刁紅雨

（安徽省巢湖市路橋工程有限公司，安徽 巢湖 238000）

引言

隨著我國高速公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，高速公路養(yǎng)護(hù)特別是瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作正逐漸受到各級高速公路管理部門的高度重視。

1 有關(guān)高速公路養(yǎng)護(hù)工程分類和處治對象探討

1.1 養(yǎng)護(hù)工程的作業(yè)分類

按照養(yǎng)護(hù)工程性質(zhì)、規(guī)模，交通部《公路養(yǎng)護(hù)工程管理辦法》將公路養(yǎng)護(hù)工程基本分為保養(yǎng)、小修、中修、大修和改建。該分類方法主要偏重工程規(guī)模而忽視了工程性質(zhì)，如果再綜合考慮養(yǎng)護(hù)工程的性質(zhì)、內(nèi)容、時效等因素，公路養(yǎng)護(hù)工程作業(yè)也可以按日常養(yǎng)護(hù)、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和專項養(yǎng)護(hù)進(jìn)行分類。

1.2 養(yǎng)護(hù)工程的處治對象

在養(yǎng)護(hù)工作中一般把養(yǎng)護(hù)處治對象統(tǒng)稱為病害，而通常又認(rèn)為病害基本上都是在通車運(yùn)營以后才發(fā)生的。但隨著大家對公路養(yǎng)護(hù)特別是高速公路養(yǎng)護(hù)工作的重視，工程設(shè)計、施工等前期建設(shè)所遺留問題也已引起廣泛關(guān)注。綜合以上相關(guān)因素，養(yǎng)護(hù)工程處治對象應(yīng)該包括缺陷、隱患和病害三個方面。

2 微波熱再生技術(shù)簡介

采用熱再生工藝能夠提升路面修補(bǔ)質(zhì)量,節(jié)約成本，所以熱再生修補(bǔ)路技術(shù)逐漸推廣。目前采用的比較多的是微波熱再生技術(shù)和紅外線熱再生技術(shù)。我單位主要使用了微波熱再生技術(shù)。

2.1 微波熱再生技術(shù)的特點(diǎn)如下：

2.1.1 加熱速度快。微波加熱是使加熱物質(zhì)本身成為發(fā)熱體，稱之為內(nèi)部加熱方式。不需要熱傳導(dǎo)的過程，內(nèi)外同時加熱。因此能在短時間內(nèi)達(dá)到加熱的效果。

2.1.2 加熱均勻。常規(guī)加熱方法為提高加熱速度，就需要升高加熱溫度，容易產(chǎn)生外焦內(nèi)生現(xiàn)象。而微波加熱時，物體各部分通常都能均勻滲透電磁波，產(chǎn)生熱量，因此均勻性大大改善。

2.1.3 節(jié)能高效。在微波加熱中，微波能只被加熱物體自身吸引而生熱，加熱室壁和加熱室內(nèi)的空氣及相應(yīng)的容器都不會發(fā)熱，所以熱效率極高，生產(chǎn)環(huán)境也明顯改善。

2.1.4 工藝先進(jìn)、易于控制。微波加熱只需有水，只要控制微波功率即可實(shí)現(xiàn)立即加熱或終止。微波加熱的熱慣性極小，若配用微機(jī)控制，則特別適宜用于加熱過程和加熱工藝的自動化控制。

2.1.5 占地面積小。設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，養(yǎng)護(hù)施工現(xiàn)場占用道路面積較小，減少了對道路交通的干擾。

2.1.6 選擇性加熱。微波對不同性質(zhì)的物質(zhì)有不同的作用。這一點(diǎn)對于瀝青路面的養(yǎng)護(hù)作業(yè)極為有利。因為水分子對微波的吸收較好，所以瀝青路面中含水量高的部位，吸收微波功率多于含水量較低的部位；路面中的水比其他路面材料吸收微波的能力強(qiáng)，故水受熱高于其他路面材料，有利于水分溫度上升，促使水分蒸發(fā)，對保證瀝青路面的修補(bǔ)質(zhì)量有利。

2.1.7 改善勞動條件。微波加熱設(shè)備本身不發(fā)熱、不輻射熱量，所以大大改善了勞動條件。

2.1.8 安全無害。微波能加熱瀝青混合料，不會產(chǎn)生有毒氣體和煙霧，因此不會污染環(huán)境，微波能加熱舊瀝青混凝土，只要瀝青混合料沒有完全老化，就可以使舊瀝青混合料再生。節(jié)約了瀝青和砂石材料，減少了浪費(fèi)。無廢水、廢氣、廢物產(chǎn)生，也無輻射遺留物存在，其微波泄漏也確保大大降低，是一種十分安全的高新技術(shù)。

2.2 紅外線熱再生技術(shù)及其局限性

紅外線加熱的原理是采用幅射方式加熱瀝青路面表層，再由表層材料把熱量傳導(dǎo)至路面下層。由于輻射會將大量能量聚集到加熱物體表面，這樣被加熱的瀝青路面表面溫度將非常高，甚至能達(dá)到800℃，造成瀝青路面被燒焦。部分紅外線設(shè)備為避免燒焦路面,被迫采用間歇式加熱方式，由于瀝青路面是不良導(dǎo)體,即使是采用反復(fù)加熱方式,最大加熱深度不過4㎝。而且由于瀝青路面重復(fù)加熱,其老化程度增大，所以采用間歇式加熱瀝青路面,加大了瀝青表面老化程度,無法保證施工質(zhì)量。另外，紅外線再生設(shè)備利用液化氣燃燒發(fā)熱，這對設(shè)備的防火防爆工藝也提出了很高的要求。

