“原位”利用 瀝青路面獲新生

瀝青路面以其良好的路用性和行車舒適性被廣泛應用於公路建設。然而,隨著使用年限的增加,瀝青路面性能會下降,需要定期翻修以恢復性能。舊瀝青混合料的處理就成為一個問題:如果被捨棄,就要佔用土地、汙染環境,而且要購買新材料。那麼,有沒有一項技術,讓舊瀝青混合料“返老還童”,重新用於修建瀝青路面呢?

有,這就是瀝青路面再生技術。公路養護中,將銑刨的廢舊路面材料經技術處理後,再生應用於公路建設中,可以避免廢棄材料堆放帶來的土地佔用、環境汙染,還可以減少對砂石、水泥、瀝青的消耗。

2018年交通運輸行業統計公報數據顯示,2018年年末全國公路總里程484.65萬公里,公路養護里程475.78萬公里。在公路養護行業推廣瀝青路面再生技術,對於推動資源節約、環境保護,促進交通運輸行業綠色發展具有重要意義。

“原位”利用 瀝青路面獲新生

就地熱再生技術應用

近十年再生技術獲得大發展

“瀝青路面再生技術在我國起步不算晚,但是最近十多年才得到規模化應用。”回顧瀝青路面再生技術,長期從事該項技術研究的交通運輸部公路科學研究院首席工程師黃頌昌這樣說。

在上世紀初,西方發達國家就開始研究瀝青路面的再生技術。上世紀70年代,瀝青路面再生技術開始規模化推廣應用。目前,瀝青路面再生利用技術已經成為歐美髮達國家公路建設與維修養護的最常用技術,普及程度高、技術成熟。在歐洲瀝青路面協會成員國,廢舊瀝青路面材料70%以上通過再生方式得到利用。

直到上世紀80年代,我國才開始研究瀝青路面再生技術。當時,由於路面太薄,路面材料再生利用價值低,再生料一般只用於輕交通道路、道路墊層或非機動車道等。

1991年,建設部發布了《熱拌再生瀝青混合料路面施工及驗收規程》。交通部在《公路瀝青路面養護規範》中提到了部分再生技術。黃頌昌指出,改革開放初期的20年時間裡,業界主要精力放在新建公路上,瀝青路面再生技術研究成果不多,且對原路面性能評價、再生劑的選擇、施工工藝等方面闡述較少,不能很好地指導施工。

2000年左右,我國修建的第一批高速公路開始進入維修期,舊瀝青路面材料的再生利用問題重新得到關注。各地紛紛開展瀝青路面再生技術研究,並鋪築了一些再生工程。例如,京津塘高速公路使用瀝青路面就地熱再生技術進行養護,滬寧高速公路改擴建工程中使用了瀝青路面廠拌冷再生技術。

2008年7月,由部公路院主編的交通運輸行業標準《公路瀝青路面再生技術規範》發佈實施,在原路面性能評價、再生劑的選擇、施工工藝等方面,作出詳細的規定,以規範再生應用技術、保證瀝青路面再生工程質量,促進瀝青路面再生技術的廣泛應用。自此,我國瀝青路面再生技術推廣應用進入“快車道”。

根據實際選擇“西裝”或“毛衣”

“瀝青路面再生技術不是一種技術,而是一類技術。”部公路院道路結構與材料行業重點實驗室主任徐劍說,其可以分為就地熱再生技術、廠拌熱再生技術、就地冷再生技術、廠拌冷再生技術。

“這幾種技術各有利弊,沒有絕對的好壞之分,只是適用的實際場景不同,不能誇大它們的用途或用在不適宜的場合。”徐劍解釋說,就地再生技術實現100%舊料利用、節約材料運輸費用、降低對交通的影響,但是施工質量控制難度相對較大;廠拌再生技術工藝易於控制,但是舊料需要來回運輸,且舊料用量不多。

東南大學交通學院教授倪富健用“西裝外套”和“厚毛衣”介紹就地熱再生與就地冷再生的區別:與西裝外套外觀靚麗、用料單薄、防寒性能一般的特點相似,就地熱再生技術修復後表面美觀、厚度較小、但無法處置結構性病害;就地冷再生技術特點如同厚毛衣,表面一般、厚度較大、能夠處置結構性病害。

