瀝青路面就地冷再生技術(shù)應(yīng)用概述與市場(chǎng)分析

作者：中交西安筑路機(jī)械有限公司研究所　梁新
　　瀝青路面的再生施工技術(shù)按溫度可分為熱法施工和冷法施工。冷法施工按施工工藝又可分為就地冷再生法和廠拌冷再生法。就地冷再生法是指充分利用現(xiàn)有瀝青道路舊鋪層材料（面層與基層）必要時(shí)加入部分新骨料，并按比例加入一定量的添加劑（水泥、水泥稀漿、泡沫瀝青、乳化瀝青、石灰、粉煤灰等）在自然環(huán)境溫度下就地連續(xù)地完成材料的銑刨、破碎、拌和、攤鋪及壓實(shí)成型，從而修筑出具有所需性能質(zhì)量的新基層的作業(yè)過程。
　1　就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用背景和意義
　　就地冷再生是國(guó)外80年代后期發(fā)展起來的一種新技術(shù)，目前已成為國(guó)際上道路維修改造的主要方法之一。國(guó)外對(duì)瀝青路面再生利用研究，最早從1915年在美國(guó)開始的，但由于以后大規(guī)模的公路建設(shè)而忽視了對(duì)該技術(shù)的研究。1973年石油危機(jī)爆發(fā)后美國(guó)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)才引起重視，并在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行廣泛研究，到八十年代末美國(guó)再生瀝青混合料的用量幾乎為全部路用瀝青混合料的一半，并且在再生劑開發(fā)、再生混合料的設(shè)計(jì)、施工設(shè)備等方面的研究也日趨深入。西歐國(guó)家也十分重視這項(xiàng)技術(shù)，聯(lián)邦德國(guó)是最早將再生料應(yīng)用于高速公路路面養(yǎng)護(hù)的國(guó)家。法國(guó)現(xiàn)在也已開始在高速公路和一些重交通道路的路面修復(fù)工程中推廣應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。此技術(shù)已得到了較為普遍的應(yīng)用，并常常作為路面維修的首選方案，隨著我國(guó)98年引進(jìn)第一臺(tái)就地冷再生機(jī)后，近幾年來，就地冷再生技術(shù)在我國(guó)受到了業(yè)內(nèi)人士普遍的關(guān)注與認(rèn)同，推廣普及速度很快，例如遼寧、吉林及河北等地區(qū)已經(jīng)應(yīng)用相當(dāng)普遍，并且取得了良好的效果。
目前我國(guó)的公路建設(shè)飛速發(fā)展，每年投資規(guī)模已經(jīng)超過2000億元。在90年代以后陸續(xù)建成的高速公路已進(jìn)入大、中修期，大量翻挖、銑刨的瀝青混合料被廢棄，一方面造成環(huán)境污染，另一方面對(duì)于我國(guó)這種優(yōu)質(zhì)瀝青極為匱乏國(guó)家來說是一種資源的浪費(fèi)，而且大量的使用新石料，開采石礦會(huì)導(dǎo)致森林植被減少，水土流失等嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞。按照瀝青的設(shè)計(jì)壽命（15～20年），從現(xiàn)在起，每年有12%的瀝青路面需要翻修，舊瀝青廢棄量將達(dá)到每年220萬(wàn)噸之巨，如能加以利用，每年可節(jié)省材料費(fèi)3.5億人民幣，而這個(gè)數(shù)字是以每年15%的速度增長(zhǎng)的。10年以后，瀝青路面的大、中修產(chǎn)生的舊瀝青混合料將達(dá)到1000萬(wàn)噸，屆時(shí)通過再生利用每年可節(jié)約材料費(fèi)15億元。否則這些為數(shù)巨大的瀝青混凝土層翻挖后只能白白的廢棄掉，不僅浪費(fèi)了資源，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此，瀝青再生技術(shù)的研究、推廣和相關(guān)專用設(shè)備的開發(fā)，對(duì)降低建設(shè)成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及對(duì)我們國(guó)家的公路建設(shè)都有極大的意義。
2　就地冷再生施工技術(shù)特點(diǎn)
　　道路就地冷再生屬于道路維修、改造的范疇，不僅適用于高等級(jí)公路的維修與改造，也適用于一般道路及鄉(xiāng)間公路的維修與改造。它主要解決瀝青路面上基層破損的問題。具體講，過去主要是用于等級(jí)低的道路或鋪筑基層使用，國(guó)外多用于鄉(xiāng)村道路的翻修,近幾年已開始應(yīng)用于重交通道路上。
