長沙市城市道路瀝青路面再生技術可行性研究

蔣焜，李雨舟

(1.長沙市城科建設工程質量檢測有限公司，湖南長沙410205; 2.長沙市建設工程質量監督站湖南長沙410016)

長沙市城市道路瀝青路面再生技術可行性研究

蔣焜1，李雨舟2

(1.長沙市城科建設工程質量檢測有限公司，湖南長沙410205; 2.長沙市建設工程質量監督站湖南長沙410016)

瀝青路面再生技術，即對舊瀝青與舊骨料等材料進行循環利用，使其實現“發生—廢棄—再生”的過程，是符合城市建設全壽命周期理論，實現可持續發展的重要技術。首先分析了國內外瀝青路面再生技術的研究現狀，然后分類探討了瀝青路面再生技術，最后對長沙市瀝青路面再生利用現狀進行了現場調研，分析了在長沙市對道路瀝青路面進行再生利用的可行性。

城市道路;瀝青路面;再生技術;可行性

近幾十年來，隨著經濟的騰飛發展，我國的公路建設也飛速發展。到2013年底，全國公路總里程達到435.62萬km。其中，高速公路達10.44萬km，總里程位居世界第一。在已建成的高等級路面中，瀝青混凝土路面約占80%。瀝青路面具有行車舒適、維修方便等許多優點，但瀝青路面是有機物，在空氣、陽光環境中會自然老化，使用壽命不長。在我國，瀝青路面一般設計年限為15年，但是在正常使用中，其壽命大約為10年左右，之后便要對其翻修。傳統的翻修技術需要較長的施工周期，影響行人和交通，銑削產生的建筑垃圾——舊瀝青混合料數量巨大，每年都有數億噸，若不妥善處理會對水和土壤造成污染。綜上所述，研究舊瀝青路面混合料的再生利用迫在眉睫。

1 國內外研究與應用現狀

1.1 國外研究與應用現狀

國外對瀝青路面再生利用技術的研究，最早始于上世紀20年代。1973年石油危機爆發后，美國對瀝青路面再生利用技術給予了高度的重視，并開始進行研究應用。80年代末，美國的再生瀝青用量接近全部瀝青用料的一半，總量激增到2億t。現在美國每年的再生瀝青混合料使用量已達到3億t，每年可節約十幾億美元，具有顯著的經濟效益。在日本，自1976至今，廢棄瀝青利用率已接近80%。在西歐國家，這項技術也受到很大重視，聯邦德國是最早利用再生瀝青混合料進行公路養護的，在1978年它就回收所有的廢棄瀝青對其利用。20世紀60年代，前蘇聯開始研究此項技術。此項研究在芬蘭和法國也很早得到了應用。各國家和地區瀝青路面再生利用技術有關規范如表1所示。

表1 其他國家及地區瀝青再生方面的技術資料

1.2 國內研究與應用現狀

我國對廢棄瀝青混合料的利用始于20世紀50年代。但我們的利用只將其作為廢料，用于人行道或道路墊層，沒有對其進行再生利用。

1982年瀝青路面再生利用技術成為了重點科技項目，交通部對其開展了一系列的試驗研究。1985年建設部組織南京、武漢、上海、天津等市政部門和蘇州市公路局等單位進行了專題研究，在1991年6月發布了《熱拌再生瀝青混合料路面施工及驗收規程》(CJJ43－1991)。由于技術落后，設備缺乏，瀝青路面再生技術并沒有被推廣開來。

2000年后，北京、上海等地都先后引入了一些廢棄瀝青處理設備。2002年，就地熱再生技術第一次成功地應用到京津唐高速公路的建設中。到了2008年，交通運輸部頒布了《公路瀝青路面再生技術規范》(JTG F41－2008)，之后瀝青路面再生技術開始得到了應用。

隨后，一些高校和廠家也在不斷研究廢棄瀝青混合料的再生利用也取得了許多進步。在瀝青路面再生技術方面，研發出了廠拌熱再生、廠拌冷再生、現場熱再生和現場冷再生等方法。各種膠結料也均有使用，一大批再生設備生產廠商、再生瀝青施工企業涌現。一些瀝青再生方面的書籍和技術規范也慢慢涌現，例如廣東省編制了《廣東省高等級瀝青路面再生利用技術指南》。