徐劍指出,選擇再生方式時需要考慮的技術因素主要包括:原路面病害情況,原路面材料特性,再生層的下承層情況,以及道路等級、路面類型、交通量大小、環境、路面標高等其他因素。

陝西是瀝青路面冷再生技術應用的代表之一。2005年,陝西高速集團在西安至寶雞高速公路大修工程成功鋪築1.5公里泡沫瀝青廠拌冷再生試驗段,隨後,集團利用泡沫瀝青再生技術、乳化瀝青再生技術對銑刨瀝青廢料進行再生利用,鋪築再生混合料柔性基層。每噸瀝青混合料節約瀝青2%左右,節約石料可達到80%,節約能源約28元,取得顯著的效益。

江蘇是就地熱再生技術應用的代表之一。從2002年開始,江蘇引進就地熱再生機組,並建立了一支專業化的就地熱再生隊伍。隨後,江蘇完成了國內外首次高速公路SMA路面就地熱再生,並編制了地方標準《瀝青路面就地熱再生施工技術規範》。據統計,江蘇就地熱再生工程累計259公里,最長壽命已超過10年,節約養護成本至少30%,累計減排1.7萬噸二氧化碳。

針對就地熱再生技術能耗大的問題,中交第一公路勘察設計研究院有限公司研發了“瀝青路面就地溫再生技術”。該技術開發了就地溫再生劑和輔助滲透設備,8分鐘即可使瀝青路面軟化,有效還原老化的瀝青,保護原有路面級配。同時,該技術降低了施工溫度,減少了施工能耗,減少有害氣體排放,改善工人作業環境,還延長施工季節,讓瀝青路面養護更靈活。今年4月至5月,該技術在吉林撫長高速公路長春到伊通段路面養護施工中規模化使用,實現了瀝青路面的高效高性能再生。

加強技術研究 提高“原位”利用率

2012年《交通運輸部關於加快推進公路路面材料循環利用工作的指導意見》提出,到2020年,全國公路路面舊料循環利用率達到90%以上。

“近年來,全國各地推廣瀝青路面再生技術,2020年公路路面材料循環利用率達到90%這個目標可以實現。”黃頌昌表示,瀝青路面再生技術應用的效果和規模,與交通強國的要求還有差距。

“需要注意的是,一些路面材料是‘降級利用’,如舊面層材料再生後用於基層或底基層。”黃頌昌進一步解釋說,“面向未來,我們要更多強調再生率,即‘原位’利用,‘不降級’利用。”

如何提高路面材料再生率呢?黃頌昌認為,要從兩方面入手,一是加強綠色公路理念宣傳,二是加強技術交流與技術研發。

公路養護工程,其基本流程是業主單位提出需求、設計單位編制方案、養護單位按圖紙施工。所以,無論選擇哪種路面再生方式,都需要三方共同貫徹落實綠色發展理念,應用相關技術。

黃頌昌以廠拌熱再生技術舉例說:“要讓再生料達到新料的性能,設計單位就要先做實驗進行分析,進而確定摻舊料的比例,這需要技術也需要成本。如果業主單位分配資金不多,或者設計單位技術實力不強,那麼再生率很難提升。”

今年發佈的《公路工程建設項目投資估算編制辦法》,增補了大量環保方面的定額,如增加瀝青路面冷再生、泡沫瀝青冷再生等定額,這將進一步促進瀝青路面再生技術的推廣應用。

加強技術交流,對於提高全行業技術水平十分重要。徐劍表示,他在牽頭修訂《公路瀝青路面再生技術規範》過程中,就徵求了近80家單位的意見,包括管理部門、高校、施工單位、設計單位、材料生產商、設備生產商等。“徵求意見是一個去偽存真的過程,也是技術交流的過程。”他說,新版《規範》將於今年發佈,屆時還會有技術宣貫與技術交流。

“面向未來,瀝青路面再生技術還要進一步研究。”徐劍認為,廠拌再生技術,在不影響材料性能前提下,需要進一步提升舊料比例;就地再生技術,還需要降低施工控制難度;特殊材料如改性瀝青、橡膠瀝青如何再生,都是業界需要研究的問題。

經過幾十年的發展,我國瀝青路面再生技術由弱到強,瀝青路面再生事業逐漸壯大,更多瀝青路面材料因此獲得新生。


分享到:


相關文章: