沥青路面就地冷再生技术推广应用项目实施的总结_路面再生、道路再生 ...

铜川市科技局:

我局承担的“沥青路面就地冷再生技术推广应用”项目在市科技局、市交通局等有关部门的大力支持下,通过我局广大工程技术人员及施工人员的辛勤努力,通过一年的工程实践,去得了较为丰硕的成果。

一、沥青路面就地冷再生技术工艺介绍

沥青路面就地冷再生,并不是人们通常所理解的将已经破损的沥青路面重新恢复到完好的原始状态,而是将旧面层和部分基层就地改建成新的基层(或底基层)。严格地讲,此工艺应该称之为旧沥青路面材料的就地再利用。

道路就地冷再生技术的工作原理,是在原有旧路铺层的基础上,按照新的设计要求,掺入适量的骨料、水泥、石灰、粉煤灰、乳化沥青、泡沫沥青和水等外加材料,利用就地冷再生设备,在自然常温下,就地连续完成对旧铺层(路面和部分基层)的铣刨、破碎、添加料、拌和、摊铺等工序,随后进行找平和碾压,最终修建出一种特殊级配的道路基层(或底基层)。

道路就地冷再生技术的主要机具为集破碎与拌和为一体的冷再生机,冷再生机的核心是装有大量专用刀头的铣刨和拌和转子。转子向上旋转铣刨原路面材料,冷再生机向前行进时,转子转动,同时水通过软管从再生机连接的水车中运送过来,并在再生机的拌和仓中喷洒。水的输送量通过微处理器控制的泵送系统xx控制。铣刨转子将水与铣刨料充分拌和,并达到需要的{zj0}含水量,从而达到混合料的{zd0}压实度。液体稳定剂,例如热沥青(冷再生机自带泡沫沥青发泡装置,可将热沥青加热到160180℃与少量水混合发泡)可通过专门设计的喷洒嘴将泡沫沥青喷洒到拌和腔;粉状稳定剂,如水泥,需按设计添加量事先洒布在再生机前的路面上,再生机将粉状稳定剂与再生料和水一次性拌和。如遇再生层原级配不良的情况,可在再生前将所缺少的部分集料洒布在路面上,通过与旧料拌和来改善原路面材料的级配。

二、沥青路面就地冷再生技术的优点

与传统的施工方法相比,就地冷再生具有诸多的优点 :

① 工序简单。由于原有旧路面的材料全部被就地利用,省略了挖掘、外运、厂内加工及回填等一系列工作,使得施工工序简化。

② 可以不中断交通。由于就地冷再生工序简单,投入现场的施工设施很少,对交通干扰反应不敏感,故此在交通量不太大的情况下,可以半幅通车,半幅施工。

③ 不损坏路基。与采用传统施工机械修复道路相比,冷再生施工很少损坏路基。因为维特根冷再生机的高附着力轮胎在暴露的路基上只通过一次。而采用传统的机械施工时,路基将承受频繁的高应力载荷,往往导致“局部隆起”现象,必要时需要采用挖掘机和回填作业进行处理。

④ 提高道路等级。由于该方法强化了基础的承载能力,从根本上保证了道路等级的提高,这一优点对于低等级道路的改造尤为重要。

⑤ 成本较低。与传统的施工方法相比,由于旧的道路材料得以全部利用,随着再生层厚度的不同,大致可以降低成本10%~20%。厚度越深,降低成本越多,这也是被实践所证实的。

⑥ 生产效率高。就地冷再生是在自然条件下进行的,除了个别严重的坑槽需要简单的预处理外,其余路面均不需要任何处理。再加之一次性通过的施工特点,充分地利用了作业时间,因此大大地提高了生产效率,经过我们的实地测定,一台维特根再生机,在组织合理的情况下,每天可以再生路面5000m2以上。

⑦ 保护环境和资源。因为旧料得以全部就地利用,减少了新材料的开采,也不存在旧料运输和废料随意弃放的问题,施工过程没有粉尘和废气的污染,节约了资源,保护了环境,因此被人们称之为绿色施工技术。

三、国外沥青路面再生技术概况

国外发达国家对沥青路面再生利用的研究,最早从上个世纪初就已经开始了。但真正成规模的应用始于上世纪6070年代。1997年国际经济合作组织发表的《道路工程再生利用战略》白皮书显示,主要发达国家的沥青路面再生利用率普遍在80%以上。

美国早在1915年开始了沥青路面再生利用的研究,但由于以后大规模的公路建设而忽视了对该技术的研究。1973年石油危机爆发后美国对这项技术才引起重视,并在全国范围内进行广泛研究,到八十年代末美国再生沥青混合料的用量几乎为全部路用沥青混合料的一半,并在再生剂开发、再生混合料的设计、施工设备等方面的研究也日趋深入。沥青路面的再生利用在美国已是常规工程应用,目前每年再生利用的沥青混合料约为3亿吨,可直接节省材料费1520亿美元,材料的重复利用率高达80%

欧洲国家也十分重视这项技术,德国是最早将再生沥青混合料用于高速公路路面维修的国家,早在1978年就已实现了废弃沥青材料的全部回收利用。芬兰几乎所有的城镇都组织旧路面材料的收集和储存工作,过去再生料主要用于低等级公路的路面与基层,近些年已应用于重交通道路。法国现在也已开始在高速公路和一些重交通道路的路面修复工程中推广应用这项技术。前苏联于上世纪60年xx始了沥青路面再生技术的研究,1984年出版了《再生路用沥青混凝土》一书,概述详细介绍了再生技术,表明苏联在这一领域也取得了很大的进展。最近,欧洲沥青路面协会EAPA在互联网上公布,其成员国的废旧沥青路面材料以{bfb}通过再生方式得以重复利用。

