1、1就地热再生,热在何处就地热再生：热在何时？工程机械与维修 2005-9-21 16:53:00 本文组织/周馥隆在一些发达国家公路的沥青路面大、中修工程中，普遍采用就地热再生来恢复损害路面的原有功能，就地热再生已经成为一项成熟的技术得到了大面积的推广。就地热再生进入国内市场后，从国内这几年的使用情况来看，出现了叫好不叫座的尴尬局面，尤其是设备成本、施工工艺和质量控制都难以让国内用户大面积接受这项新技术，真正有几年使用经验的用户就更少。就地热再生这个市场是否很大？企业是否有必要开发就地热再生设备？目前国内外的设备及技术现状如何？它们是否真的是国内目前养护市场上急需的设备？发展前景如何？ 本期请
2、看几位专业人士有关本话题的观点沥青路面就地热再生设备与工艺分析 江燕青 吴永平 宁 飞从 20 世纪 70 年代开始，德国、美国等欧美国家，为了2在道路维修中充分利用旧的沥青混合料，节省资源，进行了沥青路面的就地热再生技术及相关设备的研究开发。目前，这项高效环保的沥青路面维修技术，无论是在设备方面还是在工艺方面，都比较成熟。在我国，20 世纪 90 年代初修建的高速公路已逐渐进入了大修期，沥青路面就地热再生这一现代公路养护维修技术引起了人们的高度关注。为了更好的推广应用沥青路面就地热再生技术，有必要对其所采用的设备和工艺方法进行较深入地分析。就地热再生技术的基本工艺及特点就地热再生的基本工艺就
3、地热再生技术是适合于沥青路面面层连续修复的一种环保高效的沥青路面维修技术，通过加热软化旧路面，并以机械方式翻松（铣刨） ，对旧料进行搅拌（根据需要添加新沥青、再生剂、新混合料或骨料） ，并将所形成的再生混合料就地摊铺、压实，从而消除路面病害；恢复路面性能。就地热再生机组有多种类型，但其基本工艺为：预先加热路面耙松或铣刨路面（可同时加入再生剂）添加特制级配新混合料就地搅拌新旧混合料摊铺压实。就地热再生技术的特点适用就地热再生的基本条件是路面基层的结构完好并有足够的强度和承载能力，路面破损深度小于 60 mm 的沥青3路面的维修。就地热再生技术具有以下特点：可全面解决坑槽、车辙等路面病害；纵向接缝
4、及层间连接的质量比较好；能更好地（100）利用现有的旧沥青混合料，降低工程费用和维修成本（如原材料费、运输费用等） ，经济效益显著；单线施工方式，对交通的干扰比较小（使交通阻塞及危险降到最低） ；清洁环保，作业过程以液化石油气为燃料，对环境的污染比较小；再生路面达到使用年限时，还可以继续再生利用。就地热再生设备及施工工艺就地热再生设备就地热再生设备主要由两大系统组成：加热系统和再生系统。加热系统 加热系统主要由燃烧装置、加热装置、燃料罐、液压装置、发动机、操纵装置和基础车等组成。预加热机的作用是就地加热沥青路面，使旧路面的材料软化并达到理想的施工温度。在将热能辐射到磨耗层的理想深度的同时，不会
5、破坏骨料，不会燃焦沥青，因而也不会产生不必要的污染。其燃烧过程是在全密封的装置内进行的，不存在任何明火。预加热机按结构不同可分为集中燃烧式（图 1）和分散燃烧式（图 2） ，按燃料及加热方式的不同可分为红外线辐射式、热风循环式和红外线热风并用式。4再生系统再生系统主要由新料接料斗、供料装置、路面耙松装置、搅拌装置、添加剂喷洒装置、熨平装置、辅助加热装置及行走装置等组成。再生系统装置较多，此处只简单分析主要的 3 个装置：耙松装置、拌合装置和摊铺装置。耙松装置的耙松器能够将现有沥青铺层均匀地耙松到规定的深度，并使耙松后的材料在进入拌合锅前于机器中部形成料带。耙松装置有齿耙式和旋转滚筒式 2 种。
