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1 現(xiàn)場熱再生技術(shù)概述

所謂的現(xiàn)場熱再生技術(shù)又被稱之為就地?zé)嵩偕?，簡稱為HIR。該技術(shù)具體是指使用現(xiàn)場熱再生機(jī)組，對舊瀝青路面進(jìn)行加熱軟化，并在此基礎(chǔ)上采用熱刨的方式挖至一定深度，然后加入預(yù)先拌制好的瀝青混合料和再生劑進(jìn)行機(jī)內(nèi)熱攪拌，隨后攤鋪、熨平、碾壓，直至達(dá)到處理要求。該技術(shù)具有以下特點(diǎn):施工簡單方便、快捷，適用于路面養(yǎng)護(hù)，能夠?qū)εf材料進(jìn)行充分利用，不會對環(huán)境造成污染，對公路交通的通行能力影響較小，還能顯著節(jié)約運(yùn)輸成本。

以HIR再生機(jī)械的組成方式為分類依據(jù)，可將其分為聯(lián)合作業(yè)模式和綜合作業(yè)模式。聯(lián)合作業(yè)模式是指利用多臺不同功能的路面再生設(shè)備與常規(guī)攤鋪機(jī)聯(lián)合作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)加熱、耙松、再生劑添加、攪拌、攤鋪等路面再生過程;綜合作業(yè)模式是指利用一臺綜合式路面再生機(jī)實(shí)現(xiàn)路面再生過程，也可以根據(jù)實(shí)際情況增加一臺路面預(yù)加熱機(jī)組，與路面再生機(jī)組共同完成路面再生作業(yè)。

以HIR的攤鋪施工工藝為分類依據(jù)，可將其分為路面表層再生、路面重鋪再生以及路面復(fù)拌再生三種類型。路面表層再生是指將原路面材料添加瀝青再生劑作為路面再生材料，在復(fù)拌機(jī)將路面翻松后，將路面再生材料均勻攤鋪、碾壓成型;路面重鋪再生是指在路面表層再生的基礎(chǔ)上，再在上面增加一層新瀝青混合料的磨耗層，將路面表層再生材料與新瀝青混合料同時(shí)壓實(shí)成型;路面復(fù)拌再生是指將路面翻松后的原路面材料與新瀝青混合料、瀝青再生劑拌合均勻，并且進(jìn)行攤鋪碾壓。

2 現(xiàn)場熱再生技術(shù)的適用條件分析

在應(yīng)用HIR技術(shù)之前，需要對其適用條件進(jìn)行分析，借此來了解該技術(shù)適合哪些條件下應(yīng)用。HIR是一種非常典型的現(xiàn)場快速修復(fù)技術(shù)，大量的工程實(shí)踐表明，該技術(shù)適用于路基承載力較高、路面老化程度不太嚴(yán)重的麻面、磨光、車轍以及泛油等缺陷的處理。由于HIR技術(shù)是以價(jià)格昂貴的機(jī)械設(shè)備為依托，雖然它的施工速度較快，但技術(shù)相對比較復(fù)雜，并且機(jī)械程度較高，瀝青再生過程中對質(zhì)量控制的要求也比較高。同時(shí)，該技術(shù)還受到原路面性能、技術(shù)條件以及管理等方面因素的制約，從而使得HIR技術(shù)的運(yùn)用具有特定的條件和要求。

HIR是一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，根據(jù)《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，HIR主要適用于淺層輕微病害的高級公路、一級公路、二級公路瀝青路面的表層再生利用，一般情況下，再生深度應(yīng)控制在20-50mm之間。在采用HIR進(jìn)行公路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)，必須確保瀝青路面的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，并且路面病害發(fā)生在表面層。若瀝青路面已經(jīng)采取過稀漿封層、超薄罩面、碎石封層等處理方式，那么則不能直接采用HIR技術(shù)，而是應(yīng)當(dāng)在采用HIR技術(shù)之前，將處理的部位銑刨徹底，或在研究分析的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)材料和工藝。

