分为表面再生、重铺再生和复拌再生3种。紧跟预热机施工的其他设备,如热铣刨机、复拌机等,根据施工工艺不同结构上有很大差异。随着热风循环、红外加热技术快速发展以及滚筒搅拌机的推广应用,就地热再生设备整体性能得到了明显提升。

就地热再生(HIR)路面维修工艺是通过热再生机组对路面加热软化,然后进行扒松或铣刨,再添加再生剂和新混合料,最后进行重新摊铺碾压成型的道路维修工艺。就地热再生路面维修技术作为一种修复性养护技术,适用于浅层存在病害的高速公路以及一、二级公路沥青路面表面层的再生,再生层可作上面层或者中面层,再生深度一般为2~4cm。

预热机分类及原理

沥青路面就地热再生技术所用的设备组合,根据施工工艺以及设备制造商不同,形成了许多不同风格。这些设备机组既有相似之处,也有一些明显差别。就地热再生机组中的预热机是用来给路面进行初始加热的设备,在预热机结构上,近20年来没有重大变化。虽然不同生产商的预热机样式有所不用,但加热原理基本相同。一般来讲,沥青路面就地热再生配备2台预热机进行路面预热施工。

根据加热方式的不同,预热机可分为热风循环式和红外加热式。红外加热式预热机采用液化天然气作为燃料,通过气化混合与输送装置,将混合气置于分布式燃烧器进行燃烧,通过燃烧器红外线辐射对路面进行加热。

热风循环式预热机采用柴油为燃料,通过燃烧器燃烧柴油产生热风,热风经循环系统将热风不断的吹在路面上,对路面进行加热。具体原理如下:利用燃烧器加热室内空气,通过调整给油量调节机构控制燃烧温度,从而把热气温度控制在700℃左右;热气以7个大气压吹送到贴近地面,使沥青地面软化,喷射出的热气则可以回收后再热重新使用。与此同时,加热板所产生的热辐射作为辅助加热措施,大大提高了综合热效率,从而使加热深度可达5cm。

就地热再生技术分类及特点

就地热再生施工工艺分为表面再生、重铺再生和复拌再生3种。紧跟预热机施工的其他设备,如热铣刨机、复拌机等,根据施工工艺不同结构上有很大差异。

表面再生

它是第一个发展起来的就地热再生工艺,20世纪30年代,第一台具备基本再生性能的设备诞生,20世纪60年代中期以后开始普遍使用,与其他HIR工艺相比,表面再生是最基础、技术最简单的工艺。

该施工工艺主要工序组成如下:干燥和加热现有道路上面层—翻松已加热软化的沥青道路—按照设计要求和生产配合比加入再生剂—拌和松散再生混合料—用自由悬浮式刮铺机撒布和摊铺再生混合料—用常规压路机与步骤碾压再生混合料。表面再生工艺中不加入新沥青混合料,因此该工艺方法最适合于改善沥青老化道路。

重铺再生

该工艺适用于单独使用表面再生和复拌再生工艺,而不能恢复道路纵断面或表面要求的工况。例如:常规沥青路面加铺作业不可行时;要求极薄的沥青面层时,或采用专用混合料作为磨耗层时。

重铺再生工艺分为单阶段法和多阶段法。在单阶段法施工中,对沥青道路进行再生时,通过就地热再生机组中最后的摊铺装置,在未碾压的再生混合料上摊铺新的沥青混凝土(或专用混合料),新加铺层厚度一般不超过2cm,最后采用压路机进行两层一次性碾压。

在多阶段法施工中,先通过就地热再生机组最后的摊铺装置摊铺再生混合料,然后采用常规的摊铺机,在未碾压的再生混合料上再摊铺常规的沥青混合料(或专用混合料)。新加铺层厚度一般不超过4cm,再生混合料和新加铺层材料作为一层进行碾压。

无论是单阶段法还是多阶段法,该施工工艺主要工序如下:干燥和加热现有道路上面层—翻松已加热软化的沥青道路—按照设计要求和生产配合比加入再生剂—拌和松散再生混合料—用自带的摊铺装置进行摊铺—用常规摊铺机在再生混合料上再摊铺一层新沥青混合料—用常规压路机碾压再生混合料。

复拌再生

该工艺是综合了上述两种施工工艺优点的一种创新,它采用间歇式搅拌装置拌合混合料。它的核心是机组自带拌缸,采取间歇式拌合方式,把再生料与新的沥青混合料进行反复拌合,然后利用常规的摊铺机进行摊铺作业。

该施工工艺采用:2台预热机—热铣刨—复拌机—摊铺碾压的施工顺序进行。按就地热再生施工工艺要求,原路面应具备以下条件:一是原路面整体强度满足设计要求,二是原路面病害主要集中在表面层,通过再生施工可得到有效恢复,三是原路面沥青的25度针入度不低于20(0.1mm)。

就地热再生技术趋势

20世纪70年代未80年代初,随着热风循环、红外加热技术快速发展以及滚筒搅拌机的推广应用,就地热再生技术得到了快速发展,就地热再生设备整体性能得到了明显提升。就地热再生技术在我国已经有近20年的历史,20年来我国一直沿用国外技术路线,没有取得重大技术突破,只是局部进行了技术改进和升级。

目前,国内沿用的技术路线主要来源于美国、加拿大和德国。英达公司的就地热再生产品与技术采用美国技术路线,属于表层与加铺再生技术。森远公司就地热再生产品与技术采用加拿大技术路线,属于复拌再生技术。中联、澳新等公司的产品与技术采用德国技术路线,属于重铺再生技术。

随着我国对施工环保要求的逐渐严苛,就地热再生技术也面临着诸多技术挑战,具体包括以下几点:采用新的加热与保温技术,提高再生机组热效率,使沥青烟等废气排放更少。采用新的控制技术,使设备人机界面协同效果更加友好,减少操作人员的劳动强度,增加设备可靠性。采用模块化综合结构设计,使预热机后续工艺标准一致,减少设备数量。将整机结构设计得更加紧凑,使转场更加快捷、高效。