談廠拌冷再生技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用

吳曉艷

(太原市市政工程總公司，山西太原 030010)

因車輛超限超載，影響了市政道路的使用功能，路面許多功能性的破壞必須進(jìn)行翻修。目前，其處理方法是使用銑刨機(jī)刨除瀝青混合料路面后，新鋪瀝青混合料。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)提出的科學(xué)發(fā)展觀把循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)提到歷史日程。瀝青再生技術(shù)的研究、推廣，對(duì)降低建設(shè)成本和養(yǎng)護(hù)成本，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，具有極大的意義。在此背景下，瀝青再生技術(shù)孕育而生，這種技術(shù)使物質(zhì)、能量在這個(gè)不斷進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)循環(huán)中得到合理、持久的利用，從而使經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的負(fù)面影響降到最小，使人與自然和諧發(fā)展。

1 國(guó)內(nèi)外瀝青再生技術(shù)的發(fā)展

我國(guó)城市建設(shè)瀝青路面比例達(dá)90%以上。現(xiàn)在，瀝青混凝土路面的一般設(shè)計(jì)使用壽命為15年～20年，隨著時(shí)間的推移及公路運(yùn)營(yíng)的發(fā)展，許多瀝青路面出現(xiàn)車轍、坑槽、網(wǎng)裂、沉陷等病害是不爭(zhēng)的事實(shí)。在20世紀(jì)90年代以后建成的城市道路已陸續(xù)進(jìn)入大中維修期，那么全國(guó)每年將有12%的瀝青道路需要翻修，舊瀝青路面混合料的廢棄量估計(jì)每年將達(dá)到220萬(wàn)t，這還沒(méi)有包括道路基層材料廢料。如果將這些舊瀝青混合料全部廢棄，不但污染環(huán)境，也是對(duì)大量材料資源和資金的極大浪費(fèi)。20世紀(jì)70年代中期，國(guó)外一些技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始了瀝青混合料再生利用技術(shù)的研究及推廣。德國(guó)、美國(guó)的舊料回收利用率高達(dá)50%～80%。隨著低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式成為我國(guó)20世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要方向，因此，實(shí)用的舊瀝青路面混合料的再生利用技術(shù)研究與應(yīng)用就迫在眉睫。其中，廠拌冷再生技術(shù)就是近年來(lái)在市政工程中應(yīng)用較多的技術(shù)之一。

2 實(shí)施瀝青再生技術(shù)的施工方法

瀝青路面的再生技術(shù)按照溫度的實(shí)施不同分為熱再生與冷再生的施工方法。

熱再生技術(shù)是通過(guò)加熱軟化路面，鏟起路面廢料，再和瀝青粘合劑混合，再添加一些骨料，按照一定的比例重新拌制成新的混合料，最終將再生材料重新鋪裝在路面上。冷再生技術(shù)是使用銑刨機(jī)對(duì)瀝青路面進(jìn)行冷銑刨、破碎和篩分，摻加一定量的新集料、再生結(jié)合料、活性填料和水等配料，按最佳配合比拌制，最終在路面進(jìn)行碾壓成型。按照再生工藝的不同，冷再生技術(shù)可分為就地冷再生和廠拌冷再生兩種方式。根據(jù)所添加再生結(jié)合料的不同，冷再生技術(shù)又可分為泡沫瀝青冷再生、乳化瀝青冷再生和水泥冷再生三種方式。本文主要探討廠拌冷再生技術(shù)。

2.1 廠拌冷再生技術(shù)的技術(shù)原理

廠拌冷再生技術(shù)就是將經(jīng)過(guò)銑刨或翻挖后的舊瀝青路面混合料(RAP)運(yùn)回拌和廠，進(jìn)行破碎與篩分，并根據(jù)舊料中的瀝青含量、瀝青老化度和集料級(jí)配等指標(biāo)，摻入一定數(shù)量的新集料、再生結(jié)合料(泡沫瀝青、乳化瀝青等)、活性填料(水泥、石灰等)和水進(jìn)行常溫拌制，使混合料的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最佳配合比，再按常溫瀝青混凝土的施工工藝重新進(jìn)行鋪筑，從而形成路面基層或下面層的一種技術(shù)。廠拌冷再生技術(shù)適用于對(duì)回收的各等級(jí)公路的舊瀝青路面混合料進(jìn)行冷再生處理，再根據(jù)再生料的性能和各項(xiàng)指標(biāo)情況，用于高速公路和一、二級(jí)公路瀝青混凝土路面的下面層、基層、底基層以及三、四級(jí)公路瀝青混凝土路面的面層。