就瀝青路面來講，原有路面瀝青混合料中的集料不會隨著路面的使用而發(fā)生性能變化，所以可以將其作為再生利用的材料。但是必須注意的是，集料在長期行車的垂直作用力影響下會出現(xiàn)一定程度破碎，使得集料級配發(fā)生變化，為此在再生利用時(shí)必須調(diào)整原路面級配，確保路面再生之后能夠滿足級配要求;瀝青性能受使用年限的影響程度較大，對于路面損壞程度輕、使用年限短的瀝青路面而言，其原有瀝青混合料中的瀝青能夠保持較好的性能，對這種路面采取HIR技術(shù)進(jìn)行修復(fù)能夠降低修復(fù)成本;對于路面損壞程度嚴(yán)重、使用時(shí)間長的瀝青路面而言，采用HIR技術(shù)需要使用大量的瀝青再生劑來恢復(fù)瀝青原本的性能，不僅增加了修復(fù)成本，而且也難以保證再生材料具備穩(wěn)定的性能。由此可見，在公路路面養(yǎng)護(hù)、修復(fù)中采取HIR技術(shù)，必須綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素，遵循因地制宜的原則，合理選擇瀝青路面再生修復(fù)技術(shù)，以達(dá)到改善原有路面性能的目的，推動(dòng)我國公路養(yǎng)護(hù)事業(yè)向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的方向發(fā)展。

3 現(xiàn)場熱再生技術(shù)在高速公路工程中的具體應(yīng)用研究

3．1 配合比設(shè)計(jì)

在高速公路工程中應(yīng)用HIR技術(shù)時(shí)，配合比的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響工程的整體施工質(zhì)量。為此，必須選擇科學(xué)合理的方法進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。目前，較為常用的HIR配合比設(shè)計(jì)方法有以下幾種:馬歇爾法、摻配圖法以及Superpave法等等。大量的工程實(shí)踐表明，采用馬歇爾法對配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠使配合比達(dá)到最佳的效果。

(1)舊瀝青取樣?？稍谂f路的輪跡帶或是硬路肩等位置處，選取具有代表性的芯樣，在取樣過程中需要注意的是，樣品中可能會帶有少部分基層混合料，此時(shí)必須將這部分混合料全部剔除干凈，剩余的料方可作為樣品。取芯頻率應(yīng)符合表1中給出的規(guī)定要求。

表1 現(xiàn)場熱再生技術(shù)舊瀝青取樣頻率

在取樣過程中，每千米需要進(jìn)行一組級配分析和舊瀝青性能分析，借此來確定最佳的再生瀝青混合料配比。

(2)新瀝青用量預(yù)估。可基于現(xiàn)有混合料中殘留的瀝青含量以及所需的新加混合料瀝青含量，并通過試驗(yàn)的方法確定出最終的瀝青含量?？砂慈缦鹿竭M(jìn)行計(jì)算:

在上式當(dāng)中，a代表最終混合料中現(xiàn)有混合料的瀝青含量(%);b代表現(xiàn)有混合料中提取出來的瀝青含量(%);c表示現(xiàn)有混合料在最終瀝青混合料中所占的含量(%)。為確?；旌狭袭?dāng)中的瀝青含量達(dá)到最理想的效果，需要對三種不同的瀝青含量進(jìn)行檢驗(yàn)，最大級差可以按照0．5%變化。新加混合料中的瀝青含量可按照下式進(jìn)行計(jì)算:

在上式當(dāng)中，d1，2，3代表新加混合料中的瀝青含量;e1，2，3代表預(yù)先確定的最終混合料的瀝青含量;c同式(1);f代表現(xiàn)有混合料的瀝青含量(%);g代表最終混合料中新加混合料所占的重量百分比。

(3)再生劑用量。在應(yīng)用HIR技術(shù)時(shí)使用再生劑，能夠起到恢復(fù)現(xiàn)有路面混合料中老化瀝青塑性的作用。在使用再生劑時(shí)，要將其使用量控制到最小化，直接將再生劑噴灑到耙松器上，利用加熱過的現(xiàn)有混合料蒸發(fā)掉再生劑中的少量水分。按照生產(chǎn)廠家提供的曲線圖或表格，對再生劑的使用量進(jìn)行計(jì)算，并將再生劑與現(xiàn)有混合料中回收的瀝青進(jìn)行拌和試驗(yàn)，或者對含有再生劑的再生混合料進(jìn)行抽提試驗(yàn)，用以驗(yàn)證再生劑用量的準(zhǔn)確性。

