任新涛 赵红月
随着我国经济的飞速发展,公路需求也日益增长,公路里程不断增加,截至2010年年底,全国公路总里程达到398.4万km。其中,高速公路通车里程达到7.4万km,农村公路通车里程达到345万km,极大地促进了我国经济社会的发展。然而公路中所占比例约60%的沥青路面在建设与养护过程中,沥青混合料的拌合、摊铺都会产生二氧化碳、二氧化硫、氧化氮类有害气体和沥青烟等污染物,施工机械也会释放大量的污染气体,严重污染了环境,因此,为保护环境节约能源,在公路工程施工与养护过程中做好节能减排工作具有重要的意义。建议节能减排措施如下。
“建设节约型社会”,倡导低碳生活,走循环经济之路,首先必须扭转人们的不良观念,让人们充分认识到节能减排的必要性及重大意义。充分利用政府网站、大众传媒、行业报刊等多种形式,全方位立体化地宣传节能减排工作,不断增强交通建设行业的节能减排意识。坚持节能与交通发展相互促进,节能优先、效率为本,着力提高能源利用效率。通过舆论宣传,让公路建设决策者、管理者和普通劳动者拥有节能减排的常识和技能,不断提高节能减排的技术能力,为发展绿色经济打下基础,建设资源节约型、环境友好型、质量效益型公路,实现节能降耗、减排增效。
1)应用实例。2008年7月,武吉高速公路九岭山隧道路段进行的温拌沥青技术应用试验段摊铺取得圆满成功,标志着温拌沥青技术在江西省道路施工中首次成功应用。
以往道路施工中采用热拌沥青混合料,施工现场温度高,还会散发出一氧化碳、二氧化碳、一氧化硫等有害气体,不仅污染环境,而且对施工人员的呼吸系统造成损害。据国家环境分析测试中心检测,采用温拌技术可节省加热燃油20%~30%,同时减少二氧化碳排放50%,摊铺时减少沥青烟90%。如果江西的高速公路全部采用温拌沥青材料,将减少大量的二氧化碳排放,同时减少燃油支出。温拌沥青技术在北京、上海、河北等城市都已使用,实地证明温拌沥青路效果良好。在武吉高速路段试验成功后,温拌技术在江西省将大规模推广使用。
2006年9月,我国铺设了世界上第一条改性沥青SMA温拌试验路,2008年5月,我国在河北省铺设了世界上第一条橡胶沥青的温拌试验路。
2009年7月在八达岭高速大修工程中正式采用了一种节能减排的温拌沥青混合料,这是温拌沥青混合料技术在北京高速公路上的首次应用。
2)节能减排功效。温拌沥青混合料是一种拌和温度介于热拌沥青混合料(150℃~180℃)和冷拌沥青混合料(10℃~40℃)之间、性能达到热拌沥青混合料的新型沥青混合料,主要采用添加降粘剂或引入水分等方法来降低沥青混合料低温度时的粘滞度,从而保证其良好的施工性能,同时也保证沥青路面竣工后的长期路用性能。由于温拌施工温度较低,温拌沥青混合料可降低有害气体排放,节约能源消耗,随着“环保节能”观念的日益深入人心,温拌沥青混合料技术将得到越来越广泛的关注。
相关试验证明,温拌技术会大大降低沥青混合料拌和生产过程中有害气体的排放量,与温室气体相关的二氧化碳和氮氧化物气体的排放分别下降60%和72.6%;二氧化硫和烟尘的排放量采用温拌技术后也分别下降75.2%和47.9%。此外,温拌技术也会大大降低沥青混合料摊铺过程中有害气体的排放量,各类有害气体的排放量都下降80%以上,其中沥青烟、苯可溶物和苯并[a]芘分别下降91.9%,97%和80.2%。温拌沥青混合料可比相应的热拌沥青混合料节能22.9%,改性的温拌沥青混合料可比相应的改性热拌沥青混合料节能28.7%。测试数据及现场施工人员直接感受表明,采用温拌技术可显著减少沥青烟的挥发,极大地改善施工人员的工作环境。
