长沙市城市道路沥青路面再生技术可行性研究

蒋焜，李雨舟

(1.长沙市城科建设工程质量检测有限公司，湖南长沙410205; 2.长沙市建设工程质量监督站湖南长沙410016)

长沙市城市道路沥青路面再生技术可行性研究

蒋焜1，李雨舟2

(1.长沙市城科建设工程质量检测有限公司，湖南长沙410205; 2.长沙市建设工程质量监督站湖南长沙410016)

沥青路面再生技术，即对旧沥青与旧骨料等材料进行循环利用，使其实现“发生—废弃—再生”的过程，是符合城市建设全寿命周期理论，实现可持续发展的重要技术。首先分析了国内外沥青路面再生技术的研究现状，然后分类探讨了沥青路面再生技术，最后对长沙市沥青路面再生利用现状进行了现场调研，分析了在长沙市对道路沥青路面进行再生利用的可行性。

城市道路;沥青路面;再生技术;可行性

近几十年来，随着经济的腾飞发展，我国的公路建设也飞速发展。到2013年底，全国公路总里程达到435.62万km。其中，高速公路达10.44万km，总里程位居世界第一。在已建成的高等级路面中，沥青混凝土路面约占80%。沥青路面具有行车舒适、维修方便等许多优点，但沥青路面是有机物，在空气、阳光环境中会自然老化，使用寿命不长。在我国，沥青路面一般设计年限为15年，但是在正常使用中，其寿命大约为10年左右，之后便要对其翻修。传统的翻修技术需要较长的施工周期，影响行人和交通，铣削产生的建筑垃圾——旧沥青混合料数量巨大，每年都有数亿吨，若不妥善处理会对水和土壤造成污染。综上所述，研究旧沥青路面混合料的再生利用迫在眉睫。

1 国内外研究与应用现状

1.1 国外研究与应用现状

国外对沥青路面再生利用技术的研究，最早始于上世纪20年代。1973年石油危机爆发后，美国对沥青路面再生利用技术给予了高度的重视，并开始进行研究应用。80年代末，美国的再生沥青用量接近全部沥青用料的一半，总量激增到2亿t。现在美国每年的再生沥青混合料使用量已达到3亿t，每年可节约十几亿美元，具有显著的经济效益。在日本，自1976至今，废弃沥青利用率已接近80%。在西欧国家，这项技术也受到很大重视，联邦德国是最早利用再生沥青混合料进行公路养护的，在1978年它就回收所有的废弃沥青对其利用。20世纪60年代，前苏联开始研究此项技术。此项研究在芬兰和法国也很早得到了应用。各国家和地区沥青路面再生利用技术有关规范如表1所示。

表1 其他国家及地区沥青再生方面的技术资料

1.2 国内研究与应用现状

我国对废弃沥青混合料的利用始于20世纪50年代。但我们的利用只将其作为废料，用于人行道或道路垫层，没有对其进行再生利用。

1982年沥青路面再生利用技术成为了重点科技项目，交通部对其开展了一系列的试验研究。1985年建设部组织南京、武汉、上海、天津等市政部门和苏州市公路局等单位进行了专题研究，在1991年6月发布了《热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程》(CJJ43－1991)。由于技术落后，设备缺乏，沥青路面再生技术并没有被推广开来。

2000年后，北京、上海等地都先后引入了一些废弃沥青处理设备。2002年，就地热再生技术第一次成功地应用到京津唐高速公路的建设中。到了2008年，交通运输部颁布了《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41－2008)，之后沥青路面再生技术开始得到了应用。

随后，一些高校和厂家也在不断研究废弃沥青混合料的再生利用也取得了许多进步。在沥青路面再生技术方面，研发出了厂拌热再生、厂拌冷再生、现场热再生和现场冷再生等方法。各种胶结料也均有使用，一大批再生设备生产厂商、再生沥青施工企业涌现。一些沥青再生方面的书籍和技术规范也慢慢涌现，例如广东省编制了《广东省高等级沥青路面再生利用技术指南》。

