在众多沥青路面养护技术中，就地热再生可用于修复沥青路面面层4cm以内的各种病害。近年来，就地热再生技术作为一种旧料100%利用且环保高效的沥青路面养护技术受到广泛应用，其产生的经济社会环境效益尤为显著。

目前诸多学者已对就地热再生混合料配合比设计及施工过程温度问题进行了大量的研究，张友华等研究了新沥青混合料掺量对再生混合料级配的影响；张清平分析了就地热再生混合料的路用性能；郭小宏等建立一维非稳态导热模型，对就地热再生加热等级及作业速度进行研究中国沥青网sinoasphalt.com。但是此类文献都是建立在室内试验以及理论计算的基础之上，缺乏对就地热再生实际设计到施工过程中非均匀环节的研究。

非均匀性是由于设计、材料、施工等变异性因素引起路面质量波动，并在路面上表现的质量不均匀。该文依托实际工程，从施工质量的角度出发，系统分析就地热再生整个过程的非均匀性环节，提出基于平均值－极值控制方法的施工质量动态监控方案，以达到改善就地热再生施工质量的目的。

工程概况

2016年8月25日，在对江西省泰井高速公路进行调研后，拟对K0+000~K62+000段全幅采用就地热再生技术处理病害。泰井高速主线全长62km，经调研全线病害主要为横缝及挖补，存在少量的纵缝、沉陷，前期养护过程中局部采用微表处技术、罩面技术、贯缝进行过病害处理。此次就地热再生新料采用改性沥青AC-13混合料，集料为石灰岩。

混合料设计过程非均匀性分析

对于传统的就地热再生混合料配合比设计方法，再生剂掺量及新料级配均根据旧路面状况经室内试验确定，然而实际施工过程中新料添加量随着原路面车辙深度变化，与室内设计存在误差，影响实际施工质量。因此该文对再生混合料设计阶段非均匀性环节进行分析，以期改善就地热再生施工质量。

RAP料

由于该路面前期养护采用微表处、罩面等养护技术，故不同桩段RAP级配及油石比存在一定差异性。该文选取3组RAP料试样进行抽提、筛分。

通过对旧料级配分析，原路面细料占比较大，部分路段0.075mm以下矿料含量超过10%，究其原因是原路面经长期车载碾压，集料破碎形成粉料。为减少再生沥青混合料中粉料，故新集料中不再添加矿粉。

再生剂

按照设计标准，在抽提后得到的旧沥青中添加1%、3%、5%再生剂，分别测试再生后沥青三大指标，并与SBSI-D号改性沥青的技术指标对比。

可知：再生剂对老化沥青三大指标有明显提升作用，再生剂掺量3%时，沥青的三大指标与SBSI-D号改性沥青性能比较接近。但是依据部分学者研究表明：随着再生剂掺量的增加，再生混合料高温稳定性能及劈裂强度存在不同程度的下降，且再生剂本身对沥青混合料长期性能影响尚不确定，因此就地热再生中沥青混合料再生剂掺量不宜过高。通过室内试验研究，该项目再生剂的掺量确定为旧沥青混合料中沥青质量的3%。

再生混合料

就地热再生工程中添加新料的主要目的：①改善旧路级配和RAP性能；②填充车撤槽，保证施工后的路面标高。依据鞍山森远SY-4500沥青路面再生重铺机组的实际施工经验，室内试验确定新旧料掺量比例为1:9。　

虽然通过室内试验表明该再生混合料路用性能满足要求，但是实际施工由于铣刨深度、松铺厚度等因素的影响，新料的掺量总是处于波动中，导致实际工程质量达不到室内试验理想状态下的性能。

上述分析表明：原路面旧料级配、再生剂及新料掺量存在不确定性，而室内试验通常取均值，得出一种新料级配，由于各环节非均匀性导致施工质量存在变异性。因此建议设计方应细化原路面旧料、再生剂、新料掺量分析，给出多种新料级配，通过拌和站微调级配来保证旧料分析环节的均匀性。

施工过程非均匀性分析

病害处理非均匀性

该工程病害处理采用深层预处理及浅层预处理相结合，通过雨后对不同病害处理程度处就地热再生效果的观察，就地热再生质量与病害处理效果成正相关，因此建议施工方必须严格把控横缝处理质量，消除病害处理非均匀性对就地热再生质量的影响。

材料非均匀性

虽然通过室内试验确定了新料级配、再生剂掺量以及是否添加新沥青，但是施工现场由于新料时间久后会出现级配离析，且由于原路面不均匀性导致再生剂及新添沥青掺量不断波动，上述材料变异性均会影响施工质量，因此建议设计方采用多种级配优化方法确定最终级配以减小新料级配离析程度，施工方在结合试验数据的基础上，严格控制铣刨机中再生剂及沥青掺量的设定参数，可以根据施工经验小幅度调整。