四、国内沥青路面再生技术应用现状

在我国80年代中期,苏州、南京、武汉、天津四城率先对旧沥青路面再生利用技术进行研究试验和推广工作,并取得了可喜的成果。当时是把旧渣油路面加入适当的轻油使之软化,来代替常规沥青混合料,铺筑层次是解决用量最多的下面层。湖南省将乳化沥青加入旧渣油表处面层,并分别用拌和法和层铺修筑了再生试验路。甘肃省兰州公路总段从1983 年以来采用阳离子乳化沥青作再生剂对多条道路进行冷法再生沥青路面工作,同时对另一些道路进行热法再生路面工作。云南省亦在1983 1988年进行了一些再生沥青路面试验研究。这些工作为我国旧沥青路面再生利用提供了宝贵经验,但对于高等级公路路面的再生利用研究不足。近几年某些公路单位又开始尝试着将旧沥青路面简单再生后用于中轻交通量公路或道路基层,如1992年同济大学在淮阜路采用阳离子乳化沥青进行冷法再生沥青路面试验。1997年江苏淮阴市公路处用乳化沥青冷法再生旧料后铺筑路面,取得了一定效果。随着我国高等级沥青路面维修养护量的不断增加,对沥青路面旧料再生技术有必要进行深入、系统研究。如2000年沈大高速公路营口段再生试验,黄晓明等针对克拉玛依AH - 70沥青研制出A型再生剂等,表明我国公路科研、生产单位也开始重视高等级公路旧沥青路面再生技术的研究 。

最近十年中,沥青路面再生技术引起了我国各地的公路建设和管理者们的极大兴趣。主要的原因在于,越来越严苛的环保政策使得旧路翻修中铣刨下来的沥青路面旧料的处理成为一项难题,与此同时石油沥青作为不可再生资源其成本越来越高,砂石材料的成本也在日渐增高。在沥青路面大、中修工程中,大量的翻挖、铣刨下来的沥青混合料被废弃,一方面造成环境污染,另一方面对于我国这种优质沥青极为匮乏国家来说是一种资源的浪费,而且大量的使用新,开采石矿会导致森林植被减少,水土流失等严重的生态环境破坏。

五、沥青路面就地冷再生技术推广应用情况

我局于20079月购置德国维特根WR2500S型再生机1台,随即投入工程应用研究,先后完成铜川市川口至王家河、耀州区至石柱公路工程沥青路面就地冷再生项目的实验研究,通过采用不同配比的路用性能试验,总结出适合我市公路现状的就地冷再生配比和工艺标准,经公路交通试验检测部门检测,均达到交通部部颁检查验收标准。2009年,我局即进入大面积推广应用阶段,先后应用成功的工程项目有:

1、          铜川市印台区炭庄塔至军台岭四级公路改造工程、任家湾至富平界四级公路改造工程;

2、          铜川市王益区五里铺至军台岭四级公路改造工程、黄堡至安村四级公路改造工程;

3、          铜黄一级公路宜君支线路面大修工程;

4、          宜君八里店至马坊四级公路改建工程路面底基层再生;

5、          耀州区移村至三原界四级公路改造工程;

6、          延安市黄陵县铜店路三级公路工程;

7、          延安市安塞县碟子沟至王家湾三级公路工程;

8、          延安市延长县杨郑路改造工程;

9、          西安市文景路至朱宏路改造工程泡沫沥青就地冷再生项目;

10、     广西容(县)岑(溪)一级公路大修基层冷再生。

2008年至2009年,我局共完成沥青路面就地冷再生工程近80万平方米,为社会创造了效益,为业主节约了投资,达到了节能、环保的目的。

六、推广沥青路面再生技术的重要意义

2007年全国交通工作会议上,交通部部长李盛霖提出:交通发展面临的资源和环境形势日趋严峻,继续沿用传统的增长方式推进交通发展难以为继,必须坚决走出一条资源节约和环境友好的交通发展之路。要大力发展交通循环经济,推进工业废料综合利用、再生资源回收利用,扩大废弃路面材料的回收利用,研发推广能源替代、材料再生等新技术……由此可见,加强研究推广路面再生应用技术,是我国今后公路建设事业中一项十分重要的任务。

我国道路路面结构以沥青路面居多,尤其是高等级公路中沥青面层公路所占比重很大(我国已建成的高等级公路路面,据不xx统计约有80%的为沥青路面),其大、中修工程从技术指标、施工工艺、工期、环保等各方面都有很高的要求。

再过1020年,根据我国公路网发展规划,我国高速公路将达8.5万公里,路网总里程也将达到650万公里。按照沥青的设计寿命,每10年左右翻修一次,以路面平均宽度22m、翻修厚度10cm计算,8.5万公里的高速公路网平均每年将产生接近5000万吨的旧混合料,如能加以利用,每年可节省材料费约100亿人民币。否则这些为数巨大的沥青混凝土层翻挖后只能白白的废弃掉,不仅浪费了资源,也会对环境造成严重的污染。因此,我们必须大力推广沥青路面再生应用技术,促进旧路面材料的循环利用。沥青路面再生技术的研究、推广和相关专用设备的开发,对降低建设成本、保护生态环境以及对我们国家的公路建设都有极大的意义。

七、问题与建议

1、政府与主管部门对沥青路面再生技术的研究与应用,在政策上给予支持,并制定相关法律,禁止旧沥青混凝土的遗弃,鼓励对旧沥青混凝土的利用,起到政策先导的作用。

2、对沥青路面再生技术的研究与应用,与沥青路面再生设备的研究开发同时进行,相互促进,从实施手段上保证沥青路面再生的应用及施工质量。

3、广泛开展公路再生沥青路面路用性能研究,以保证其长远有效利用。


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