公路瀝青路面就地冷再生技術(shù)評價(jià)

張曉晨，曹 穎

（1.張家口市交通建設(shè)投資控股集團(tuán)有限公司，河北 張家口 075000；2.中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100000）

引言

我國公路瀝青路面經(jīng)過幾十年的使用，逐步進(jìn)入維修期。在瀝青路面挖除重鋪過程中，產(chǎn)生了一系列破壞生態(tài)環(huán)境的問題，如大量的廢棄瀝青混合料造成的空氣污染，大量開采石料導(dǎo)致的森林植被破壞和水土流失等。采用就地冷再生技術(shù)進(jìn)行公路瀝青路面維修，可以對瀝青舊路的廢料進(jìn)行二次利用，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境破壞，同時(shí)能夠有效降低成本，縮短工期，提高瀝青路面的技術(shù)性能[1]。

1 瀝青路面就地冷再生工藝技術(shù)

瀝青路面就地冷再生技術(shù)工藝原理：在已發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞的瀝青路面，再生機(jī)通過銑刨、破碎并動(dòng)態(tài)加入一定配比的骨料和再生劑，使舊的瀝青廢料和新骨料及再生劑拌和，并經(jīng)過攤鋪、碾壓、養(yǎng)護(hù)等工序生成新的瀝青路面[2]。施工工藝原理見圖1。

圖1 瀝青路面就地冷再生技術(shù)原理

1.1 瀝青舊路面的清理與骨料的撒布

對要維修改建的瀝青路面進(jìn)行雜物清理，一般采用高壓水槍沖洗，經(jīng)驗(yàn)收合格后，在路面上撒布新骨料，撒布骨料的比例通常按照路面的破壞情況、試驗(yàn)段數(shù)據(jù)以及規(guī)范的相關(guān)要求確定，通常骨料的粒徑控制在10～30 mm為宜[3]。

1.2 銑刨與拌和

對要維修改建的瀝青路面進(jìn)行銑刨和破碎，再生機(jī)銑刨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一般控制在2 000～2 200 轉(zhuǎn)，銑刨深度一般為15 cm以內(nèi)，一次再生長度控制在300～500 m。在銑刨、破碎舊瀝青路面的同時(shí)，往再生機(jī)中加入再生劑和水，使瀝青舊料、新骨料、再生劑及水拌和均勻，再生機(jī)的找平板將將瀝青混合料攤鋪平整。再生劑60 ℃黏度控制在50～ 60 000 mm2/s,閃點(diǎn)控制在220 ℃以上，飽和分含量控制在30%以下，薄膜烘箱試驗(yàn)前后黏度比控制在3以下，薄膜烘箱試驗(yàn)前后質(zhì)量變化控制在-2%～2%之間[4]。

1.3 碾壓成形與養(yǎng)生

再生機(jī)將再生的瀝青混合料攤鋪平整后，采用壓路機(jī)將路面碾壓平整。首先采用16 t的膠輪壓路機(jī)初壓2～3遍，穩(wěn)定路面結(jié)構(gòu)，然后用20 t雙鋼輪振動(dòng)碾壓4～5遍，最后用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1～2遍，對路面收光處理。在碾壓過程隨時(shí)檢查含水量指標(biāo)，確保碾壓過程中材料的最佳含水量。碾壓完成后對道路進(jìn)行封閉養(yǎng)護(hù)，禁止車輛駛?cè)耄B(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜少于3 d。

2 瀝青路面就地冷再生效益分析評價(jià)

2.1 工程概況

G110是聯(lián)系內(nèi)蒙古自治區(qū)、張家口市、北京市和周邊的重要道路，其中懷來至下花園段，線路全長約60 km，里程為K150+600—K210+600，一級公路，雙向兩車道，路面寬度12 m，瀝青路面厚度約10 cm。該路段已使用年限超過10 a，路面已發(fā)生嚴(yán)重的損害，出現(xiàn)了大量的龜裂和斷裂，見圖2、圖3。2020年初，對該段公路的瀝青路面進(jìn)行翻修，其中K150+600—K160+600段采用舊路挖除后，重新鋪筑瀝青混凝土路面的傳統(tǒng)瀝青路面翻修施工工藝，剩余里程段采用就地冷再生工藝技術(shù)。