4 2HIR技術(shù)的施工工藝要點(diǎn)

在高速公路工程中，HIR技術(shù)的施工工藝主要包括以下幾種:即整形再生、加鋪再生以及復(fù)拌再生。其中整形再生適用于修補(bǔ)破損程度不太嚴(yán)重、面積較小的瀝青路面，修復(fù)后不但能夠有效消除原路面的龜裂及車轍等病害，而且還能進(jìn)一步提高路面性能;加鋪再生適用于破損程度比較嚴(yán)重的路面，如存在較大坑槽，也可用于舊路升級改造;修復(fù)后可以形成全新的路面結(jié)構(gòu);復(fù)拌再生適用于中等破損程度的路面維修，經(jīng)過修復(fù)可以使路面恢復(fù)至原有的性能。

(1)施工準(zhǔn)備。正式施工前，需要對原路面上的雜物進(jìn)行徹底清理，并封閉交通，設(shè)立警示標(biāo)志，確保施工安全。

(2)施工階段的技術(shù)要點(diǎn)。①加熱路面。在加熱路面時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場情況對加熱機(jī)的燃?xì)鈮毫M(jìn)行隨時(shí)調(diào)節(jié)，控制加熱機(jī)的行走速度，保持加熱板與地面之間的距離，從而確保路面加熱均勻。同時(shí)，在加熱路面時(shí)要經(jīng)常性地檢測加熱溫度，根據(jù)檢測結(jié)果及時(shí)調(diào)整溫度。②耙松。將耙松器下降至原路面的銑刨區(qū)，以車架為基準(zhǔn)，設(shè)定銑刨參數(shù)，隨著復(fù)拌機(jī)的行走逐步達(dá)到規(guī)定的銑刨深度，并用復(fù)核標(biāo)尺確認(rèn)該深度。③添加瀝青。將需要添加的瀝青或再生劑噴灑到旋轉(zhuǎn)的耙松器上，按照工程需要設(shè)定噴灑量，添加量可由電子計(jì)量儀自行控制。④攪拌。為確保攪拌質(zhì)量，可對攪拌軸上葉片的角度進(jìn)行調(diào)整。⑤攤鋪。在復(fù)拌加鋪的前提下，新混合料會經(jīng)由輸送器至輔助熨平裝置后面，并由第二攤鋪攪龍進(jìn)行攤鋪。⑥壓實(shí)。壓路機(jī)應(yīng)緊跟復(fù)拌機(jī)后，并在溫度較高時(shí)進(jìn)行碾壓，這樣能夠確保壓實(shí)度，可先對接縫位置處進(jìn)行壓實(shí)，要保證壓路機(jī)灑水充足。

5 結(jié)論

現(xiàn)場熱再生是一種實(shí)用性較高的修復(fù)技術(shù)，其能夠?qū)Ω咚俟返臑r青路面進(jìn)行快速修復(fù)。在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，必須做好配合比設(shè)計(jì)工作，同時(shí)還應(yīng)了解并掌握施工技術(shù)要點(diǎn)，這樣能夠有效提高施工質(zhì)量。在未來一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)加大對HIR技術(shù)的研究力度，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行改進(jìn)和完善，使其能夠更好地為公路工程服務(wù)。

［1］姜言泉．荊玉才．廠拌與現(xiàn)場熱再生技術(shù)在高速公路瀝青路面維修中的應(yīng)用［J］．公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2007(1)．

［2］周天璧．試論現(xiàn)場熱再生技術(shù)在高速公路瀝青混凝土路面修補(bǔ)之中的運(yùn)用［J］．科技創(chuàng)業(yè)家，2013(11)．

［3］鄒曉宏．石安高速公路現(xiàn)場熱再生瀝青混合料的設(shè)計(jì)與施工［J］．內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸，2012(8)．