2 沥青路面再生技术分类

废弃沥青混合料再生利用技术，首先将废弃的旧沥青混合料进行回收，再对其进行翻挖等处理，然后掺入新集料，制成再生沥青混合料。美国沥青再生协会将再生技术分为5种不同的类型:厂拌热再生，现场热再生，厂拌冷再生，现场冷再生，全深式再生。

2.1 厂拌热再生

厂拌热再生是将废弃沥青混合料运至拌和站后再进行处理再生。先对废料进行破碎，然后根据面层或基层的不同要求进行配合比设计，在拌和站搅拌制成新的沥青混合料，用于沥青路面的施工。

这种方法适用于路面冷铣刨—热摊铺施工工艺。对路面的使用范围也很广，面层和基层均可使用。

2.2 现场热再生

现场热再生一般采用一套大型“沥青路面热再生联合机组”，在现场对其再生利用。首先对沥青路面进行翻松并加热，然后将废弃沥青运送至搅拌机，加入新料搅拌，搅拌后送至机组摊铺器上，最后通过摊铺、捣实、熨平，以及压路机碾压而形成再生沥青路面。

这种方法对旧路面集料破碎少，可实现旧料100%利用，再生层与原路面粘结紧密;但只对路面有病害时具有良好的效果。若下面层和基层存在病害，此方法不适用。在国内外，现场热再生多用于基层承载能力良好、面层因疲劳龟裂的路段或老化不太严重但平整度较差的路面。

2.3 厂拌冷再生

厂拌冷再生无需对废弃的沥青混合料进行加热，将其与乳化沥青和新集料拌和后形成再生混合料，然后运送到现场，进行施工。

厂拌冷再生由于旧集料不加热，施工节能减排，可实现配合比精确控制，再生层质量较现场冷再生好。

2.4 现场冷再生

现场冷再生是在现场首先用路面铣刨拌和机将旧沥青层就地铣刨、翻挖、破碎，再加入稳定剂、水泥、水(或乳化沥青)和新骨料后就地拌和，最后利用平地机摊平、压路机碾压成型路面的施工方法。

其新添加结合料是乳化沥青、泡沫沥青和水泥。对设备要求较低，生产成本不高，再生层成为半柔性路面，对路面结构一定破坏或结构受力不合理性的路面有良好处治效果。但再生料级配控制不严格，拌和欠均匀，需2～5 d时间，因此适用于交通量较小且可封闭交通的城市道路或郊区道路。

2.5 全深式再生

全深式再生是冷再生的一种，它是将沥青层和部分基层材料同时进行就地冷再生，形成路面基层的一种技术。其再生厚度包含了部分基层，因此为全深式再生。其再生结合料绝大部分采用水泥，个别采用乳化沥青和泡沫沥青。

3 长沙市沥青路面再生利用现状调研

3.1 长沙市沥青路面现状调研

截至2010年底，长沙市区城市道路保有量达4 093万m2，基本全部铺设或改造为沥青路面，且许多沥青路面已陆续接近设计年限，因此每年都有大量老旧沥青路面需要翻修。

根据调研，长沙市产生的沥青再生料很少重复利用，基本作为填埋材料或废料丢弃。预计今后我市每年沥青路面翻修量达100万m2，产生废旧沥青混合料约30万t。根据《长沙市市政道路桥梁建设十二五规划》，十二五期间长沙市新建道路1 020 km，到2015年市区道路总里程达到3 410 km。按平均每条道路四车道路面宽度14 m计算，十二五期间新建道路面积1 400万m2，平均每年280万m2。所以再消化利用好这些翻修沥青路面材料，将对推动长沙市“两型”社会建设做出积极的贡献。

3.2 长沙市沥青混合料生产与沥青路面施工企业现状调研

目前，长沙市有十余家从事沥青混合料生产的企业，生产能力与规模不一。2012年3月初，通过对较大规模的沥青混合料生产厂家的调研，对长沙市沥青路面翻修和再生沥青混合料应用现状有了更充分的了解。调研发现:长沙市部分沥青路面施工企业对沥青再生料利用方面已有一定认识和研究，并有开展此类应用项目的设想。

