劉紅強

（寧夏公路管理中心，寧夏 銀川 750001）

傳統(tǒng)的道路養(yǎng)護方法通常需要大量的原材料和人力投入，而就地熱再生技術(shù)則能夠?qū)U舊材料轉(zhuǎn)化為可再利用的資源，從而節(jié)約成本。其次，通過再生廢舊瀝青材料，道路表面的質(zhì)量也能夠得到提升，延長道路使用壽命。此外，由于就地熱再生技術(shù)能夠減少CO2的排放，對環(huán)境的影響也得到了有效的控制，有助于改善空氣質(zhì)量和減少溫室氣體的排放。

1 就地熱再生技術(shù)原理與工程特性

就地熱再生技術(shù)是一種新型且環(huán)保的養(yǎng)護方法，其原理是通過加熱和破碎廢舊瀝青混合料和原有瀝青混合，從而達到回收再利用的目的。在該技術(shù)下，再生瀝青不僅能夠替代大量新瀝青，還可以在一定程度上增強瀝青混合料的穩(wěn)定性和耐久性。就地熱再生工程特性主要包括以下幾個方面。

1.1 環(huán)保節(jié)能

就地熱再生技術(shù)原理是通過廢舊瀝青混合料加熱破碎后與原瀝青混合再使用，相對于傳統(tǒng)的道路養(yǎng)護方式，該技術(shù)無需消耗大量新瀝青資源，避免了二次污染和對環(huán)境的傷害，同時也可有效降低能源消耗和碳排放。

1.2 高效快速

使用就地熱再生技術(shù)進行瀝青公路養(yǎng)護具有高效快速的特點。這是因為該技術(shù)可以在短時間內(nèi)完成施工任務(wù)，不僅可大幅縮短施工周期，還能夠節(jié)省勞動力成本，提高施工效率[1]。

1.3 性價比高

就地熱再生技術(shù)的使用可以大大降低養(yǎng)護成本。因為采用該技術(shù)的瀝青混合料強度和穩(wěn)定性較高，具備良好的耐久性和適應(yīng)性，使用壽命更長，減少了養(yǎng)護頻次，進而減少了養(yǎng)護成本。

1.4 可靠性強

就地熱再生技術(shù)使用的回收瀝青混合料在設(shè)計上滿足相關(guān)標準，物理特性穩(wěn)定，施工質(zhì)量可靠，具備很強的綜合性能，有利于提高道路使用壽命和安全系數(shù)。

2 就地熱再生技術(shù)的三種技術(shù)形式

2.1 復(fù)拌再生

復(fù)拌再生技術(shù)是指將原本被廢棄或低效利用的熱能通過復(fù)拌的方式重新注入地下儲熱體中，以實現(xiàn)熱能的再生和循環(huán)利用。這項技術(shù)主要依賴于地下儲熱體的穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性能，通過高效的熱交換過程，將廢熱或低溫熱能轉(zhuǎn)化為可用的高溫熱能。在復(fù)拌再生技術(shù)中，首先需要對地下儲熱體進行建模和分析，確定其熱儲能力和適宜的注入條件。然后，通過鉆井或地熱井等手段，在地下儲熱體中構(gòu)建復(fù)拌系統(tǒng)，將廢熱或低溫熱能輸送到深層地下。

復(fù)拌再生技術(shù)的核心在于熱能的有效轉(zhuǎn)化和傳導(dǎo)過程。通過優(yōu)化復(fù)拌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和材料選擇，可以提高熱能的傳導(dǎo)效率，并確保熱能的穩(wěn)定注入。同時，復(fù)拌再生技術(shù)還可以利用地下儲熱體的溫度差異，通過熱泵等設(shè)備進一步升溫熱能，提高熱能的可利用性。復(fù)拌再生技術(shù)具有很多優(yōu)勢。首先，它能夠充分利用廢熱和低溫熱能資源，減少能源浪費和排放。其次，通過將熱能注入地下儲熱體，可以有效地儲存和穩(wěn)定供應(yīng)熱能，滿足不同場景下的能源需求。此外，復(fù)拌再生技術(shù)還可以與其他可再生能源技術(shù)結(jié)合，形成多能互補系統(tǒng)，提供更加可靠和可持續(xù)的能源解決方案。

