谈厂拌冷再生技术在市政工程中的应用

吴晓艳

(太原市市政工程总公司，山西太原 030010)

因车辆超限超载，影响了市政道路的使用功能，路面许多功能性的破坏必须进行翻修。目前，其处理方法是使用铣刨机刨除沥青混合料路面后，新铺沥青混合料。进入21世纪，我国提出的科学发展观把循环经济和可持续发展、建设资源节约型和环境友好型社会提到历史日程。沥青再生技术的研究、推广，对降低建设成本和养护成本，保护生态环境，具有极大的意义。在此背景下，沥青再生技术孕育而生，这种技术使物质、能量在这个不断进行的经济循环中得到合理、持久的利用，从而使经济活动对自然环境的负面影响降到最小，使人与自然和谐发展。

1 国内外沥青再生技术的发展

我国城市建设沥青路面比例达90%以上。现在，沥青混凝土路面的一般设计使用寿命为15年～20年，随着时间的推移及公路运营的发展，许多沥青路面出现车辙、坑槽、网裂、沉陷等病害是不争的事实。在20世纪90年代以后建成的城市道路已陆续进入大中维修期，那么全国每年将有12%的沥青道路需要翻修，旧沥青路面混合料的废弃量估计每年将达到220万t，这还没有包括道路基层材料废料。如果将这些旧沥青混合料全部废弃，不但污染环境，也是对大量材料资源和资金的极大浪费。20世纪70年代中期，国外一些技术发达国家就开始了沥青混合料再生利用技术的研究及推广。德国、美国的旧料回收利用率高达50%～80%。随着低碳经济和循环经济发展模式成为我国20世纪经济发展的主要方向，因此，实用的旧沥青路面混合料的再生利用技术研究与应用就迫在眉睫。其中，厂拌冷再生技术就是近年来在市政工程中应用较多的技术之一。

2 实施沥青再生技术的施工方法

沥青路面的再生技术按照温度的实施不同分为热再生与冷再生的施工方法。

热再生技术是通过加热软化路面，铲起路面废料，再和沥青粘合剂混合，再添加一些骨料，按照一定的比例重新拌制成新的混合料，最终将再生材料重新铺装在路面上。冷再生技术是使用铣刨机对沥青路面进行冷铣刨、破碎和筛分，掺加一定量的新集料、再生结合料、活性填料和水等配料，按最佳配合比拌制，最终在路面进行碾压成型。按照再生工艺的不同，冷再生技术可分为就地冷再生和厂拌冷再生两种方式。根据所添加再生结合料的不同，冷再生技术又可分为泡沫沥青冷再生、乳化沥青冷再生和水泥冷再生三种方式。本文主要探讨厂拌冷再生技术。

2.1 厂拌冷再生技术的技术原理

厂拌冷再生技术就是将经过铣刨或翻挖后的旧沥青路面混合料(RAP)运回拌和厂，进行破碎与筛分，并根据旧料中的沥青含量、沥青老化度和集料级配等指标，掺入一定数量的新集料、再生结合料(泡沫沥青、乳化沥青等)、活性填料(水泥、石灰等)和水进行常温拌制，使混合料的各项指标达到最佳配合比，再按常温沥青混凝土的施工工艺重新进行铺筑，从而形成路面基层或下面层的一种技术。厂拌冷再生技术适用于对回收的各等级公路的旧沥青路面混合料进行冷再生处理，再根据再生料的性能和各项指标情况，用于高速公路和一、二级公路沥青混凝土路面的下面层、基层、底基层以及三、四级公路沥青混凝土路面的面层。

