及实施效果表明，现场热再生技术可以快速处治10～20mm的车辙深度，适用于沥青路面上面层的养护。
2.现场热再生施工要点
2.1现场施工控制
（1）加热作业
为保证温度渗透深度达到5cm及不使表层沥青老化，再生机组加热温度控制范围如下：
第一台HM16加热后温度宜在120℃-140℃之间；
第二台HM16加热后温度宜在140℃-160℃之间；
第三台HM16加热后温度宜在160℃-190℃之间；
（2）翻松、再生、收集作业
再生剂、热沥青应撒布均匀，再生剂添加量为原路面沥青含量的5%、热沥青添加量为原路面混合料的0.3%，新料添加为原路面混合料的20%。为保证层间热粘结技术效果，摊铺前地表温度应≥90℃；
2.2接缝处理
（1）纵向施工接缝的处理
本项目复拌就地热再生施工采用单车道施工，为保证施工后纵向接缝的平顺、密实、粘结良好、无高差，保证碾压时纵向接缝为热接缝。
（2）横向施工接缝的处理
为保证施工起点和终点接缝的平整无错台，施工前用加热王将施工起点和终点提前加热，将要施工的起点加热至软化，保证碾压时横向接缝为热接缝。
（3）碾压时，人工对接缝进行初步处理，并随时测量平整度，确保接缝密实平整。
2.3交通管制
在试验段碾压结束后实行交通管制，禁止车辆通行。待沥青混凝土下面层温度降至50℃以下（内部温度）时，方可开放交通。在未开放的路段上设置路障，禁止车辆驶入。随时检查施工机械是否有漏油现象，禁止非施工车辆上路，避免给沥青路面造成污染。
3.实施效果评估
结合工程，重点通过车辙深度、平整度和横向力系数3项指标对现场热再生技术的实施效果进行评估。通过对近年来实施的现场热再生工程进行统计，现场热再生实施路段概况见表3。
为了分析现场热再生技术能够维持的路面处于良好水平的时间，本文采用延长路面使用寿命（Extendedservicelife，ESL）指标评价现场热再生技术的使用寿命。根据实体工程养护设计文件，各路段养护的目的主要是为了处治原路面的车辙病害，而平整度和横向力系数指标仍然处于较好的水平，养护决策的首要考虑指标为车辙深度。因此，本文以原路面养护后的车辙深度指标发展到养护前水平的时间作为ESL，评价现场热再生技术的延长路面使用寿命指标。根据图1的各项指标发展趋势，采用指数模型y=aebx对现场热再生技术在不同交通等级条件下达到养护前水平的时间进行分析，其中y为预测性能指标，x为时间，a、b为回归参数，模型参数及相关性见表4。
根据各项指标实测结果回归的指数预测模型相关性可以达到0.8以上，表明各项指标与路面使用时间存在很好的相关性。由各预测模型可计算得到各项指标达到养护前水平的时间分别为：
中等交通：ESLR！"D=6.3，ESLIR！"I=2.3，ESLSF！"C=3.6；
重交通：ESLR！"D=5.5；ESLIR！"I=3.98；ESLSF！"C=4.6；
特重交通：ESLR！"D=5.0；ESLIR！"I=1.2；ESLSF！"C=4.2。
由此得到现场热再生分别在中等交通、重交通和特重交通下，车辙深度指标达到养护前水平的时间分别为6.3年、5.5年和5.0年。可见，现场热再生在中等交通、重交通和特重交通下的延长路面使用寿命时间分别为6年、5.5年和5年左右。
4.结论
综上所述，现场热再生技术是高等级公路养护维修行业的新兴技术，由于该技术施工中可以实现旧沥青路面材料的100%循环利用，节约环保，且有利于提高施工进度，具有显著的经济、环境和社会效益，在当前施工中广泛应用。但该技术也存在局限性，适用于结构性完好、仅存在功能性损坏的路面。在今后的工作中，应加强热再生技术的研究，为高速公路养护行业养护技术水平的提高起到积极的推动作用。
参考文献：
[1] 许浩鹏.沥青路面现场热再生技术探讨[J].建设科技，2016（18）：118-119.
[2] 何帆.沥青路面现场热再生技术适用性研究[J].科技信息，2013（22）：394-394.
[3] 徐艳婷.现场热再生沥青路面施工工艺研究[J].新疆交通运输科技，2017（5）：136-138.