2.2 加鋪再生

加鋪再生技術(shù)是指在地下適當深度挖掘一定面積的熱交換器，然后將導(dǎo)熱管或?qū)岚宀贾迷谄渲?，并鋪設(shè)導(dǎo)熱材料進行覆蓋。這些導(dǎo)熱材料可以是導(dǎo)熱油、導(dǎo)熱膠或?qū)崴嗟?，其目的是將地下的熱能傳?dǎo)到地表，以供暖或供冷系統(tǒng)使用。加鋪再生技術(shù)利用地下溫度穩(wěn)定的特點，通過地熱泵或其他熱交換設(shè)備，將地下的低溫熱能提取出來，經(jīng)過適當?shù)脑鰤汉蜕郎靥幚砗?，再輸送到建筑物?nèi)，供暖或供冷使用。在使用過程中，熱能會被釋放到室內(nèi)或被吸收，從而實現(xiàn)舒適的室溫控制。

與傳統(tǒng)的地熱能利用方式相比，加鋪再生技術(shù)具有以下優(yōu)勢：首先，加鋪再生技術(shù)可以充分利用地下的熱能資源，避免了傳統(tǒng)方法中需進行深井鉆探、地熱水開采等高成本的工程。因此，加鋪再生技術(shù)在投資和施工方面更為簡化和經(jīng)濟。其次，由于加鋪再生技術(shù)利用地下穩(wěn)定的溫度，其工作效率較高且穩(wěn)定可靠，使得能源利用效果更為顯著。而且，該技術(shù)對環(huán)境的影響較小，減少了地質(zhì)環(huán)境的破壞和水資源的消耗。最后，加鋪再生技術(shù)還具有靈活性和可持續(xù)性的優(yōu)勢。它適用于各類建筑物和地區(qū)，不受地理環(huán)境的限制。而且，通過合理的運行管理和監(jiān)控調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)對能源的有效控制和管理，推動能源的可持續(xù)利用。

2.3 整形再生

整形再生技術(shù)的實施過程通常包括以下幾個步驟。首先，通過地質(zhì)勘探和地下水流動模擬，確定熱水層的分布和特性。然后，利用鉆孔設(shè)備在地下開設(shè)井眼，以便進行熱水層的改造。在井眼中，工程師會注入一定的壓力，以改變熱水層的裂隙結(jié)構(gòu)和流動路徑，從而增加熱水的產(chǎn)量[2]。此外，還可以利用注水技術(shù)，將冷水注入熱水層，促進熱水的循環(huán)和再生。

整形再生技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩個方面。首先，通過改造熱水層結(jié)構(gòu)，可以顯著提高熱水的產(chǎn)量和利用效率。這意味著更多的熱水能夠被提取和利用，滿足不斷增長的能源需求。其次，整形再生技術(shù)可以減少能源的浪費和環(huán)境污染。相比傳統(tǒng)的地熱開采方式，它能夠更有效地利用地下熱能資源，降低對地下水資源的消耗，減少地表熱水的排放，從而對環(huán)境造成的影響更小。

3 工程概況

某高速公路建設(shè)項目全線長68.95km，雙向4 車道設(shè)計，設(shè)計行車速度為100km/h，路基寬度為27.5m。該高速公路所處區(qū)域行車量較大，且年降雨量較大，隨著公路長時間的運營，局部路段已出現(xiàn)了較多病害問題，其中車轍、裂縫、坑槽等病害較為普遍。為解決公路病害問題，提高公路的行車安全性和整體美觀性，經(jīng)研究決定采用就地熱再生技術(shù)進行路面養(yǎng)護處理。

4 就地熱再生瀝青混合料設(shè)計

集料是瀝青混合料設(shè)計中的關(guān)鍵組成部分。選擇合適的集料種類和粒徑分布對于混合料的性能具有極大的影響。常用的集料種類有石子、砂石等，其大小和形狀應(yīng)符合設(shè)計要求，以確保瀝青混合料的強度、穩(wěn)定性和耐久性。

