崔穎波
(貴州高速公路集團有限公司營運管理中心,貴州 貴陽 550008)
公路改造施工中廠拌冷再生技術的應用
崔穎波
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廠拌基層冷再生技術的工作原理是將路面舊料刨出并與一定量的骨料和水泥進行混合,然后再利用水溫設備及其施工工藝的要求完成路面的重新鋪設,進而構建出一條新的瀝青公路。因為廠拌冷再生技術的實用性非常強因此它被廣泛用于公路改造工程中,并逐漸占據了更加重要的地位。廠拌冷再生技術在實際應用過程中需要高度重視材料配比設計以及施工工藝參數等。就廠拌冷再生技術在公路改造工程中的實際應用展開詳細論述。
公路改造;施工;廠拌冷再生技術;應用
(1)可在不改變路面縱橫線形的前提下處治多種類型的路面病害,改善路面結構承載力,而且現場冷再生技術能夠縮減施工流程,加快施工進度。
(2)不同于以往的路面維修技術,該技術可減少路面施工過程中對集料、瀝青和能源等資源的消耗,從而降低工程成本。
(3)該技術可節約自然資源的消耗,解決廢物堆置問題等,可以減少環境污染,具有重要的環保意義。
乳化瀝青冷再生混合料配合比設計包括銑刨料分析、乳化瀝青配方選擇、混合料配合比(新加集料、填料、水、乳化瀝青用量)設計和混合料性能驗證,設計指標要求見表1。

表1 乳化瀝青冷再生混合料技術指標要求
3.1 節約砂石等材料的開采和運輸
傳統鋪筑半剛性基層需要在山區開采石料,如若采用二灰技術石灰、粉煤灰遠運,而冷再生工藝只需一些水泥,因此費用的減少產生了一定效益。
3.2 瀝青混合料再生利用節約的投資
雖然對舊瀝青混合料的回收利用可以有效降低各種瀝青原材料,如煤粉、砂石等材料的成本,但是其仍增添一項新的費用支出,即舊料的在處理費用,比如舊料的粉碎、運輸及儲存等項目的支出,所以,舊瀝青混合料的再利用是否實用有效,就需要對舊料的處理費用與材料節約費用進行比對,如果節約費用高于處理費用就證明該技術可以有效降低工程成本。舊瀝青混合料可以全部利用,隨著再生厚度的不同,大致可以降低成本20%~46%,厚度越深,降低成本越多。
3.3 道路交通條件改善引起的運輸成本的節約
(1)冷再生工藝比原傳統方案每平方米可節約投資約20%~40%
從開放交通的時間看可提前5~10 d,其環保意義、社會效益和經濟意義均十分顯著,且不存在廢料垃圾造成的環保問題,同時瀝青再生路面使用的是舊瀝青混合料,就能夠有效降低了石料、原油等材料支出,又可以減輕工程的工作量,有效避免了瀝青路面重建過程中廢料的污染,提高了資源的利用率,為我國的可持續發展做出貢獻;降低了瀝青和石料采購量,既降低了成本,又節約了自然資源;將原有的石料回收利用,有效緩解了某些地區的公路建設缺乏石料的情況;減少了工程支出,進一步提高了資金的利用率,修復了以往的破損瀝青公路,優化了路面環境,確保道路的平整度和運營暢通,為車輛運營提供更加良好運輸條件,進而有效降低了交通事故的發生率。
(2)鋪筑再生瀝青路面間接的社會經濟效益
從某方面來說,鋪筑再生瀝青路面間接的社會經濟效益甚至超越了其直接產生的效益。與熱再生相比,利用就地冷再生設備施工,給筑路工人也帶來了極大的切身利益。冷再生施工時不存在瀝青煙氣,筑路工人不用擔心透過皮膚吸收或呼入瀝青煙氣中所含的大量(可能致癌和誘發機體病變)的有害物質,如多環芳烴(PAH)等。不同于熱拌瀝青混合料攤鋪施工,此種方法可以有效改善施工條件,工人能夠在溫度比較舒適的環境下施工,無須再如以往必須克服高熱溫度才能施工。不僅降低了施工難度,提高了工作效率,同時也在很大程度上降低了職業病出現的幾率,為社會福利事業做出了一定的貢獻。
冷再生技術具有明顯的進步性,為環保和全社會所帶來的好處也是非常巨大的。而隨著機械水平的發展,將開發和研制出更為緊湊、功能更為強大的常溫再生設備、新型攤鋪設備及壓實設備,可以更有效、更方便地實現上述就地常溫再生的全部生產工藝?;诶湓偕夹g對社會、對環境、對施工單位和對筑路工人的大量好處和優越性。
考慮天雨、機械故障影響,按月有效工作日20天,冷再生基層日完成工程量300 m2,常規二灰碎石工藝日完成工程量1 700 m2。設定工程任務,按一年8個月的施工期計算,冷再生工藝1年完工,傳統施工工藝需要1年3個月。
(3)就地冷再生工藝和傳統施工工藝的經濟比較
傳統方案采用“將大修道路舊路結構挖除20 cm,棄渣遠運20 km后,考慮二灰碎石基層石料的開采,石灰、粉煤灰的購置及運輸的費用,同時設置穩定土拌和廠進行二灰碎石廠拌,混合料運輸至現場,攤鋪機攤鋪20 cm二灰碎石基層,每平方米成本價為37.9元。冷再生基層施工方案:采用全幅舊路結構添加摻5%水泥經冷再生處理20 cm作為基層,采用購買設備每平方米成本價為14.87元。
經計算冷再生工藝與傳統工藝的費用現值為
PC冷再生=21.76×1.15×4.8×8=961萬元
PC傳統=〔37.9×1.15×3.4×8+37.9×l.15×3.4×3×(1+20%)-1〕=2590萬元
根據以上分析冷再生工藝的費用現值較傳統工藝低40%。
總而言之,在公路改造工程建設中需要采用廠拌冷再生技術進行施工建設,將公路工程的廢舊材料按照規范化程序進行有效拌和、攤鋪、碾壓以及養生之后再充分應用,具有經濟效益高、施工質量好以及環保價值高的顯著優勢。在一定程度上節省了公路改造工程項目建設的實際投入成本,減少了施工建設中的環境污染,有利于公路改造工程項目施工建設工作的順利開展。
[1] 渠文芳.廠拌冷再生技術在高等級公路改造中的應用[J].山西交通科技,2012.
[2] 曹玉超,王文勇.冷再生技術在季凍地區瀝青路面改造中的應用[J].吉林交通科技,2008,(2):6-8.
2016-10-02
崔穎波(1960-),男,高級工程師,研究方向:公路工程施工技術及管理。
U418.8
C
1008-3383(2017)03-0097-01