2 瀝青路面再生技術分類

廢棄瀝青混合料再生利用技術，首先將廢棄的舊瀝青混合料進行回收，再對其進行翻挖等處理，然后摻入新集料，制成再生瀝青混合料。美國瀝青再生協會將再生技術分為5種不同的類型:廠拌熱再生，現場熱再生，廠拌冷再生，現場冷再生，全深式再生。

2.1 廠拌熱再生

廠拌熱再生是將廢棄瀝青混合料運至拌和站后再進行處理再生。先對廢料進行破碎，然后根據面層或基層的不同要求進行配合比設計，在拌和站攪拌制成新的瀝青混合料，用于瀝青路面的施工。

這種方法適用于路面冷銑刨—熱攤鋪施工工藝。對路面的使用范圍也很廣，面層和基層均可使用。

2.2 現場熱再生

現場熱再生一般采用一套大型“瀝青路面熱再生聯合機組”，在現場對其再生利用。首先對瀝青路面進行翻松并加熱，然后將廢棄瀝青運送至攪拌機，加入新料攪拌，攪拌后送至機組攤鋪器上，最后通過攤鋪、搗實、熨平，以及壓路機碾壓而形成再生瀝青路面。

這種方法對舊路面集料破碎少，可實現舊料100%利用，再生層與原路面粘結緊密;但只對路面有病害時具有良好的效果。若下面層和基層存在病害，此方法不適用。在國內外，現場熱再生多用于基層承載能力良好、面層因疲勞龜裂的路段或老化不太嚴重但平整度較差的路面。

2.3 廠拌冷再生

廠拌冷再生無需對廢棄的瀝青混合料進行加熱，將其與乳化瀝青和新集料拌和后形成再生混合料，然后運送到現場，進行施工。

廠拌冷再生由于舊集料不加熱，施工節能減排，可實現配合比精確控制，再生層質量較現場冷再生好。

2.4 現場冷再生

現場冷再生是在現場首先用路面銑刨拌和機將舊瀝青層就地銑刨、翻挖、破碎，再加入穩定劑、水泥、水(或乳化瀝青)和新骨料后就地拌和，最后利用平地機攤平、壓路機碾壓成型路面的施工方法。

其新添加結合料是乳化瀝青、泡沫瀝青和水泥。對設備要求較低，生產成本不高，再生層成為半柔性路面，對路面結構一定破壞或結構受力不合理性的路面有良好處治效果。但再生料級配控制不嚴格，拌和欠均勻，需2～5 d時間，因此適用于交通量較小且可封閉交通的城市道路或郊區道路。

2.5 全深式再生

全深式再生是冷再生的一種，它是將瀝青層和部分基層材料同時進行就地冷再生，形成路面基層的一種技術。其再生厚度包含了部分基層，因此為全深式再生。其再生結合料絕大部分采用水泥，個別采用乳化瀝青和泡沫瀝青。

3 長沙市瀝青路面再生利用現狀調研

3.1 長沙市瀝青路面現狀調研

截至2010年底，長沙市區城市道路保有量達4 093萬m2，基本全部鋪設或改造為瀝青路面，且許多瀝青路面已陸續接近設計年限，因此每年都有大量老舊瀝青路面需要翻修。

根據調研，長沙市產生的瀝青再生料很少重復利用，基本作為填埋材料或廢料丟棄。預計今后我市每年瀝青路面翻修量達100萬m2，產生廢舊瀝青混合料約30萬t。根據《長沙市市政道路橋梁建設十二五規劃》，十二五期間長沙市新建道路1 020 km，到2015年市區道路總里程達到3 410 km。按平均每條道路四車道路面寬度14 m計算，十二五期間新建道路面積1 400萬m2，平均每年280萬m2。所以再消化利用好這些翻修瀝青路面材料，將對推動長沙市“兩型”社會建設做出積極的貢獻。

3.2 長沙市瀝青混合料生產與瀝青路面施工企業現狀調研

目前，長沙市有十余家從事瀝青混合料生產的企業，生產能力與規模不一。2012年3月初，通過對較大規模的瀝青混合料生產廠家的調研，對長沙市瀝青路面翻修和再生瀝青混合料應用現狀有了更充分的了解。調研發現:長沙市部分瀝青路面施工企業對瀝青再生料利用方面已有一定認識和研究，并有開展此類應用項目的設想。