2.2 廠拌冷再生技術(shù)的施工工藝

1)舊路面銑刨:舊瀝青路面銑刨使用大功率銑刨機(jī)進(jìn)行，銑刨時(shí)嚴(yán)格控制銑刨用水量，用水要均勻。舊瀝青混合料運(yùn)輸至拌和站統(tǒng)一存放。2)舊料篩分、存放:對(duì)銑刨回收的舊料進(jìn)行篩分，分成3種～4種規(guī)格，分開(kāi)堆放存儲(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)配合比利用舊料，生產(chǎn)前測(cè)其含水量和瀝青含量，進(jìn)行再生混合料設(shè)計(jì)。3)新料、舊料同時(shí)添加:拌和設(shè)備配用4個(gè)～6個(gè)冷料倉(cāng)，根據(jù)生產(chǎn)配合比細(xì)分添加，確保混合料級(jí)配良好。4)水泥、礦粉添加:同時(shí)添加水泥和礦粉，保證混合料早期及后期強(qiáng)度和膠結(jié)料的形成。5)瀝青添加:拌和設(shè)備配置大瀝青發(fā)泡量的瀝青發(fā)泡系統(tǒng)，確保瀝青添加準(zhǔn)確、均勻。6)拌和:混合料的拌和應(yīng)嚴(yán)格控制拌和時(shí)間且拌和均勻。7)再生料運(yùn)輸:運(yùn)輸過(guò)程中必須覆蓋篷布，以防高溫或長(zhǎng)距離運(yùn)輸導(dǎo)致水分蒸發(fā);而且裝載高度要均勻，以防發(fā)生離析。初次運(yùn)輸?shù)能嚩穬?nèi)應(yīng)灑水濕潤(rùn)，每車料裝滿后，應(yīng)迅速運(yùn)至攤鋪施工現(xiàn)場(chǎng)。8)透層:再生料攤鋪前，需把下承層清掃干凈，并在下承層表面灑布透層油。9)攤鋪:連續(xù)、均勻、不間斷的攤鋪，隨時(shí)檢查再生松鋪厚度。10)壓實(shí):碾壓過(guò)程中保持表面濕潤(rùn)。一般應(yīng)采用重型壓實(shí)機(jī)具，盡量增大壓實(shí)功。一般分為初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段。11)養(yǎng)生:碾壓完成檢查合格后，在封閉交通的情況下，進(jìn)行自然養(yǎng)生2 d～3 d，一般無(wú)需采取措施。12)取芯檢測(cè):泡沫瀝青再生養(yǎng)生1 d～2 d后取芯;乳化瀝青再生養(yǎng)生3 d～4 d后取芯。13)面層鋪筑:當(dāng)再生層含水量降低至2%以下時(shí)，可鋪筑上面的結(jié)構(gòu)層，或養(yǎng)生期間再生層取出完整的芯樣可鋪筑上面的結(jié)構(gòu)層。鋪筑前，灑布熱瀝青封層。

2.3 廠拌冷再生技術(shù)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益分析

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，廠拌冷再生技術(shù)的利用，在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益上有很大的提高，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1)廠拌冷再生技術(shù)能循環(huán)利用舊瀝青混合料(RAP)，節(jié)省了大量砂石料、瀝青等材料資源，并且有效節(jié)約因開(kāi)采砂石料、棄置舊瀝青混合廢料所需的大量土地資源，從而節(jié)約了工程成本。

