浅谈低碳生态型公路修建技术

王 伟

武黄高速公路管理处

胡锦涛同志在十八大报告中提出，大力推进生态文明修建。低碳生态型公路与传统公路相比，从思想理念到实践行动都存在着较大差别。从侧重公路的功能因素、强调经济效益的传统狭隘的修建思想转变为整体考虑区域经济、环境、社会综合系统的可持续发展思想；由传统的以填方为主节约工程造价的修建模式转变为利用各种高新技术、生物工艺、材料以减少对生态系统影响的修建模式；从单纯注重公路经济合理性、技术可行性的陈旧的评价方法转变为综合经济、线性、环境、景观、可持续发展的多目标评价体系。

1 材料的节省

公路的修建应利用生态无害修建材料，减少其在修建过程中的能耗，选取修建材料时，应多多选择当地优质材品，进一步减少对环境的影响。逐步提高循环利用及再生材料的利用程度，减少不可再生材料的投入。此外，还应选用循环再生性能优秀的修建材料，减少对周边的污染源。现介绍目前几种常见节材技术。

1.1 废旧利用路用技术：废旧利用路用技术即将诸如废弃轮胎、塑料用品等固体垃圾废旧物通过多步工艺处理加入到沥青，经过特制设备制作成为橡胶沥青，同时具备改性沥青的特性。这种特殊的改性沥青作为低碳生态型沥青改性剂加强路用能力，减少以往常规型SBS沥青改性剂用量。废旧材料也得到了循环利用，能源、资源节约进一步加强。

当今废旧利用轮胎在公路上的应用开辟范围逐步扩大，根据橡胶材质的加料方式不同，分为两大类生产流程——干法流程与湿法流程。“干法流程”即把颗粒相比较粗的废旧轮胎粉末加入集料中，而后直喷入热拌沥青拌制成橡胶型沥青混凝土。“湿法流程”即把废旧轮胎橡胶粉投放到基质沥青，搅拌成具备改性沥青特性的橡胶沥青，不论是在开级配、间断级配还是密级配沥青混凝土中，都可以用作黏结料。湿法流程制造的橡胶沥青可以应用于沥青混凝土、碎石封层、水泥公路填缝料以及应力吸收层。干法流程产生的橡胶沥青仅仅能应用于沥青混凝土，干法与湿法相比具有流程简单、利用废旧轮胎多以及成本低廉的好处。而湿法的橡胶沥青可对基质沥青进行改性，提升沥青路用性能比较明显。

1.2 沥青路面再生利用技术：旧沥青路面的再生利用，就是将旧沥青路面经过路面再生专用设备的翻挖、回收、加热、破碎、筛分后，与再生剂、新沥青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料，满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。沥青再生技术一般可分为四大类：厂拌热再生、厂拌冷再生、就地热再生和就地冷再生。国外发达国家在此方面的生产工艺和与之配套的各种挖掘、铣刨、破碎、拌和等机具研制与开发方面取得了显著地成就。我国在沥青路面再生利用方面进行了多项系列的研究，出台了再生技术规范，再生技术在国内正在逐步推广开来，该技术的有效应用可以提高沥青路面的再生利用率，节约大量的砂石材料和沥青。

1.3 水泥路面再生利用技术：在旧破损水泥混凝土路面达到进入大中修要求范围标准时，路用性能急剧降低而必须得重新进行加铺，对原旧水泥混凝土路面进行再生利用，使原有水泥混凝土路面经过破碎技术变成新路面的基层部分，并在该“基层”上加铺新沥青公路。目前破碎稳固技术主要有三种：碎石化技术、打裂压稳和冲击压实，国内较为严重的水泥路面一般采用碎石化技术进行再生利用。

1.4 建筑垃圾稳固路用技术

建筑垃圾稳固路用技术即改变建筑垃圾原本物理性状，使之由“松”变“紧”，稳固成为满足铺筑公路要求的良好筑路材料，常用方法为添加固结剂。公路上松散的建筑垃圾性能不能满足设计要求，需要一定的固结剂来稳定，用固结剂稳定的建筑垃圾可用于公路的路基、垫层与基层。经过改善处理并再生利用，起到了资源节约和废旧为宝的效果。建筑垃圾不仅影响城市环境，还造成土地、能源资源的大浪费。统计数据显示，国内建筑垃圾转化率不足5%，而欧洲等发达地方每年转化利用率超过90%，亚洲的日韩发达国家，更是建筑垃圾转化率率超过97%。

