江蘇學帆分享瀝青路面就地熱再生技術的現狀與發展趨勢

什么是就地熱再生技術？就地熱再生（HIR）技術是通過熱再生機組對瀝青路面加熱軟化，然后進行扒松或銑刨，添加再生劑和新混合料，再進行重新攤鋪碾壓成型的道路維修工藝。

2021-04-15 08:59:38

什么是就地熱再生技術？簡單來說，就地熱再生技術分為3種，表面再生、重鋪再生和復拌再生。緊跟預熱機施工的其他設備，如熱銑刨機、復拌機等，根據施工工藝不同結構上有很大差異。隨著熱風循環、紅外加熱技術快速發展以及滾筒攪拌機的推廣應用，就地熱再生設備整體性能得到了明顯提升。
就地熱再生（HIR）技術是通過熱再生機組對瀝青路面加熱軟化，然后進行扒松或銑刨，添加再生劑和新混合料，再進行重新攤鋪碾壓成型的道路維修工藝。就地熱再生路面維修技術作為一種修復性養護技術，適用于淺層存在病害的高速公路以及一、二級公路瀝青路面表面層的再生。再生層可作上面層或者中面層，再生深度一般為 2 ～ 4cm。
1 ）預熱機分類及原理
瀝青路面就地熱再生技術所用的設備組合，根據施工工藝以及設備制造商不同，形成了許多不同風格。這些設備機組既有相似之處，也有一些明顯差別。就地熱再生機組中的預熱機是用來給路面進行初始加熱的設備，在預熱機結構上，近 20 年來沒有重大變化。雖然不同生產商的預熱機樣式有所不用，但加熱原理基本相同。一般來講，瀝青路面就地熱再生配備 2 臺預熱機進行路面預熱施工。根據加熱方式的不同，預熱機可分為熱風循環式和紅外加熱式。紅外加熱式預熱機采用液化天然氣作為燃料，通過氣化混合與輸送裝置，將混合氣置于分布式燃燒器進行燃燒，通過燃燒器紅外線輻射對路面進行加熱。

熱風循環式預熱機采用柴油為燃料，通過燃燒器燃燒柴油產生熱風，熱風經循環系統將熱風不斷的吹在路面上，對路面進行加熱。具體原理如下：利用燃燒器加熱室內空氣，通過調整給油量調節機構控制燃燒溫度，從而把熱氣溫度控制在 700℃左右；熱氣以 7 個大氣壓吹送到貼近地面，使瀝青地面軟化，噴射出的熱氣則可以回收后再熱重新使用。與此同時，加熱板所產生的熱輻射作為輔助加熱措施，整體提高了綜合熱效率，從而使加熱深度可達 5 cm。

瀝青路面

2 ）就地熱再生技術分類及特點
就地熱再生施工工藝分為表面再生、重鋪再生和復拌再生 3 種。緊跟預熱機施工的其他設備，如熱銑刨機、復拌機等，根據施工工藝不同結構上有很大差異。
2.1 表面再生
它是**個發展起來的就地熱再生工藝， 20 世紀 30年代，第1臺具備基本再生性能的設備誕生，20 世紀 60 年代中期以后開始普遍使用，與其他 HIR 工藝相比，表面再生是較基礎、技術較簡單的工藝。
該施工工藝主要工序組成如下：干燥和加熱現有道路上面層—翻松已加熱軟化的瀝青道路—按照設計要求和生產配合比加入再生劑—拌和松散再生混合料—用自由懸浮式刮鋪機撒布和攤鋪再生混合料—用常規壓路機與步驟碾壓再生混合料。表面再生工藝中不加入新瀝青混合料，因此該工藝方法較適合于改善瀝青老化道路。
2.2 重鋪再生
該工藝適用于單獨使用表面再生和復拌再生工藝，而不能恢復道路縱斷面或表面要求的工況。例如：常規瀝青路面加鋪作業不可行時；要求極薄的瀝青面層時，或采用專門的混合料作為磨耗層時。
重鋪再生工藝分為單階段法和多階段法。在單階段法施工中，對瀝青道路進行再生時，通過就地熱再生機組中**的攤鋪裝置，在未碾壓的再生混合料上攤鋪新的瀝青混凝土（或專門混合料），新加鋪層厚度一般不超過 2 cm，**采用壓路機進行兩層一次性碾壓。
在多階段法施工中，先通過就地熱再生機組后的攤鋪裝置攤鋪再生混合料，然后采用常規的攤鋪機 , 在未碾壓的再生混合料上再攤鋪常規的瀝青混合料（或專門混合料）。新加鋪層厚度一般不超過 4cm，再生混合料和新加鋪層材料作為一層進行碾壓。
無論是單階段法還是多階段法，該施工工藝主要工序如下：干燥和加熱現有道路上面層—翻松已加熱軟化的瀝青道路—按照設計要求和生產配合比加入再生劑—拌和松散再生混合料—用自帶的攤鋪裝置進行攤鋪—用常規攤鋪機在再生混合料上再攤鋪一層新瀝青混合料—用常規壓路機碾壓再生混合料。
2.3復拌再生
該工藝是綜合了上述兩種施工工藝優點的一種創新，它采用間歇式攪拌裝置拌合混合料。它的要點是機組自帶拌缸，采取間歇式拌合方式，把再生料與新的瀝青混合料進行反復拌合，然后利用常規的攤鋪機進行攤鋪作業。

該施工工藝采用：2 臺預熱機—熱銑刨—復拌機—攤鋪碾壓的施工順序進行。按就地熱再生施工工藝要求，原路面應具備以下條件：一是原路面整體強度滿足設計要求；二是原路面病害主要集中在表面層，通過再生施工可得到有效恢復；三是原路面瀝青的 25 度針入度不低于 20（0.1mm）。

瀝青路面

3）就地熱再生技術趨勢
20 世紀 70 年代未 80 年代初，隨著熱風循環、紅外加熱技術快速發展以及滾筒攪拌機的推廣應用，就地熱再生技術得到了快速發展，就地熱再生設備整體性能得到了明顯提升。就地熱再生技術在我國已經有近 20 年的歷史，20 年來我國一直沿用國外技術路線，沒有取得重大技術突破，只是局部進行了技術改進和升級。
目前，國內沿用的技術路線主要來源于美國、加拿大和德國。英達公司的就地熱再生產品與技術采用美國技術路線，屬于表層與加鋪再生技術。森遠公司就地熱再生產品與技術采用加拿大技術路線，屬于復拌再生技術。中聯、澳新等公司的產品與技術采用德國技術路線，屬于重鋪再生技術。
隨著我國對施工環保要求的逐漸嚴苛，就地熱再生技術也面臨著諸多技術挑戰，具體包括以下幾點：采用新的加熱與保溫技術，提高再生機組熱效率，使瀝青煙等廢氣排放更少。采用新的控制技術，使設備人機界面協同效果更加友好，減少操作人員的勞動強度，增加設備可靠性。采用模塊化綜合結構設計，使預熱機后續工藝標準一致，減少設備數量。將整機結構設計得更加緊湊，使轉場更加快捷、高效。