温度非均匀性

温度控制作为就地热再生施工质量控制过程中的重要部分，对就地热再生工程质量具有极为重要的意义。由于原路面路况、RAP料及外界环境变异性较大，因此施工过程中原路面油石比、铣刨深度、层间水气以及地表温度均会影响施工过程的机组温度。

实测数据及分析。该工程采用鞍山森远ＳＹ4500再生机组作为沥青混凝土路面就地热再生设备，温度测量采用红外温枪，每个桩号由3台加热机加热后路表温度、铣刨后料垄温度、复拌料温度、摊铺后路表温度以及初压后路表温度7个环节组成，加热后路表温度测量4组数据，其余环节测量3组数据。

不同桩号下加热机环节实测温度数据。横坐标中1~4、5~8、9~12分别为第1台、第2台、第3台加热机加热后路面温度数据。

可以看出：加热机加热过后路表温度呈阶梯性变化；不同的外界因素，最终第3台加热机后路表温度均为180~210℃，满足施工作业要求，表明地表温度、行进速度以及加热等级与施工温度有直接联系，温度影响因素的实时测量及即时调控对施工的影响很大；对比K15+300与K15+350温度数据发现：当地表温度较高时，采用三级加热会导致路面温度过高，而二级加热则可以满足施工要求；由于K22+850处路面内部含大量水气，严重阻止了温度的有效传递，只降低机群作业速度弥补不了这一劣势，因此采用第1台加热机较快循环往复以减少路面内部水气，后面机组以1.5m/min速度行驶的施工作业方式，取得良好效果。

不同桩号加热机后各环节实测温度数据。13~15为铣刨料垄温度，16~18为复拌料堆温度，19~21为摊铺温度，22~24为初压后路表温度。

可以看出：旧料料堆温度与环境温度呈正相关关系，这主要是由于施工深度范围内路面内部温度随着地表温度的升高而升高；数据显示复拌加热后混合料温度为120~135℃，分布均匀，不受作业环境影响，表明在不同作业环境温度下选择合适的机群作业速度可以保证施工质量的均匀性；钢轮压路机碾压完毕后路表温度为110~120℃，但是低温环境下，能量散失较快，压路机必须紧随摊铺机后进行碾压，且胶轮压路机与钢轮压路机间距不得过远。

施工环境因素的确定。通过上述对不同作业环境下各施工环节温度数据的分析，低温环境下施工可以通过降低机组行驶速度来弥补地表温度偏低的缺陷，同样达到作业要求，但是较低的行驶速度增加燃油成本、减少工作效率，因此建议尽可能选择高温天气施工。高温季节路表温度达到50~60℃，加热至施工要求温度所需温差小，加热机台数过多，加热温度过高导致原路面沥青严重老化，影响施工质量，选择二级加热可以节约燃油成本和提高施工质量。施工过程中，整套机组应匀速行驶，高温环境下以3~3.5m/min，低温环境以1.5~2m/min为宜。地表温度、加热等级以及行驶速度与加热效果存在直接联系，施工过程必须通过即时调控来保证施工质量。

压实非均匀性

沥青路面施工中碾压环节效果直接关系路面压实度，压实过程由于压路机间距、碾压时间以及碾压遍数存在人为因素，因此施工过程操作人员必须严格按照《公路沥青路面再生技术规范》要求，降低压实过程非均匀性对施工质量的影响。

质量监控非均匀性分析

第三方检测施工质量时，主要以压实度、平整度、厚度及渗水系数来评估。由于检测过程，主要采用抽检的形式，存在极大变异性，因此不能以某一不合格数据来判断施工质量好坏，应该采用动态控制方法，对施工整体质量均匀性进行评价，分析异常数据产生原因，及时调整保证下次施工质量。该工程采用平均值－极值控制图对泰井高速公路就地热再生施工路面进行质量控制。

X--R控制图

X--R控制图以平均值Ｘ－作为中心线CL，并标出质控上限UCL和质控下限LCL，表示允许的施工正常波动范围，超出质控上下限的视为施工异常或试验数据异常。

压实度及渗水系数X--R控制图

选取连续两段就地热再生工程监控数据分析工程质量。　

可以看出：该就地热再生工程压实度及渗水系数均满足标准规范，整个生产过程未出现较大的波动，基本稳定。局部位置出现压实度不足情况，经过调整方案，压实度不足情况得以消除。

结论

(1)分析了就地热再生技术设计、施工以及检测各环节非均匀性现象，并且提出相应解决方案，以便提高就地热再生施工质量。(2)应细化级配设计方案，针对差异性较大原路面，设计多种级配以降低原路面非均匀性对施工质量的影响。(3)温度控制是影响施工过程非均匀性的首要因素，通过实地量测证实了各施工环节温度与机组作业速度、地表温度及加热等级存在直接关系。(4)质量检测环节采用平均值－极值动态控制方法取代静态规范对比方法，消除异常数据影响，提高质量监控可靠度。