6、拌合装置一般为双卧轴式，以保证新旧材料（耙松下的旧铺层材料、沥青或再生剂、新添加的热拌混合料）被充分均匀的拌合成一种达到路用性能的再生材料。摊铺装置设有翻松材料摊铺装置(亦称第 1 级熨平装置)和新沥青混合料摊铺装置(亦称第 2 级熨平装置)。翻松材料摊铺装置设在翻松装置后面，主要把翻松的材料摊铺整平。它有刮板式和螺旋式 2 种。就地热再生施工工艺分析综合式就地热再生工艺过程为：先把现有沥青路面加热软化，再将旧沥青层收集起来输送到该机组中的双卧轴连续搅拌机上，添加新骨料，补充新沥青，搅拌后输送到机组的摊铺器上，经摊铺、捣实、熨平，最后用压路机碾压形成新的路面。其施工工艺流程如图 3 所示。 根
7、据路面破5损情况的不同和对修复后路面质量等级的不同要求，就地热再生的施工工艺主要有整形再生法、重铺再生法和复拌再生法等 3 种。 整形再生法整形再生法是由加热机对旧沥青路面加热至一定温度后，用复拌机将路面翻松并用复拌机上的搅拌器把翻松的材料拌和均匀（可同时加入适量的添加剂恢复沥青性能） ，然后摊铺到路面上，再用压路机碾压成型。这种方法适合维修破损不严重、破损面积较小的路面，修复后可消除路面的车辙、龟裂等病害，恢复路面的平整度，改善路面性能。整形前后的道路表面横断面如图 4 所示。重铺再生法重铺再生法是用复拌机在整形再生法施工的基础上，把旧路面材料翻松、搅拌均匀并整平后作为路面下面层，同时在其上
8、面再铺设一层新的沥青混合料作为磨耗层，形成全新材料的路面，最后用压路机碾压成型，其作业流程如图 5 所示。这种方法适用于破损较严重的路面的维修翻新和旧路升级改造施工，修复后形成与新建道路性能完全相同的全新路面。重铺后的道路表面横断面如图 6 所示。重铺再生法会改变道路原有的标高。复拌再生法6复拌再生法是由加热机将旧路面加热至一定温度后，用复拌机将旧路面翻松，并把翻松后的材料与新沥青混合料在复拌机的搅拌器中拌和均匀，形成新品质的沥青混合料，然后摊铺到路面上，用压路机碾压成型，其作业流程如图7 所示。这种方法适用于维修中等程度破损的路面，修复后可以恢复沥青路面的原有特性。复拌后的道路表面横断面如图
9、 8 所示。由于就地热再生处理的是路面的面层部分，因此，这种方法适用于路基良好、路面结构坚固、具有良好排水系统的道路维修。再生施工之前，应当处治好各种结构病害，并将路面不良材料清除干净，并掌握路面的结构和损坏的原因，从而确定再生添加料配比的设计。 目前，我国的高速公路相继进入大修期，就地热再生技术对于合理利用资源、保护环境、维持我国庞大的高速公路网的通行能力、提高公路的服务质量和保障安全运营，具有十分巨大的社会意义和经济效益，是实现我国公路交通事业“可持续发展”战略的重要技术之一。因此，采用就地热再生技术进行公路维修也是一种趋势，具有广阔的市场前景。就地热再生的应用及前景 杨云晖就地热再生技术
10、（HTR）是适合于沥青路面面层连续修复的一种经济的现代沥青路面维修技术。目前，随着技术7标准的建立和规范的完善，就地热再生被越来越多的人所接受，并越来越多地应用于道路的修复及养护施工中。就地热再生在国内的应用就地热再生技术在国外已相当成熟，在国内应用却只有短短几年。2002 年 5 月初，河北润泽实业有限公司引进国内首套维特根 4500 型就地热再生机组，先后在京津塘高速公路、沪宁高速公路、石太高速公路及成渝高速公路进行了表面热再生施工，取得了良好的施工效果。 2002 年 9 月, 上海浦东路桥建设股份有限公司从德国维特根公司引进HM4500 型预热机和 RX4500 型热再生机及相应技术，
11、结合公司研究成果并经过试验及试验段铺设，掌握了就地热再生技术和施工工艺。2002 年 10 月，该公司顺利完成了 300 m 左右金海路(双向 6 车道)沥青路面现场热再生试验段， 并在 10 天内完成 2.18 km 奉炮公路沥青现场热再生路面的施工。再生后的新路面中，原废旧沥青混合料 95以上得到再生利用。经对再生施工后的道路进行测试，表明路面的主要性能指标已经达到现有公路沥青路面施工技术规范要求。到 2003 年 10 月，该公司已经先后在5 个工程中实施了沥青路面就地热再生施工，均取得了理想效果。北京创飞公路养护工程技术公司引进了加拿大大能热再8生大型机组，在山东高速公路养护上大显身手
