就地熱再生技術在SMA路面中的應用及使用建議

張來虎

摘 要：文章首先簡要的介紹了就地熱再生技術的定義，技術特點以及適用條件，在此基礎上對依托工程的實例進行經濟效益和社會效益分析，對SMA路面使用就地熱再生技術進行養護的可行性進行分析，并提出使用建議，借此為同類工程的開展實施提供參考依據。

關鍵詞：道路工程；就地熱再生；SMA面

中圖分類號：U418.68 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）09-0069-02

經過幾十年發展，我國公路基礎設施建設逐漸完善，公路維修養護及改造任務加劇[1]。至2016年底，我國高速公路總里程已超13萬公里，但是維修養護任務加劇，如果廢棄大量舊瀝青混合料，會造成環境污染，且對我國缺乏優質瀝青的現狀來說更是一種資源浪費[2]。所以以目前國內的現狀來看，百分之百的利用舊瀝青混合料變得尤為重要。SMA就地熱再生是一種預防性養護技術，可以分為復拌再生、加鋪再生兩種[3]。本文就高速公路SMA路面就地熱再生技術的應用進行淺談并提出使用建議。

1 SMA路面就地熱再生技術的技術特點及適用條件

1.1 技術特點

就地熱再生技術符合“十三五”規劃建議，堅持了綠色發展，推動建立綠色低碳循環發展體系，全面節約和高效利用資源，它減少了廢料運輸和廢棄路面材料的堆放場地；能最大限度利用舊料，減少了山體的開采破壞，保護了自然環境；因其100%熱結合，接縫處理良好，可避免縱向開裂；因施工時采用單線道路施工方式，影響交通及沿途居民程度小，施工結束后即可開放交通。

1.2 適用條件

瀝青路面就地熱再生適用于僅存在輕度車轍、淺層輕微龜網裂、表面輕度松散及擁包等病害的瀝青路面的維修。一般需滿足以下具體條件：原路面非結構性車轍、推移和擁包深度應小于20mm，且產生病害的部位主要在表層；原路面瀝青的25℃針入度應大于20（0.1mm）；原路面整體強度滿足設計要求。當PSSI≥90，采用表層熱再生；當90≥PSSI≥80，采用表層熱再生并加鋪新上面層。

2 工程應用的經濟效益和社會效益分析

2.1 經濟效益分析

經濟效益分析就是在道路使用年限內支付費用和產生效益的比較，從而得出整體經濟效益。本文分析不考慮產生效益，僅僅考慮瀝青路面結構中的再生層和對比層所需要的費用。由于采用再生技術后使用年限和對比層之間存在不同，自然在使用期末所花費的費用不同，使用期末路面殘值也會有所差別。另外，考慮到凈現值法是最簡單、最有效的一種經濟效益方法，本文在做經濟分析時應用凈現值法，壽命分析周期確定為15年，折現率初定為6%。計算公式如下。

以某高速公路為例，路面計算寬取3.75m，僅考慮上面層不同。對比兩種方案如下：第一種方案，采用傳統的銑刨加鋪方式，銑刨后加鋪4cmSMA，第二種方案，采用就地熱再生，如圖1所示。

由于整個經濟分析不涉及基層和土基部分，所以對比計算僅考慮路面面層材料費用。方案1采用4cmSBS改性瀝青混合料SMA13L，方案2采用4cm改性就地熱再生瀝青混合料SMA13L。計算得出不同的結構層的造價對比見表1所示，計算單元為1km。

采用就地熱再生技術，使用壽命將降低15%左右。假設方案1使用壽命為7年，即7年進行一次維修，則方案2使用壽命約為6年，按照公式（1）、（2）計算后結果來看，方案1凈現值為18.6萬元，方案2凈現值為15.3萬元，方案2同比方案1每公里節省了3.3萬元，節省比例17.7%。分析可見，在使用壽命周期內，采用就地熱再生技術總體上經濟效益明顯。

2.2 社會效益分析

瀝青混合料是道路工程中最主要的材料，隨著道路行業的蓬勃發展，對材料的需求量也越來越大。據概略估算，瀝青路面按照10年的大中修周期測算，我國高速公路每年有15%大中修，養護里程達11000km，以平均路面寬度22.5m、平均翻修厚度10cm測算，每年高等級公路大中修工程將產生廢舊路面材料約2500萬m3。而這個數字將以每年10%的速度增長。瀝青混合料再生技術將部分舊瀝青重新利用起來，其中回收混合料約占再生料總用量的30%，不僅節省大量的集料，減少使用新材料的用量，也降低大量的成本。從節省舊料占地、節省材料的消耗方面明顯節約50%以上，節省材料成本30%以上。再生混合料的重要貢獻在于降低了礦山的開采率，采用再生技術后礦山的剝采減少了60%以上，對社會的貢獻是極大的。

3 使用建議

根據工程應用實例，對高速公路SMA路面就地熱再生技術的應用提出以下建議，其一：應注重原路面調查與評價，建議在施工前，全面收集原路面設計、施工及竣工等資料；其二：應加強材料的質量控制，新加材料和回收瀝青路面材料（RAP）的質量關乎整個再生設計過程；其三：重視就地熱再生瀝青混合料配合比設計，應采用馬歇爾設計法，有條件最好使用旋轉壓實成型試件，SMA就地熱再生瀝青混合料配合比設計包括目標配合比設計、生產配合比設計和生產配合比驗證三個階段，總體思路是結合再生混合料礦料級配設計，確定添加新料的材料規格、比例及滿足再生混合料最佳瀝青用量的新料瀝青用量，同時結合級配要求及現場車轍深度確定添加料比例；最后應嚴控施工工藝以及強化質量檢查及驗收，施工環節必須嚴格控制，對其使用應嚴格管理、卓越設計、精細化施工和檢查驗收多部門聯動，確保工程質量。

4 結論

（1）就地熱再生技術具有無廢料、環保、交通干擾少、施工速度快、轉場速度快等特點，滿足“十三五”規劃的建議，值得我們大力推廣應用。（2）通過對采用就地熱再生技術進行預防性養護的工程實例進行經濟評價，可以看出，在使用壽命周期內，采用就地熱再生技術總體上經濟效益明顯；它可以節省舊料占地、節省材料的消耗方面明顯節約了50%以上，節省材料成本30%以上，采用再生技術后礦山的剝采減少了60%以上，對社會的貢獻是極大的。（3）使用就地熱再生技術時，應注重原路面調查與評價，加強材料的質量控制，重視就地熱再生瀝青混合料配合比設計，并且應嚴控施工工藝以及強化質量檢查及驗收。

參考文獻

[1]沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現象及預防[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2]沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京：人民交通出版社，2001.

[3]公路瀝青路面再生技術規范[S].JTG F41-2008.北京：人民交通出版社，2008.