礦粉是指在石料加工過程中產(chǎn)生的細小顆粒物。礦粉作為填充料和粘結(jié)劑，能填補集料間隙，增加混合料的密實性和穩(wěn)定性。同時，礦粉還能提高瀝青混合料的抗老化性能和耐久性。本項目采用的礦粉主要由石灰?guī)r所磨制，經(jīng)過室內(nèi)檢測得到其主要性能如表1 所示。

表1 礦粉性能試驗結(jié)果

新瀝青是混合料中的膠質(zhì)部分，起著粘結(jié)和潤滑作用。新瀝青的質(zhì)量直接影響混合料的黏結(jié)性、柔性和強度。在瀝青混合料設(shè)計中，根據(jù)路面所處環(huán)境和使用要求，選擇適當?shù)臑r青等級和黏度范圍，以確?；旌狭系馁|(zhì)量。

再生劑是一種特殊的添加劑，用于回收和再利用舊有路面材料。通過添加再生劑，可以改善舊有瀝青的質(zhì)量和性能，減少新瀝青的使用量，并降低養(yǎng)護成本。再生劑的種類和用量應(yīng)根據(jù)具體道路狀況和再生材料的特性進行選擇，以達到最佳的效果[3]。

此外，纖維也是瀝青混合料設(shè)計中常用的一個組成部分。纖維可以有效增加混合料的抗裂性能和韌性，提高路面的抗風化和抗水損失能力。常見的纖維包括玻璃纖維和聚丙烯纖維等，其加入量和類型應(yīng)根據(jù)具體工程要求確定。

5 就地熱再生施工技術(shù)要點

5.1 施工準備

針對就地熱再生技術(shù)施工，需要進行現(xiàn)場勘測和設(shè)計。施工團隊必須仔細評估道路狀況，包括路面厚度、老化程度以及基礎(chǔ)情況等。通過采集樣本和使用先進的測試設(shè)備，確定路面材料特性，從而制定適當?shù)脑偕桨负凸ぷ饔媱?。就地熱再生技術(shù)施工依賴于專業(yè)設(shè)備，包括熱再生機、攤鋪機、壓路機等。這些設(shè)備需要提前檢查、維修和調(diào)試，確保其正常運行。同時，根據(jù)施工規(guī)模和周期，確定所需材料，包括再生劑、填縫劑和輔助材料，以便按時供應(yīng)。清理施工現(xiàn)場，保證道路暢通，移除障礙物和破損路面，確保施工順利進行。同時，根據(jù)具體方案，設(shè)置合理的交通標志和警示牌，確保施工區(qū)域的安全性，并采取必要的交通管控措施，保證施工期間對交通的影響最小化。

5.2 原路面加熱

原路面加熱技術(shù)可以采用電熱板、油浸式烘箱和燃氣熱風槍等不同設(shè)備進行。在施工前，需要對現(xiàn)有路面進行評估和處理，包括確定原料的物理化學性質(zhì)，檢測路面厚度、強度和變形情況，清理路面表面雜物等。接著需要將加熱設(shè)備放置在待處理路面上，按照規(guī)劃好的加熱溫度和時間進行加熱操作。一般來說，熱板加熱時間為1～3 分鐘，油浸式烘箱加熱速度較慢，需要在路面上停留5～8 分鐘，而燃氣熱風槍則需要在路面上移動進行加熱，時間大約為10 分鐘左右。在加熱操作結(jié)束后要迅速將瀝青混凝土鋪覆在路面上，進行壓實操作。此時，需要注意保持路面溫度，防止混凝土過早凝固和損壞。同時還需要對路面進行養(yǎng)護，包括噴灑稀釋的瀝青乳液或熱油等，以提高路面的耐久性和穩(wěn)定性。

5.3 原路面翻松

施工過程中需要選擇合適的翻松機械設(shè)備。常見的設(shè)備有熱再生混合料拌和機和熱再生回收銑刨機。這些設(shè)備能夠?qū)⑴f路面進行加熱、銑刨與混合，使其與新的瀝青混合料充分接觸和融合。同時，合理調(diào)節(jié)設(shè)備的工作參數(shù)，確保路面溫度和混合料配比的準確控制。為了提高施工質(zhì)量，需要注意施工過程中的溫度控制。翻松施工需要適宜的溫度范圍，通常在120℃～150℃之間。如果溫度過高或過低都會影響瀝青的粘結(jié)性和混合料的質(zhì)量，進而影響路面的強度和平整度。因此，在施工中需要及時監(jiān)測路面溫度，并根據(jù)實際情況進行調(diào)整。施工完成后，還需要進行養(yǎng)護措施，以保證新修復(fù)的路面能夠盡快恢復(fù)正常使用狀態(tài)。包括噴灑冷卻劑降低溫度、覆蓋保溫材料等[4]。這些措施可以有效降低路面溫度，促進瀝青的硬化和固化過程，提高路面強度。