圖2 瀝青路面龜裂

圖3 瀝青路面斷裂

2.2 經(jīng)濟(jì)效益對比分析

對G110線懷來至下花園段采用傳統(tǒng)挖除重新鋪筑瀝青混凝土路段和采用就地冷再生工藝路段進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益對比分析評價(jià)。為了便于對比分析，選取挖除重鋪路段和就地冷再生施工工藝鋪筑路段均為1 km， 挖除重鋪路段里程為K150+600—K151+600，就地冷再生鋪筑路段里程為K160+600—K161+600。對實(shí)際施工數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以同樣的取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、施工條件和施工單價(jià)，就地冷再生費(fèi)用約28.5萬元，挖除重鋪瀝青混凝土工藝約57.5萬元，數(shù)據(jù)見表1。

表1 G110線懷來至下花園段冷再生方案與挖除方案費(fèi)用對比/萬元

就地冷再生施工技術(shù)與傳統(tǒng)挖除重鋪施工技術(shù)相比，共計(jì)節(jié)約費(fèi)用約為29萬元，是傳統(tǒng)施工費(fèi)用的50%左右。由此可見，就地冷再生施工技術(shù)工藝和傳統(tǒng)挖除重鋪工藝相比，在經(jīng)濟(jì)效益上是非常有優(yōu)勢的。

2.3 工期效益對比分析評價(jià)

對G110線懷來至下花園段兩種技術(shù)工藝的施工工期進(jìn)行對比分析，其中挖除重鋪裝路段K150+600—K151+600，開工日期為2020年3月1日，挖除舊路完工時(shí)間共計(jì)約15 d，舊路的基層清理、整平、碾壓及黏層等施工共計(jì)時(shí)長約8 d，重新鋪筑及養(yǎng)護(hù)時(shí)長約16 d，該段線路的總施工工期為39 d。采用就地冷再生工藝施工的K160+600—K161+600段，開工日期為2021年4月3日，其中瀝青舊路面清理用時(shí)為3 d，再生鋪裝和碾壓用時(shí)為8 d，養(yǎng)護(hù)為3 d，共計(jì)為14 d，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表2。

表2 G110線懷來至下花園段冷再生方案與挖除方案工期對比/d

瀝青路面挖除重鋪施工的工期是就地冷再生施工工期的2.7倍左右。由此可見，瀝青路面就地冷再生工藝在工期效益方面也遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的挖除重鋪工藝。

2.4 環(huán)保和資源效益分析評價(jià)

（1）從環(huán)保資源效益層面分析，傳統(tǒng)的瀝青路面挖除重鋪施工工藝，其廢棄材料的處理會(huì)對環(huán)境造成污染，如水資源污染，噪聲污染以及大氣污染等，并且重新制備瀝青混合料需要大量開采砂石材料，進(jìn)而造成砂石資源的減少和資源環(huán)境的破壞。（2）采用就地冷再生技術(shù)施工瀝青路面改造，首先舊路面的廢料不需要進(jìn)行大量的處理，減少了廢料對空氣、水源的污染；其次就地冷再生施工工藝相比傳統(tǒng)工藝所使用的骨料等主材也減少50%左右，可以有效節(jié)約建筑材料；最后冷再生技術(shù)的施工工期較短，給周圍居民帶來的噪音污染相比傳統(tǒng)施工工藝較小。由此可見，瀝青路面就地冷再生施工工藝在環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約方面具有良好的社會(huì)效益，有利于可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)語

公路工程瀝青路面就地冷再生施工技術(shù)在經(jīng)濟(jì)效益、工期效益、環(huán)保資源效益等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)的挖除重鋪施工工藝。但是該技術(shù)目前還處于起步階段，主要應(yīng)用在一些低等級的公路，隨著不斷對該技術(shù)工藝的優(yōu)化與改進(jìn)，將逐步應(yīng)用到高等級公路，對公路瀝青路面的改造具有非常重要的意義和作用。