2)廠拌冷再生的施工中只有瀝青、水泥、水等再生材料的運(yùn)輸，而傳統(tǒng)施工則需要運(yùn)進(jìn)和運(yùn)出大量材料，運(yùn)輸量之比為15車次∶340車次=1∶22.7。因此，廠拌冷再生技術(shù)節(jié)省了一大筆材料的采購(gòu)保管費(fèi)用及其運(yùn)輸費(fèi)用。

3)廠拌冷再生施工技術(shù)的工藝特點(diǎn)是大大簡(jiǎn)化了施工工序，因而施工周期短，對(duì)道路交通影響小，節(jié)省了施工管理等有關(guān)費(fèi)用。

4)與傳統(tǒng)的施工方法相比，廠拌冷再生技術(shù)能夠顯著節(jié)約工程成本。隨著再生層的厚度不同，大致可以降低20%～40%成本，厚度越大，降低成本越多。

5)廠拌冷再生的有害氣體遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)的熱拌瀝青混合料。因此能夠保護(hù)環(huán)境，減少溫室氣體的排放。

2.4 廠拌冷再生技術(shù)在市政工程中的運(yùn)用實(shí)例

2011年3月，水西關(guān)街等道路再生改造工程拉開(kāi)了太原市城市道路綜合整治工程的序幕。其中，水西關(guān)街，西起濱河?xùn)|路，東至桃園路，道路全長(zhǎng)504.42 m。道路規(guī)劃紅線寬30 m，為一塊板斷面形式，中間14 m寬機(jī)非混行車道，兩側(cè)各8.0 m寬路側(cè)帶。現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)為:4 cm細(xì)粒式瀝青混凝土，6 cm瀝青貫入碎石，35 cm礦渣。維修方式:將舊路面瀝青層及部分礦渣層進(jìn)行銑刨，在礦渣層槽底由下至上依次分層攤鋪16 cm泡沫瀝青冷再生層+7 cm粗粒式瀝青混凝土下面層(AC-25)+4 cm細(xì)粒式改性瀝青混凝土上面層(AC-13)。瀝青混凝土上面層與下面層之間噴灑改性乳化瀝青粘層油，16 cm泡沫瀝青冷再生層上作6 mm稀漿封層，原礦渣基層上作乳化瀝青透層油。新建路面結(jié)構(gòu)總厚度為27.6 cm。該工程地點(diǎn)為太原市交通繁忙路段，施工單位為了在保證質(zhì)量的前提下按期完成施工任務(wù)，采用德國(guó)維特根(Wirtgen)公司生產(chǎn)的WR2000型路面銑刨機(jī)對(duì)舊有瀝青層及部分礦渣層銑刨26 cm厚，將舊料運(yùn)回拌和站處理成符合生產(chǎn)配合比的泡沫瀝青冷再生料運(yùn)至施工地點(diǎn)，攤鋪、碾壓，形成路面基層結(jié)構(gòu)，等檢驗(yàn)合格后再鋪筑上面的結(jié)構(gòu)層。施工單位采用廠拌冷再生技術(shù)僅用7 d就完成了該路段的基層改造任務(wù)，使總體工期縮短。經(jīng)太原市市政公用工程質(zhì)量監(jiān)督站驗(yàn)收合格，不僅節(jié)能環(huán)保，還創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益，受到了市委相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的好評(píng)。

3 結(jié)語(yǔ)

廠拌冷再生施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益明顯，既可簡(jiǎn)化施工工序，縮短工期，又可變廢為寶，環(huán)保節(jié)能，節(jié)約工程成本，是一項(xiàng)利國(guó)利民的新技術(shù)。

［1］ 王 達(dá).冷再生技術(shù)在瀝青路面改造中的應(yīng)用［J］.黑龍江交通科技，2005(3):27-28.

［2］ 馬新發(fā)，楊麗英.路面冷再生技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用［M］.北京:人民交通出版社，2008:10-15.

［3］ 郭鳳芝.談高速公路改擴(kuò)建瀝青路面冷再生施工技術(shù)［J］.山西建筑，2012，38(8):160-161.

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