12、，并开创了热再生技术与改性沥青技术相结合的先例。此外，大能沥青路面热再生修补车(DynaireCPMV450 型)在四川、云南等地高速公路养护中也有成功应用。总的看来，虽说在国内因种种原因而导致就地热再生的应用并不普遍，但这种施工方法无论是从技术方面还是从经济方面都是可行的，而且有利于环保，是一种很有发展前景的沥青路面大修技术。 就地热再生的优势就地热再生与其他再生方式相比，有相当多的优越性是显而易见的。经济效益显著就地热再生技术可以利用原有沥青路面旧材料的 95以上，节约了材料费用，且减少了传统冷铣刨方法所耗费的大量运输费用，维护成本显著下降，其维修费用相当于传统修复方法的 5060。以 1
13、990 年建成通车的京津塘高速公路为例，该路有沥青混凝土路面 398 万 m2。到 1999 年前后，随着使用年限的增长和交通量的增加，路面使用质量逐年下降，部分路面出现网裂、车辙等损坏现象，特别是有 50 km 长的软土路段，没有铺表面层部分中面层已有损坏和沉降。经初步统计全线需要修补的面积为 150 万 m2，若使用就地热再生技术进行路面的更新与补强后, 每年可节约维修资金近 900 万9元。由此可以看出，就地热再生技术将会为我国公路养护事业带来极大经济效益，前景十分看好。维修路面质量好利用就地热再生技术，可以提高路面的修复质量。由于是在现场加热，前后 2 次维修的接缝是热接缝，不会出现接
14、头松散、错台现象；加热旧路面时，路面下 50 mm 处的温度可达 130 ，可愈合原路面深层处的微小裂缝，提高路面整体强度，延长路面使用寿命。环保性能好由于不铣刨旧路面，没有废弃料，也不会产生刺耳的噪声，因而不会造成环境污染；由于原路面旧材料的全部利用，不需要添加更多的碎石，减少了开山炸石、河里取砂，不会造成环境破坏。交通干扰小用传统的方法维修路面，势必封闭交通，这样不但会造成交通不便，还会给收费公路的业主造成经济损失。而用就地热再生方法维修路面，只需封闭一个车道，其余车道照常通车，对交通干扰小。 就地热再生市场前景分析 国内市场对路面再生设备的需求我国高速公路开始修建于 1989 年，此后数
15、年陆续建成的高等级公路有 60%左右都采用沥青路面，现已进入大、中修期。按照沥青路面的设计寿命(1520 年)计算，国内每年10约有 10% 的沥青路面需要翻修，旧沥青废弃量每年达到220 万 t，如能加以利用至少每年可节省材料费 35 亿元。同时，由于 1995 年后高速公路建设速度加大，以后这个数字将以每年 15%左右的速度增长，估计 2010 年以后沥青路面大中修产生的旧沥青混合料每年将达到 1 000 万 t，再生利用每年可节约材料费 150 亿元以上。由于目前国内旧沥青路面再生技术还没有普遍应用，这些为数巨大的沥青混凝土层只能白白地废弃掉，不仅浪费了资源，也对环境造成了严重的污染。环保和节能是当今各国都十分重视的事，我国也不例外。国家及部分省市对沥青道路再生已出台了相当多的优惠政策，旧沥青路面再生在国内普遍应用是迟早的事。在就地热再生、厂拌热再生、就地冷再生等各种再生工艺中，以就地热再生的经济性最好，而且在环保和节能方面也是最佳的。因而，在沥青路面大修时，就地热再生必将是施工单位的首选方案。制约就地热再生推广的主要因素如前所述，虽然就地热再生有着良好的经济效益和社会效益，但它也有明显的不足。就地热再生只适用于路面表层维修就地热再生处理的是路面表层部分，一般处理深度不超过 60 mm。因此，采用此法施工要求路基应当坚固并具有