2 能源的节约

2.1 泡沫沥青稳定碎石基层

泡沫沥青混合料的强度与水泥稳定、石灰稳定材料等半刚性材料比较接近，而且具备了柔性路面的某些特征，不仅具有较好的抗疲劳性质，而且用以取代半刚性材料铺筑公路的基层可以有效减少反射裂缝；泡沫沥青混合料用于施工后开放交通时间短，即拌和即压实即可开放交通，特别是在城市公路维修应用中，可以明显减少对车流量较大的公路的直接影响；泡沫沥青混合料是一种低碳、价值率高的公路材料，在泡沫沥青混合料的生产中，只需将沥青加热，集料在冷、湿状态下与泡沫沥青拌和，可以减少大量的热能耗散；泡沫沥青稳定石料的选材范围很广，可以根据工程特征就地取材，如破碎的沥青混凝土回收料RAP、质量较好的碎石料、等级较低的矿石和矿渣等；黏结性能良好是泡沫沥青的特性，可以较好和冷、湿集料黏结，所以它可以在阴雨等不利天气下进行正常施工，而不会影响施工层的质量。

2.2 温拌沥青混合料路面

温拌沥青混合料技术是通过降低沥青混合料的拌和与摊铺温度，达到降低沥青混合料生产过程中的能耗与二氧化碳及粉尘排放量的目的。传统热拌沥青混合料的拌和温度比温拌沥青混合料高30至50度，直接影响二氧化碳排放量降低30%左右，能源消耗降低30%，低碳效果明显。目前温拌沥青混合料不仅用于新建工程中，而且还用于改建工程中。

3 水源的节约

雨水在城市水循环系统和流域水环境系统中起到十分重要的作用，是十分宝贵的资源。传统筑路材料造成了公路多为不透水密实面层，在一定程度上导致雨水流失量增加和城市水循环系统平衡被破坏。其在引发一系列城市环境与生态失调问题的同时，我们必须清楚认识到合理规划路表雨水径流途径，最大限度地降低地表径流，是需要采用多种渗透措施增加雨水的渗透量。透水性铺面在目前工程应用中就是一种比较好的解决方案，一是因为它从上到下结构性质统一，面层和基层都利用了透水性材料组成，雨水顺利通过透水性面层、透水性基层，最后渗透到土基中；二是因为透水性铺面能够调节城市空间的温度和湿度，消除热岛现象。在雨水迅速地渗入地表后，被还原为地下水，使得地下水资源得到及时补充，保持了土壤湿度，改善了城市地表植物和土壤微生物的生存条件，进一步影响了城市大环境。

4 噪声污染的降低

目前城市中噪声污染约有百分之七十是公路交通噪声。低噪声路面可以分为多孔排水性沥青路面与橡胶沥青路面两类。多孔排水性沥青路面主要是由于它的纹理构造和空隙可以吸收被压入的空气，并通过连通孔隙排放，从而减少了噪声的产生。国外研究者曾对多个国家的干道网进行录音检测，证明多孔路面与一般沥青路面相比较确实具有良好的声学性能。

橡胶沥青路面，最早是1981年在比利时出现，当时用作为减少公路交通噪声的一种有效措施。1984年法国采用橡胶沥青铺筑了沿塞纳河的城市公路，发现在没有载重车时可降低噪声3～5分贝，有5%的重车时可降低噪声2～3分贝。通过研究显示，橡胶沥青混合料有较好的降噪效果。

5 公路生态景观的绿化

丰富的植物资源是进行公路生态绿化景观的基础，通过光合作用的释放氧气吸收二氧化碳，蒸腾作用的降温散热、根系矿化作用净化地下水等生理活动的影响，改善周边生态系统。而生态边坡能够保障边坡稳定，防止水土流失，保证公路运营的安全；同时生态边坡改善公路绿化景观，维持生态系统平衡，并发挥生态边坡的储碳功能。