交通工程道路中的瀝青就地冷再生技術

改造者：周培康

?

交通工程道路中的瀝青就地冷再生技術

改造者：周培康

交通已經成為人類發展和社會進步不可或缺的必然條件和資源，交通工程道路大多采用瀝青材料鋪筑而成，其壽命一般為20年以內。隨著道路使用年限的增長，很多公路都面臨著大中修，若采用傳統的鋪筑工藝將會產生大量的瀝青廢棄物，不符合可持續發展的要求。本文主要介紹了瀝青就地冷再生技術，這是一種節能環保、降本增效的新工藝。

中國社會經濟的繁榮與進步，不僅促進了人文社科體系的提升，同時也促進了交通工程道路行業的進步。目前，國內公路已達到數百萬公里之多，瀝青混凝土路面占比較高，達到數十萬上百萬公里，且總里程數及占比正在逐漸提高。瀝青的設計壽命一般為15～20年周期，因此早期建設的大部分瀝青公路逐漸進入了大中修階段，且有近10%以上的瀝青路面面臨著翻修。傳統的舊道路翻建有兩種施工方法：其一，是直接將新的路面材料覆蓋在破舊瀝青路面上面；其二，是剔除已破壞的瀝青路面層，再重新鋪筑新的瀝青材料。第一種方法施工簡單，節約成本和時間，且不會產生環境污染，但是會抬高路面，不利于排水系統的利用，進而影響周邊環境和市容。因此，目前普遍采用的是第二種修復方案，這樣更利于交通工程道路滿足設計及使用功能。但是，這種常用的方法產生了大量難以處置的瀝青廢料，浪費資源，污染環境。瀝青混凝土為半剛性類材料的典型代表，因其對濕度和溫度較為敏感，且具有較低的抗壓及變形能力，因此瀝青材料在濕度、溫度等因素驟變的情況下極易形成反射裂縫，這種裂縫將直接影響交通道路的正常使用，情況較為嚴重時會破壞路面內部結構，造成更大的安全隱患。瀝青路面裂縫問題如不及時解決，路面在長期的交通荷載作用下將會大面積損壞，致使道路嚴重破壞。二十世紀七十年代出現了舊瀝青路面再生技術，不僅節約材料，同時減少了污染，近年來逐步得到應用和推廣，在此筆者對該項技術進行討論分析。

瀝青再生技術的主要原理及其發展動態分析

瀝青再生技術主要是指瀝青路面的再生利用，其主要方法是通過專用設備對舊瀝青路面進行翻挖、加熱、破碎、篩分等一系列處理措施之后，再將其與新瀝青和再生劑等按照一定比例重新攪拌，按照配比調制而成新的混合料，這種新材料能夠滿足公路使用的性能要求，被重新應用于路面的鋪筑工藝。通過瀝青就地冷再生技術，我們不僅能夠減少新瀝青和砂石材料的投入成本，還大大節約了道路維修和養護的費用；同時還有效防止了因道路維修而產生過多的建筑垃圾和廢棄物等。國內外大量研究表明，瀝青再生技術具有顯著的經濟和社會效益。

國外發達國家對瀝青再生技術的研究始于二十世紀初期，該項技術于上世紀六七十年代形成一定的產業規模，大量應用于瀝青路面的修繕工程。基于上世紀末的數據統計顯示，美國到八十年代末期已有一半公路采用瀝青混合料，且對瀝青再生混合料和再生劑的設計研發都進行了較為深入的研究，取得了實質性進展。目前，據統計全美每年瀝青混合料再生利用量大約為3億t。德國是歐洲最早研究瀝青再生技術的國家，其在高速公路路面維修中廣泛應用了再生瀝青混合料，而且該國早在1978年就已經基本上實現了廢棄瀝青材料的全部回收利用。瀝青再生技術在我國起步相對較晚，早在上世紀八十年代中期，當時以天津、南京、蘇州、武漢四個城市作為試點，率先對舊瀝青路面再生利用技術進行了研究試驗，隨后做了相應的推廣使用，至今已經取得了較為可喜的研究成果。上述四個城市的瀝青再生技術探索中，主要是將舊渣油路面加入適當的輕油，待路面材料逐漸軟化之后，即成為一種新的瀝青混合材料，這種材料的鋪筑層次主要是解決瀝青用量最多的下面層部分結構。近年來，隨著環保政策的加強落實，苛刻的環保條款促使國內各個地區的公路建設投資者和管理者們對瀝青再生技術產生了濃厚的興趣。這主要是因為新政策使得銑刨下來的瀝青舊料很難處理，而且石油瀝青和砂石材料的生產制造的成本越來越高。在傳統瀝青路面大中修過程中，往往會產生大量的瀝青廢棄物和建筑垃圾，這不僅污染了自然環境，同時對于瀝青這種不可再生資源造成了極大的浪費，同時大量新石料的開采也嚴重破壞了生態環境，這些都迫切需要瀝青再生技術的發展和推廣應用。