4 瀝青路面再生技術在長沙市應用的可行性分析

4.1 各種再生方式在長沙市應用的技術可行性分析

根據以上實地調研和理論分析，在考慮長沙市瀝青混合料生產廠家條件、道路交通和氣候條件以及道路交通狀況的基礎上，對四種再生方式在長沙市的可行性、推廣難易程度進行初步分析，如表2所示。

表2 各種再生方式在長沙市的技術適宜性初步分析

4.2 各種再生方式在長沙市應用的經濟可行性分析

通過調研長沙市瀝青混合料原材料價格及瀝青混合料生產與瀝青路面施工的市場行情，計算出各種再生方式在長沙市應用的單價費用如表3所示，但此處的單價不包括處治下部路基與基層結構所發生的費用。

由表3分析可知:

(1)廠拌熱再生質量可靠，處治厚度較小，綜合處治費用較低，舊料摻合率低。

(2)現場熱再生質量可靠，處治厚度較小，節省材料轉運費用，綜合處治費用與廠拌熱再生處治費用相當，可實現舊瀝青混合料100%利用。

(3)廠拌冷再生雖折算到單位面積厚度單價較低，但由于需處治厚度大，處治費用較高。舊瀝青混合料得到100%利用，路面結構能得到一定補強。

(4)現場冷再生雖折算到單位面積厚度的單價較低，但由于需處治厚度大，處治費用較高，舊瀝青混合料得到100%利用，路面結構能得到一定程度補強。

表3 各種再生方式在我市應用的經濟適宜性初步分析

4.3 各種再生方式在長沙市應用的可行性總結

綜合上述各種瀝青路面再生方式的特點、適用范圍以及在長沙市應用的技術適宜性和經濟可行性初步分析，得到以下結論。

(1)熱再生技術相對成熟，廠拌熱再生可應用于道路中、下面層，現場熱再生可用于結構無破壞、僅進行表面功能修復的路面，再生深度一般為2～5 cm。

(2)對于兩種熱再生方式，如嚴格按照行業規范及本市技術指南要求進行施工，并加強質量檢測和監督，將能保證熱再生瀝青路面施工質量，應鼓勵建設單位采用熱再生瀝青技術。

(3)冷再生技術在國內城市道路上應用較少，還未形成產業化趨勢，建議暫不在長沙推廣。

5 結語

瀝青路面再生利用具有節約能源、成本低、效率高、質量好、污染少等優點。研究并應用好瀝青路面再生技術，推進瀝青路面再生利用產業化進程，形成一套適合長沙市實際情況的瀝青路面再生生產應用實踐體系，將對節省長沙市道路建設維修養護資金，減少環境污染、節能減排以及推動長沙市“兩型”建設、營造可持續發展環境具有重要的戰略意義。同時也將促進瀝青路面再生機械設備的推廣應用，產生顯著的經濟和社會效益。

［1］梁宏倉，張剛.瀝青路面再生利用技術簡介［J］.科技信息:科學·教研，2008，(18):112－112.

［2］潘瓊，曾鼎文，袁興中.公路瀝青路面環境問題的探討［J］.環境與可持續發展，2006，(4):59－60.

［3］滿都拉，銀花，信志剛，等.瀝青路面就地熱再生技術應用現狀分析［J］.內蒙古公路與運輸，2011，(2):49－51.

A dissertation on feasibility research of asphalt pavement recycling technology applied on Changsha’s urban road

JIANG Kun1，LI Yu－zhou2
(1.Changsha Chengke Construction Engeneering Quality Test Limited Company，Changsha，Hunan 410205，China;2.Changsha Construction Engineering Quality Supervision Station，Changsha，Hunan 410016，China)

Asphalt pavement recycling technology，which is to recycle waste asphalt and aggerate.By this means to realise the process of“generate–abandon–regeneration”.This is an important technology which conforms to the theory of the whole life cycle of urban construction and can achieve sustainable development.First，research status review is analyzed，then asphalt pavement recycling technology is classified discussed.Finally，the current utilization situation of asphalt pavement recycling technology is researched and the feasiblility is analysed.

urban road;asphalt pavement;recycling technology;feasibility

U416.217

C

1008－3383(2017)04－0032－03

2016－08－05

蔣焜(1980－)，男，湖南懷化人，工程師，研究方向:市政工程。