該設(shè)備主要由瀝青路面銑刨裝置、乳化瀝青噴灑裝置、螺旋分料裝置、熨平裝置及行走系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。其工作過程為：隨著設(shè)備的行走，銑刨裝置將舊路面銑削并破碎，噴灑裝置按照配比的要求噴入乳化瀝青，同時(shí)，銑刨裝置將各種材料攪拌均勻,經(jīng)過分料螺旋在攤鋪寬度范圍內(nèi)均勻分料,再經(jīng)過熨平裝置熨平,最后用壓路機(jī)壓實(shí)路面成型。對(duì)于低等級(jí)公路特別是鄉(xiāng)村公路，這種路面就是最終路面；對(duì)于高等級(jí)公路，這種路面可作為高等級(jí)公路的基層。
就地冷再生技術(shù)的主要施工機(jī)具為集破碎與拌和為一體的冷再生機(jī)，冷再生機(jī)的核心是裝有大量專用刀頭的銑刨和拌和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子向上旋轉(zhuǎn)銑刨原路面材料，冷再生機(jī)向前行進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)水通過軟管從再生機(jī)連接的水車中運(yùn)送過來，并在再生機(jī)的拌和倉(cāng)中噴灑。水的輸送量通過微處理器控制的泵送系統(tǒng)精確控制。銑刨轉(zhuǎn)子將水與銑刨料充分拌和，并達(dá)到需要的最佳含水量，從而達(dá)到混合料的最大壓實(shí)度。為了提高再生材料的強(qiáng)度往往需要加入穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑主要有水泥、水泥稀漿、乳化瀝青、泡沫瀝青、石灰、粉煤灰等。液體穩(wěn)定劑，例如熱瀝青（WR2500S冷再機(jī)自帶泡沫瀝青發(fā)泡裝置，可將熱瀝青加熱到160～180℃與少量水混合發(fā)泡）可通過專門設(shè)計(jì)的噴灑嘴將泡沫瀝青噴灑到拌和腔, 在拌和罩內(nèi)與被切削下來的材料進(jìn)行充分均勻地混合；粉狀穩(wěn)定劑，如水泥，需按設(shè)計(jì)添加量事先撒布在再生機(jī)前的路面上，再生機(jī)將粉狀穩(wěn)定劑與再生料和水一次性拌和。 如遇再生層原級(jí)配不良的情況，可在再生前將所缺少的部分集料撒布在路面上，通過與舊料拌和來改善原路面材料的級(jí)配。就地冷再生施工技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，概括起來可歸納為以下5點(diǎn)：
（1）成本低　道路就地冷再生由于全部利用了舊的鋪層材料，從而減少了道路維修或改造時(shí)舊鋪層材料的挖起運(yùn)輸、廢置和新材料的購(gòu)置，節(jié)約能源，從而導(dǎo)致成本大幅度下降。據(jù)國(guó)外施工資料介紹，與在舊鋪層上加鋪新料的維修方法相比，淺層就地再生約可降低成本20%，深層就地冷再生約可降低成本46%；
（2）效率高　道路就地冷再生機(jī)械施工一次性可以完成銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪，從而簡(jiǎn)化了施工程序，縮短施工工期。使用就地冷再生機(jī)械，每天施工可完成5000～8000m2的工作量。創(chuàng)造了道路改造快速施工的一里程碑；
（3）質(zhì)量好　就地冷再生可以根據(jù)不同道路舊鋪層材料的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇不同的添加劑，配比準(zhǔn)確，可以保證再生材料的優(yōu)秀品質(zhì)和施工質(zhì)量，形成施工成型厚而均勻的粘結(jié)層，從而保證了維修后道路的使用期限，使再生后的瀝青路面與新鋪瀝青路面性能基本相當(dāng)。同時(shí)由于對(duì)舊材料進(jìn)行重復(fù)利用，施工過程中路面的幾何線形及厚度能得到很好地保持；
（4）污染少　使用傳統(tǒng)的道路維修方法，瀝青路面廢棄量十分巨大，對(duì)環(huán)境造成污染大量新材料的開采，也會(huì)造成資源減少和環(huán)境的破壞。采用冷再生技術(shù)則可完全避免上述問題。由于舊料得以充分再生利用，從而大大減少了新筑路材料的開采量；也不存在舊料的運(yùn)輸與存放問題，是一項(xiàng)綠色環(huán)保技術(shù)。它不僅可以節(jié)約大量投資，更有利于環(huán)境保護(hù)，因此被人們稱之為“綠色”施工技術(shù)；