高速公路綠色環保養護理念與實踐

劉 野

（四川川東高速公路有限責任公司， 四川 廣安 638000）

0 前言

改革開放以來，我國高速公路得到了大發展[1-3]。隨著我國高速公路里程逐步增長，位列世界第一。國內沿海省份，已經全路網規劃養護和大中修?，F在我國高速公路的工作重心逐步轉向養護[4，5]。雖然目前我國的高速公路和農村公路依然位于建設高峰期內，但是早期修建的高速公路和普通國省干線公路，也先后進入了大、中修的養護期。較之壽命更長的橋梁、隧道、擋土墻等構造物，瀝青路面的病害出現的更早，養護的工作意義更大[4]。

公路養護是保持路面高平整度、延長路面使用的壽命、為經濟和社會發展提供良好條件的必然選擇。以往的養護方法不能將經濟效益和社會效益有機結合起來，只重視短期經濟效益，忽視了長期的、可持續發展的社會效益。高速公路養護理論和實踐，值得研究。本文研究高速公路綠色環保養護理念與實踐,并得到研究結論。

1 高速公路綠色環保養護的理念

綠色交通概念發生拓展，越來越受到重視。交通運輸部提出公路發展新趨勢，推動綠色公路建設的轉型和升級。交通運輸部公路局組織編著、出版了《綠色公路建設技術指南》。長安大學的沙愛民教授為此專門出版了著作《環保環保型路面材料與結構》。徐健等科研人員為此專門出版了專著《低碳生態型道路建設技術》。在公路養護領域，主要體現在交通行為對資源環境的影響、公路養護管理工作對資源環境的影響、公路對資源環境的影響等方面[5]。按照國家發展循環經濟和節能減排的總體要求，加快發展公路綠色、低碳的養護技術和工藝，降低公路養護的能源消耗。資源節約和材料循環利用的公路技術有路面再生技術應用、廢舊橡膠的利用、垃圾分類處理等；低碳節能的公路技術有瀝青混合料常溫拌合鋪裝技術、溫拌瀝青技術、節能照明、綠色能源等。以上技術統稱為公路綠色養護技術。綠色養護的內涵是“最大程度地合理保護環境，最有效利用資源、最快恢復生態平衡”[5]。公路新建和養護時，要注意選擇再生性好、可循環利用的材料。

目前我國正大力倡導發展循環經濟、低碳經濟的理念，高速公路的建設和養護當然要遵循國家的方針、政策，堅持保護環境、節約資源的可持續發展[6]。高速公路養護需改變傳統的低效、粗放的養護理念，切合實際地選用可以有效地降低能耗、資源節約、可循環利用的技術方法，應以環境保護為原則，追求“環保、低耗、高效”，注重社會效益與經濟效益[6]。因而，采用符合循環發展的路面綠色養護技術是勢在必行[6]。 高速公路綠色環保養護的理念值得研究和推廣應用。

傳統的粗放型、浪費資源的公路養護工程技術和理念，無法滿足交通運輸行業的新要求[7]。節約資源、循環利用材料等綠色低碳的養護技術，已經成為我國高速公路養護根本需求[7]。公路養護堅持的原則是修舊利廢、節約資源、保護環境、安全運營、提升服務,要求是控制資源占用、減少能源消耗、降低污染排放、保護生態環境、拓展公路功能、提升服務水平，公路養護與環境保護并重[7]。高速公路綠色環保養護理念和實踐主要是采用生態環保和材料循環利用技術。

2 高速公路綠色環保養護的實踐

國家環境保護局發布的《中國生態問題報告》中,闡述了交通行業作為能源消耗的大戶，基礎建設和原材料生產過程中排放了大量溫室氣體和大氣污染物,是生態環境惡化的一個主要原因。因此交通行業成為節能減排的重點行業。交通運輸行業責無旁貸的采取措施節能減排。以前國內交通行業對高速公路綠色環保養護理念的重視不夠,為適應建設資源節約型、環境友好型社會的要求,現在得到了越來越多的重視和研究。

交通行業的原材料生產和基礎設施建設和養護過程中，排放了大量的溫室氣體和大氣污染物，是生態環境惡化的一個主要原因。瀝青路面施工和養護的各工序中，瀝青混合料拌和時的溫室氣體、煙霧的排放最多。熱拌瀝青混合料產生大量瀝青煙和有毒有害氣體，瀝青煙具有遺傳性毒性作用，也會引發呼吸道的疾病，尤其是在通風不暢的隧道中，還曾經發生過瀝青煙霧和有害氣體，導致施工人員致病、昏迷的事故。由于煙霧和有毒有害氣體排放遠遠少于熱拌瀝青混合料，溫拌瀝青混合料在高速公路的隧道中，有著非常理想的適應性和應用前景。由于開放交通快，運輸距離長，溫拌瀝青非常適合用于高速公路路面養護。熱拌瀝青混合料存在破壞環境、消耗能源的問題，不符合我國綠色發展、可持續發展的道路。瀝青老化最嚴重的階段是拌和階段，通過溫拌瀝青技術來降低拌和溫度可以降低瀝青的老化程度。溫拌瀝青技術的優點還包括：延長施工季節，瀝青混合料運輸時間和距離均顯著增大，比熱拌瀝青混合料更適合夜間施工和養護工程，延長設備使用壽命。溫拌瀝青技術符合低碳經濟的發展潮流，因而在全世界被公認為瀝青技術的一次革命性的突破。

溫拌瀝青技術本質是保證在不降低路面質量的前提下,通過技術手段降低瀝青高溫時的黏度來降低瀝青混合料拌和溫度,從而減少能耗、排放和對人員的傷害。溫拌瀝青可以減少30%以上的燃料消耗。溫拌瀝青技術減輕了熱拌混合料的高溫對瀝青的老化，同時不需要添加新的施工設備。該技術起源于歐洲,在美國獲得了大規模的工程應用,在我國也日益受到重視。Carmen Rubio M、Jamshidi Ali 等國外科研人員,孫立軍、申愛琴、譚憶秋等國內科研人員,對溫拌瀝青技術展開了大量卓有成效的研究工作。 瀝青路面在使用一定時間后,路面整體性能和平整度逐步下降,需要開展養護甚至是大中修作業,這就要產生為數眾多的舊的瀝青路面材料。如能充分利用這些舊的瀝青路面材料，不但可以節省大量的材料、資源和資金，還能夠避免污染環境，發展循環經濟、實現可持續發展。瀝青路面材料的循環利用技術是指在對舊路進行養護或大、中修改造時，再加工回收舊瀝青的路面材料，作為原材料鋪裝到路面。在我國公路建設和養護中,瀝青路面再生利用技術逐步得到推廣應用。交通運輸部頒布了關于加快推進公路路面材料循環利用的工作指導意見指明了前進方向。呂偉民、嚴家伋等科研人員，為此已經出版了《瀝青路面再生技術》的專著。拾方治等科研人員，為此已經出版了《瀝青路面再生技術手冊》的專著。黃曉明等科研人員，為此已經出版了《瀝青路面再生利用理論與實踐》的專著。除了寶貴的瀝青資源，我國高速公路路面面層,尤其是上面層采用玄武巖集料較為普遍，這樣優質的材料不加以回收利用，是一個巨大浪費。

路面再生技術可有效地節約資源、保護生態環境,符合我國可持續發展、循環經濟的理念。因此，路面再生技術的研究一直是近幾年的研究和應用的重點。國內外學者和工程工程技術人員對于瀝青路面養護的再生問題給予了高度的重視。目前國內再生瀝青路面材料研究主要是高摻量瀝青熱再生技術、溫拌瀝青再生技術和冷再生瀝青技術優化等方面。