2.3 微波熱再生技術(shù)優(yōu)勢

微波加熱技術(shù)從原理上就與紅外線加熱技術(shù)等傳統(tǒng)加熱方式不同。微波工作原理是，在微波電磁場作用下，極性分子從原來的狀態(tài)雜亂無章的排序狀態(tài)轉(zhuǎn)向依照電磁場的交變方向而排列取向的規(guī)則狀態(tài)，分子之間劇烈摩擦產(chǎn)生熱能，在這一微觀過程中交變電磁場的能量轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使介質(zhì)溫度升高。這種加熱方式無需傳導(dǎo)介質(zhì)，物體本身就是熱源，通常的加熱效率可以達(dá)到80%-90%，基本上沒有熱量上的損失。由于純?yōu)r青中幾乎沒有極性分子，所以微波加熱不能直接加熱純?yōu)r青，而是通過加熱瀝青混和料中的集料，使集料溫度上升，把熱量傳導(dǎo)給瀝青，從而達(dá)到加熱瀝青的目的。這種加熱方式，在正常加熱時間控制下，不會使瀝青的溫度超過規(guī)范要求（180℃）。

3 微波加熱技術(shù)在中小型瀝青路面綜合養(yǎng)護(hù)車中的應(yīng)用

隨著瀝青混凝土路面熱再生技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了兩種不同于傳統(tǒng)熱再生的加熱方式即微波加熱和紅外加熱。利用微波加熱瀝青混凝土路面是一種全新的熱再生技術(shù)，與傳統(tǒng)加熱方式不同，微波能對材料物質(zhì)有較強(qiáng)的穿透力，能對被照射物質(zhì)產(chǎn)生深層加熱作用。而且微波加熱不需依靠熱傳導(dǎo)進(jìn)行內(nèi)外同時加熱，能在很短的時間內(nèi)穿透較深的瀝青混凝土路面，能同時均勻加熱。由于微波加熱和紅外加熱可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)加熱方法的一些不足，所以更適合于瀝青混凝上路面的現(xiàn)場熱再生。近年來微波加熱技術(shù)在道路維修中的應(yīng)用日益受到人們的重視，配備微波加熱技術(shù)的中小型瀝青路面綜合養(yǎng)護(hù)車得到迅速的發(fā)展，其中威特公司已研發(fā)出產(chǎn)品并應(yīng)用于實(shí)踐，主要產(chǎn)品有252TA養(yǎng)護(hù)車、靈特142TB養(yǎng)護(hù)車等。

4 微波熱再生技術(shù)流程

利用微波熱再生養(yǎng)護(hù)車對所要處理的路面進(jìn)行如下施工：微波加熱——噴灑乳化瀝青——添加加熱料——攤平——壓實(shí)——撒砂等一套簡單而實(shí)用的施工工藝，很快就完成了一個施工作業(yè)面。在此使用中，微波加熱修補(bǔ)技術(shù)具有加熱層深、加熱均勻、加熱快速、被加熱層穩(wěn)定、使用起來靈活高效快捷等特點(diǎn)表現(xiàn)得淋漓盡致?？朔藗鹘y(tǒng)的修補(bǔ)施工工藝中的工序多、成本高、作業(yè)時間長、質(zhì)量難以控制等缺陷。修補(bǔ)后的新、舊路面融為一個有機(jī)的統(tǒng)一整體，與新鋪路面沒有兩樣，大大地延長了道路的有效使用壽命，并開拓了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的新方法。

5 關(guān)于公路養(yǎng)護(hù)工程技術(shù)措施應(yīng)用的幾個原則

5.1 以道路全壽命周期理論為指導(dǎo)，根據(jù)道路的具體技術(shù)狀況，在最佳的時間對合適的主體工程對象采取合理的技術(shù)措施進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)作業(yè)；每一種缺陷、隱患或病害，可能對應(yīng)一種或多種養(yǎng)護(hù)技術(shù)或措施，要根據(jù)其發(fā)生數(shù)量、程度和時間，進(jìn)行全面技術(shù)論證，以選擇最佳技術(shù)措施或方案。

5.2 日常養(yǎng)護(hù)是貫穿于整個路面使用周期的，它體現(xiàn)或強(qiáng)調(diào)的是經(jīng)常性、及時性和規(guī)范性。

5.3 專項養(yǎng)護(hù)主要體現(xiàn)或強(qiáng)調(diào)的是養(yǎng)護(hù)工程措施實(shí)施的針對性、及時性、規(guī)范性和耐久性，而專項工程基本上就是傳統(tǒng)的小、中、大修工程的概括。

結(jié)語

隨著公路建設(shè)的發(fā)展，交通量不斷增多，交通荷載不斷增大，在公路養(yǎng)護(hù)中，修復(fù)的及時性、穩(wěn)定性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性非常重要，而先進(jìn)的微波技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用，給解決這個問題提供了新的技術(shù)方法和手段，值得在高速公路系統(tǒng)大力應(yīng)用和推廣。

[1]微波波熱再生行業(yè)資訊.2005-2006

[2]公路瀝青路面技術(shù)技術(shù)規(guī)范.人民交通出版社.2005-01-01