5.4 噴灑再生劑及添加顆粒纖維

再生劑主要由聚合物復(fù)合材料組成，具有良好的粘附性和滲透性。在施工過程中，施工人員將再生劑通過專用噴灑設(shè)備均勻噴灑在老化、龜裂的路面表層上。再生劑能夠滲透進路面結(jié)構(gòu)，與老化的瀝青混合，形成新的路面層，并具備較高的粘結(jié)強度和耐久性。顆粒纖維是一種纖維材料，可與瀝青充分混合，增加瀝青混凝土的抗裂性、抗疲勞性和抗水損傷能力。在就地熱再生施工中，施工人員將適量的顆粒纖維加入再生劑中，利用噴灑設(shè)備均勻鋪撒在路面上。顆粒纖維通過與瀝青混合形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有效抵抗路面龜裂、破損等問題，提高了路面的整體強度和耐久性。

5.5 添加新瀝青混合料及提升復(fù)拌

針對老舊瀝青混合料的劣化問題，添加新瀝青混合料可以有效改善路面性能。新瀝青混合料應(yīng)具備良好的黏結(jié)性和流動性，以確保補充的瀝青能夠與原有路面充分融合。另外，新瀝青混合料還應(yīng)具備一定的彈性和抗裂性能，以增加道路的承載能力和抗剝離能力。提升復(fù)拌過程是確保施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。復(fù)拌過程中，應(yīng)控制好溫度、時間和攪拌速度等參數(shù)，以確?；旌狭铣浞志鶆虻嘏c新瀝青結(jié)合。此外，還需要注意復(fù)拌設(shè)備的選用和調(diào)整，以適應(yīng)不同路面情況和工程要求。復(fù)拌后的混合料應(yīng)具備一定的穩(wěn)定性和均勻性，以保證施工后道路表面的平整度和堅固程度。

5.6 攤鋪和碾壓作業(yè)

在攤鋪環(huán)節(jié)，要保證瀝青混合料的攪拌均勻，并控制好溫度。通過加熱原有路面，將老化、破損的瀝青混合料回收利用。施工人員需要根據(jù)路面條件和氣溫進行調(diào)整，確保瀝青混合料的溫度在適宜的范圍內(nèi)，一般控制在120℃左右。此外，在攤鋪過程中，還需要注意保持均勻的鋪裝厚度，避免出現(xiàn)厚薄不均的情況。

在碾壓作業(yè)中，應(yīng)選擇合適的碾壓機械和輪胎型號。碾壓時，要保證施工人員操作準確，控制好碾壓速度和振動頻率。合理的振動頻率能夠提高路面密實度，使瀝青混合料與基層緊密結(jié)合。同時，還應(yīng)注意避免碾壓機對路面造成過度擠壓，避免產(chǎn)生損傷[5]。

此外，攤鋪和碾壓作業(yè)前后，還需要進行一系列的配套措施。例如，在攤鋪前要進行路面清掃、澆水等預(yù)處理工作，以確保路面整潔、平滑；在碾壓后要進行噴撒密封劑、表面處理等收尾工作，增強路面的抗水性能和耐久性。

6 結(jié)語

總之，就地熱再生技術(shù)的應(yīng)用將為瀝青公路養(yǎng)護工程帶來革命性的變革。通過最大程度地利用廢舊材料，降低養(yǎng)護成本，提高道路質(zhì)量，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)更加可持續(xù)和環(huán)保的道路養(yǎng)護方式。在未來，我們期待看到這一技術(shù)得到更廣泛的推廣和應(yīng)用，為我們創(chuàng)造更好的交通環(huán)境和更高的生活質(zhì)量。