瀝青路面就地冷再生技術工藝及其優點分析

瀝青路面的就地冷再生技術是瀝青再生技術的主要形式，這種方式是通過一定的技術方法將舊瀝青路面層和部分基層就地再生，快速改建成新的基層或者底基層結構，而不是單純的將已經破損的瀝青路面重新恢復到完好的原始狀態。瀝青道路的就地冷再生技術工作原理，就是按照新的設計要求，在舊路面鋪層的基礎上摻入適量的水泥、石灰、粉煤灰、乳化瀝青和泡沫瀝青等材料，摻入一定比例的水，通過就地冷再生工藝裝備，在自然常溫下就地連續完成對舊鋪層的施工改造工序，修建出嶄新的道路基層。瀝青路面就地冷再生的主要設備為冷再生機系統，該工藝裝備將破碎與拌和工藝集于一體，且裝有一定數量的拌合銑刨轉子和專用刀具。工作時，機器向前行進時轉子轉動，銑刨原路面材料，通過軟管輸送一定比例的水，噴灑于拌和倉中，銑刨轉子將銑刨料和水充分拌和，達到需要的最佳含水量配比，以達到混合料的最大壓實度參數。還可以采用熱瀝青等液體穩定劑，以及水泥等粉狀穩定劑，解決再生層原級配不良的情況。

瀝青就地冷再生技術具有傳統瀝青路面修復施工所不具備的優勢和科學性，這種優勢主要體現在以下幾個方面：其一，瀝青冷再生技術工序簡單，主要材料是原有舊路面的瀝青材料，只需要投入配料和水，且省略了大量繁瑣的挖掘、運輸、再加工以及回填等工序；其二，就地冷再生公路修復不需要中斷交通，此種方法投入現場的施工設施很少，因此不會對交通產生太大的干擾，一般可以采用半幅通車、半幅施工的模式；其三，路基不損壞，由于冷再生機的高附著力輪胎在暴露的路基上只通過一次，因此這種方式基本上不損壞路基結構和質量；其四，提高道路等級，該方法強化了基礎的承載能力，從根本上保證了道路等級的提高；其五，降本增效，冷再生技術可以降低成本10%～20%左右，且生產效率極高；其六，保護環境和資源，冷再生施工過程產生的粉塵和廢氣污染非常少，因此該方法被稱為綠色技術。

結束語

我國乃至世界的交通發展均面臨的嚴峻的資源和環境兩大挑戰，新形勢下已不再支持傳統的落后工藝繼續主導市場，因此必須探索出一條節約資源和保護環境的交通發展之路。瀝青再生技術就是一種符合交通循環經濟的新工業技術革命，既推進了工業廢料的綜合利用，以及再生資源的回收利用，同時推進了材料再生和能源替代等新技術、新工藝的開發與研究。瀝青公路在我國所占比例較高，尤其是高速公路基本上全部采用瀝青材料，其大中修工程從技術指標、施工工藝、工期、環保等各方面都有很高的要求。因此，必須大力推廣瀝青再生技術，促進舊路面材料的循環利用。這對降低建設成本、保護生態環境以及對國家的公路建設都有極大的意義。

周培康

紹興市交通工程質量安全監督站

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.10.035