2.2 厂拌冷再生技术的施工工艺

1)旧路面铣刨:旧沥青路面铣刨使用大功率铣刨机进行，铣刨时严格控制铣刨用水量，用水要均匀。旧沥青混合料运输至拌和站统一存放。2)旧料筛分、存放:对铣刨回收的旧料进行筛分，分成3种～4种规格，分开堆放存储，根据生产配合比利用旧料，生产前测其含水量和沥青含量，进行再生混合料设计。3)新料、旧料同时添加:拌和设备配用4个～6个冷料仓，根据生产配合比细分添加，确保混合料级配良好。4)水泥、矿粉添加:同时添加水泥和矿粉，保证混合料早期及后期强度和胶结料的形成。5)沥青添加:拌和设备配置大沥青发泡量的沥青发泡系统，确保沥青添加准确、均匀。6)拌和:混合料的拌和应严格控制拌和时间且拌和均匀。7)再生料运输:运输过程中必须覆盖篷布，以防高温或长距离运输导致水分蒸发;而且装载高度要均匀，以防发生离析。初次运输的车斗内应洒水湿润，每车料装满后，应迅速运至摊铺施工现场。8)透层:再生料摊铺前，需把下承层清扫干净，并在下承层表面洒布透层油。9)摊铺:连续、均匀、不间断的摊铺，随时检查再生松铺厚度。10)压实:碾压过程中保持表面湿润。一般应采用重型压实机具，尽量增大压实功。一般分为初压、复压和终压三个阶段。11)养生:碾压完成检查合格后，在封闭交通的情况下，进行自然养生2 d～3 d，一般无需采取措施。12)取芯检测:泡沫沥青再生养生1 d～2 d后取芯;乳化沥青再生养生3 d～4 d后取芯。13)面层铺筑:当再生层含水量降低至2%以下时，可铺筑上面的结构层，或养生期间再生层取出完整的芯样可铺筑上面的结构层。铺筑前，洒布热沥青封层。

2.3 厂拌冷再生技术的经济环境效益分析

与传统技术相比，厂拌冷再生技术的利用，在经济和环境效益上有很大的提高，主要表现在以下几个方面:

1)厂拌冷再生技术能循环利用旧沥青混合料(RAP)，节省了大量砂石料、沥青等材料资源，并且有效节约因开采砂石料、弃置旧沥青混合废料所需的大量土地资源，从而节约了工程成本。

2)厂拌冷再生的施工中只有沥青、水泥、水等再生材料的运输，而传统施工则需要运进和运出大量材料，运输量之比为15车次∶340车次=1∶22.7。因此，厂拌冷再生技术节省了一大笔材料的采购保管费用及其运输费用。

3)厂拌冷再生施工技术的工艺特点是大大简化了施工工序，因而施工周期短，对道路交通影响小，节省了施工管理等有关费用。

4)与传统的施工方法相比，厂拌冷再生技术能够显著节约工程成本。随着再生层的厚度不同，大致可以降低20%～40%成本，厚度越大，降低成本越多。

5)厂拌冷再生的有害气体远远低于常规的热拌沥青混合料。因此能够保护环境，减少温室气体的排放。

2.4 厂拌冷再生技术在市政工程中的运用实例

2011年3月，水西关街等道路再生改造工程拉开了太原市城市道路综合整治工程的序幕。其中，水西关街，西起滨河东路，东至桃园路，道路全长504.42 m。道路规划红线宽30 m，为一块板断面形式，中间14 m宽机非混行车道，两侧各8.0 m宽路侧带。现状路面结构为:4 cm细粒式沥青混凝土，6 cm沥青贯入碎石，35 cm矿渣。维修方式:将旧路面沥青层及部分矿渣层进行铣刨，在矿渣层槽底由下至上依次分层摊铺16 cm泡沫沥青冷再生层+7 cm粗粒式沥青混凝土下面层(AC-25)+4 cm细粒式改性沥青混凝土上面层(AC-13)。沥青混凝土上面层与下面层之间喷洒改性乳化沥青粘层油，16 cm泡沫沥青冷再生层上作6 mm稀浆封层，原矿渣基层上作乳化沥青透层油。新建路面结构总厚度为27.6 cm。该工程地点为太原市交通繁忙路段，施工单位为了在保证质量的前提下按期完成施工任务，采用德国维特根(Wirtgen)公司生产的WR2000型路面铣刨机对旧有沥青层及部分矿渣层铣刨26 cm厚，将旧料运回拌和站处理成符合生产配合比的泡沫沥青冷再生料运至施工地点，摊铺、碾压，形成路面基层结构，等检验合格后再铺筑上面的结构层。施工单位采用厂拌冷再生技术仅用7 d就完成了该路段的基层改造任务，使总体工期缩短。经太原市市政公用工程质量监督站验收合格，不仅节能环保，还创造了良好的社会效益，受到了市委相关领导的好评。

3 结语

厂拌冷再生施工技术在市政工程中的应用，经济效益、社会效益和环境效益明显，既可简化施工工序，缩短工期，又可变废为宝，环保节能，节约工程成本，是一项利国利民的新技术。

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