沥青路面再生技术是一种路面养护维修技术,采取不同方式对不能满足使用要求的旧沥青混凝土路面废料加以再生或重复使用,这种技术兼顾了不可再生部分的重新利用,促进了废旧路面材料的循环使用,充分发挥了废旧路面材料的“剩余价值”,而且保护了生态环境,使不可再生的资源在有限的生命周期中得到最大限度的利用,是一种值得大力推广应用路面养护维修技术。沥青路面再生技术按施工温度分为热再生和冷再生。
就地热再生技术即是采用就地热再生设备,对需维修的路面进行就地加热、翻耕、混拌、摊铺、碾压等连续作业,就地修复破损路面,一次成型新路面的施工方法。一般用于高等级公路沥青路面表面层病害的修复。
呼和浩特市海东路部分路段采用就地热再生技术进行路面维修养护,应用实践表明,沥青路面就地热再生技术分层加热、分层耙松的独特方式可以有效防止再生过程中的沥青老化,同时保护原路面基础不发生变化。施工工艺为:利用路面加热机加热已有路面沥青层3cm~4cm,温度可达170℃左右,刨起、粉碎受热沥青层面,加入再生剂等新料。就地热再生技术可有效弥补原有道路沥青层面损失,恢复沥青功能,能够达到新建路面要求。
就地热再生技术是一种新型节能减排工艺。此项工艺的使用,不仅使原有路面旧料得以重复利用,避免了由沥青废物堆砌造成的环境污染,而且缩短了公路维修养护的时间。此项技术百分之百地利用旧料(沥青层面),恢复路面到新建水平,能节约资金30%~40%,不用开采矿砂,不用寻找新地料、新能源,且施工效果非常好,抗车辙能力强。可见,就地热再生技术是一种既节约成本又节约能源的新型工艺。
沥青路面施工与养护过程中,施工机械设备会消耗燃油等能源,并产生有害气体,造成环境污染,要做好沥青路面的节能减排工作,就应尽力做好施工机械设备的相应改进,以节约能源,减少环境污染。
近年来,路面养护设备在环保节能方面取得了很大进步。路面开槽机是路面修补设备之一,作业时会产生大量沥青粉尘,并伴随尖利的噪声,在一定程度上危害了自然环境和居民生活环境,尤其对设备操作人员的面部和呼吸系统造成很大伤害。环保型开槽机自带吸尘器和消声器,可有效处理已排放的有害气体、粉尘等,达到环保目的。目前,中国、德国、日本都有自主生产的环保型路面开槽机,工艺相当,价格有所差异。
热化沥青路面时沥青路面加热器会散发有害气体,不仅会污染大气,还对人类皮肤粘膜具有刺激性,有光毒作用和致肿瘤作用。红外线路面加热器采用电子点火、内设恒温设计,并装有记时记温仪表,满足了路面养护设备人性化设计,并实现高效安全作业,大大减少了有毒气体的排放。陆德博纳地4000型沥青搅拌设备燃烧系统采用博纳地超静音燃烧器,可有效降低噪声,拌和楼系统采用微负压结构,防止粉尘外溢,减少了环境污染,节能方面效果也较为明显。沥青拌和站耗能较高,如何提高拌和站的燃料利用率、降低拌和站的生产能耗,是目前所有拌和站从业者无法回避并应积极思考的问题。HAUCK燃烧器采用先进的设计理念,通过对燃料与空气的精确控制,促进燃料与空气的混合,可以将拌和站尾气排放中CO排放量严格控制在300 mL/m3以内。每年可为拌和站节约近20万元的燃料成本,大大减少了燃料因不完全燃烧而产生的浪费。
温拌沥青混合料能有效节约能源,减少有害气体的排放;就地再生技术则能有效利用原路面材料作为沥青路面建筑材料铺筑成新的路面,节约了能源,降低了成本;环保型的施工设备则能有效减少有害气体的排放,增大材料利用率以节约能源。节能减排工作任重而道远,我们应积极树立节能减排理念,不断开发新技术、新材料、新工艺来实践节能减排工作。
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