4 沥青路面再生技术在长沙市应用的可行性分析

4.1 各种再生方式在长沙市应用的技术可行性分析

根据以上实地调研和理论分析，在考虑长沙市沥青混合料生产厂家条件、道路交通和气候条件以及道路交通状况的基础上，对四种再生方式在长沙市的可行性、推广难易程度进行初步分析，如表2所示。

表2 各种再生方式在长沙市的技术适宜性初步分析

4.2 各种再生方式在长沙市应用的经济可行性分析

通过调研长沙市沥青混合料原材料价格及沥青混合料生产与沥青路面施工的市场行情，计算出各种再生方式在长沙市应用的单价费用如表3所示，但此处的单价不包括处治下部路基与基层结构所发生的费用。

由表3分析可知:

(1)厂拌热再生质量可靠，处治厚度较小，综合处治费用较低，旧料掺合率低。

(2)现场热再生质量可靠，处治厚度较小，节省材料转运费用，综合处治费用与厂拌热再生处治费用相当，可实现旧沥青混合料100%利用。

(3)厂拌冷再生虽折算到单位面积厚度单价较低，但由于需处治厚度大，处治费用较高。旧沥青混合料得到100%利用，路面结构能得到一定补强。

(4)现场冷再生虽折算到单位面积厚度的单价较低，但由于需处治厚度大，处治费用较高，旧沥青混合料得到100%利用，路面结构能得到一定程度补强。

表3 各种再生方式在我市应用的经济适宜性初步分析

4.3 各种再生方式在长沙市应用的可行性总结

综合上述各种沥青路面再生方式的特点、适用范围以及在长沙市应用的技术适宜性和经济可行性初步分析，得到以下结论。

(1)热再生技术相对成熟，厂拌热再生可应用于道路中、下面层，现场热再生可用于结构无破坏、仅进行表面功能修复的路面，再生深度一般为2～5 cm。

(2)对于两种热再生方式，如严格按照行业规范及本市技术指南要求进行施工，并加强质量检测和监督，将能保证热再生沥青路面施工质量，应鼓励建设单位采用热再生沥青技术。

(3)冷再生技术在国内城市道路上应用较少，还未形成产业化趋势，建议暂不在长沙推广。

5 结语

沥青路面再生利用具有节约能源、成本低、效率高、质量好、污染少等优点。研究并应用好沥青路面再生技术，推进沥青路面再生利用产业化进程，形成一套适合长沙市实际情况的沥青路面再生生产应用实践体系，将对节省长沙市道路建设维修养护资金，减少环境污染、节能减排以及推动长沙市“两型”建设、营造可持续发展环境具有重要的战略意义。同时也将促进沥青路面再生机械设备的推广应用，产生显著的经济和社会效益。

［1］梁宏仓，张刚.沥青路面再生利用技术简介［J］.科技信息:科学·教研，2008，(18):112－112.

［2］潘琼，曾鼎文，袁兴中.公路沥青路面环境问题的探讨［J］.环境与可持续发展，2006，(4):59－60.

［3］满都拉，银花，信志刚，等.沥青路面就地热再生技术应用现状分析［J］.内蒙古公路与运输，2011，(2):49－51.

A dissertation on feasibility research of asphalt pavement recycling technology applied on Changsha’s urban road

JIANG Kun1，LI Yu－zhou2
(1.Changsha Chengke Construction Engeneering Quality Test Limited Company，Changsha，Hunan 410205，China;2.Changsha Construction Engineering Quality Supervision Station，Changsha，Hunan 410016，China)

Asphalt pavement recycling technology，which is to recycle waste asphalt and aggerate.By this means to realise the process of“generate–abandon–regeneration”.This is an important technology which conforms to the theory of the whole life cycle of urban construction and can achieve sustainable development.First，research status review is analyzed，then asphalt pavement recycling technology is classified discussed.Finally，the current utilization situation of asphalt pavement recycling technology is researched and the feasiblility is analysed.

urban road;asphalt pavement;recycling technology;feasibility

U416.217

C

1008－3383(2017)04－0032－03

2016－08－05

蒋焜(1980－)，男，湖南怀化人，工程师，研究方向:市政工程。