瀝青路面材料再生和再次利用可以分為四類技術，詳細情況如下：

3.1 面層材料的瀝青路面廠拌熱再生

將回收的舊瀝青路面材料（RAP 料），選擇適宜的摻配比例與新的瀝青混合料拌和，必要時也可以添加一定量的再生劑，然后使用廠拌設備，生產新的熱拌瀝青混合料[7]。這樣瀝青路面材料，鋪筑的瀝青路面的路用性能比較理想，可以滿足高速公路養護的路用性能的要求，是已經證實過的非常有效的路面修復方法。如果能確保正確的設計和施工，廠拌的瀝青混合料性能可以達到甚至于超過常規的新瀝青熱拌混合料的。只是廠拌瀝青混合料的生產過程比較復雜,需要進行嚴格的質量控制,才能達到預期的效果。

3.2 表面層的瀝青路面就地熱再生

采用專用的就地熱再生設備,對瀝青路面進行加熱和軟化,然后耙松或者是銑刨到一定深度,摻入適量的新瀝青、再生劑、新瀝青混合料等,制備出性能可以堪比新瀝青混合料的熱拌的再生瀝青混合料[7]。就地熱再生比較適合高速公路養護采用[8]。瀝青路面就地熱再生的優點是可以消除路面裂縫、矯正車轍和推移、復原老化的瀝青、改善集料級配、改善瀝青含量。瀝青路面就地熱再生是被證實非常有效的路面維修方法,可以節省開支,在對交通影響和材料運輸費用最小的前提下,消除瀝青路面的非結構性的病害。

3.3 面層材料、基層材料的瀝青路面廠拌冷再生

將瀝青路面舊料與新的骨料、乳化瀝青或者是泡沫瀝青結合料、水硬性活性填料、水，常溫下拌和，常溫下鋪筑路面層[7]。面層舊材料、基層舊材料分開地回收再生利用。這種瀝青路面材料的再生方式，除了對于疲勞開裂和基層嚴重損壞的處治效果不夠理想外，可以修復大多數路面損壞，比較適合公路養護采用[8]。工程經驗是泡沫瀝青冷再生混合料施工的難度遠小于熱拌瀝青混合料的。

3.4 面層、基層、面層和基層復合材料的瀝青路面就地冷再生

采用專用的設備，將瀝青路面就地冷銑刨、破碎和篩分，加入適量新的集料、乳化瀝青或泡沫瀝青結合料、水硬性類的活性填料、水[7]。在常溫下拌和瀝青混合料，常溫下鋪筑路面層[7]。這種瀝青路面材料的再生方式，屬于不需要熱量就將原來路面材料重新加以利用的技術。就地冷再生節約了施工的時間，降低了施工的成本，材料運輸費用最小化，減少了環境的污染，降低了能耗，比較適合用于公路養護[8]。值得注意的是，冷再生料的壓實，值得重點關注。以免影響養護工程的路用性能和施工質量。

綜上所述，瀝青路面材料循環利用有可實施的技術路線較多，可以根據工期要求、現實條件等因素，因地制宜的選擇不同的技術種類。

研究和應用的現狀分析與展望：

（1）瀝青熱再生技術是路面材料再生的主要方式之一。近幾年在我國取得突破性的進展。當前在再生過程中，路面養護中所用的材料中加入的回收的瀝青路面材料摻量還不夠高，國內外學者和工程技術人員當前聚焦于高摻量回收的瀝青路面材料的熱再生技術的研究。

（2）溫拌技術和再生技術的結合，可以提高回收的瀝青路面材料的利用率，降低瀝青混合料的拌和溫度、壓實溫度，能有效地減少路面養護中的能耗、排放。這是值得國內外學者和工程技術人員研究和關注的方向。

4 結論

經過研究和分析,本文可以得出以下的結論：

（1）高速公路綠色環保養護技術主要是生態環保和材料循環利用技術，具備社會效益、環境效益和經濟效益,值得應用和推廣。

（2）高速公路綠色養護的環保的理念，節約資源的理念。溫拌瀝青技術和路面再生技術可有效地節約資源、保護生態環境，符合我國可持續發展、循環經濟的理念。高速公路綠色環保養護理念比較合理，已經獲得相當規模的應用。

（3）高速公路綠色環保養護措施種類較多，要根據實際情況和現實條件，因地制宜地選擇合適的方法。