淺談低碳生態(tài)型公路修建技術

王 偉

武黃高速公路管理處

胡錦濤同志在十八大報告中提出，大力推進生態(tài)文明修建。低碳生態(tài)型公路與傳統(tǒng)公路相比，從思想理念到實踐行動都存在著較大差別。從側(cè)重公路的功能因素、強調(diào)經(jīng)濟效益的傳統(tǒng)狹隘的修建思想轉(zhuǎn)變?yōu)檎w考慮區(qū)域經(jīng)濟、環(huán)境、社會綜合系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展思想；由傳統(tǒng)的以填方為主節(jié)約工程造價的修建模式轉(zhuǎn)變?yōu)槔酶鞣N高新技術、生物工藝、材料以減少對生態(tài)系統(tǒng)影響的修建模式；從單純注重公路經(jīng)濟合理性、技術可行性的陳舊的評價方法轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合經(jīng)濟、線性、環(huán)境、景觀、可持續(xù)發(fā)展的多目標評價體系。

1 材料的節(jié)省

公路的修建應利用生態(tài)無害修建材料，減少其在修建過程中的能耗，選取修建材料時，應多多選擇當?shù)貎?yōu)質(zhì)材品，進一步減少對環(huán)境的影響。逐步提高循環(huán)利用及再生材料的利用程度，減少不可再生材料的投入。此外，還應選用循環(huán)再生性能優(yōu)秀的修建材料，減少對周邊的污染源?，F(xiàn)介紹目前幾種常見節(jié)材技術。

1.1 廢舊利用路用技術：廢舊利用路用技術即將諸如廢棄輪胎、塑料用品等固體垃圾廢舊物通過多步工藝處理加入到瀝青，經(jīng)過特制設備制作成為橡膠瀝青，同時具備改性瀝青的特性。這種特殊的改性瀝青作為低碳生態(tài)型瀝青改性劑加強路用能力，減少以往常規(guī)型SBS瀝青改性劑用量。廢舊材料也得到了循環(huán)利用，能源、資源節(jié)約進一步加強。

當今廢舊利用輪胎在公路上的應用開辟范圍逐步擴大，根據(jù)橡膠材質(zhì)的加料方式不同，分為兩大類生產(chǎn)流程——干法流程與濕法流程?！案煞鞒獭奔窗杨w粒相比較粗的廢舊輪胎粉末加入集料中，而后直噴入熱拌瀝青拌制成橡膠型瀝青混凝土。“濕法流程”即把廢舊輪胎橡膠粉投放到基質(zhì)瀝青，攪拌成具備改性瀝青特性的橡膠瀝青，不論是在開級配、間斷級配還是密級配瀝青混凝土中，都可以用作黏結(jié)料。濕法流程制造的橡膠瀝青可以應用于瀝青混凝土、碎石封層、水泥公路填縫料以及應力吸收層。干法流程產(chǎn)生的橡膠瀝青僅僅能應用于瀝青混凝土，干法與濕法相比具有流程簡單、利用廢舊輪胎多以及成本低廉的好處。而濕法的橡膠瀝青可對基質(zhì)瀝青進行改性，提升瀝青路用性能比較明顯。

1.2 瀝青路面再生利用技術：舊瀝青路面的再生利用，就是將舊瀝青路面經(jīng)過路面再生專用設備的翻挖、回收、加熱、破碎、篩分后，與再生劑、新瀝青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料，滿足一定的路用性能并重新鋪筑于路面的一整套工藝。瀝青再生技術一般可分為四大類：廠拌熱再生、廠拌冷再生、就地熱再生和就地冷再生。國外發(fā)達國家在此方面的生產(chǎn)工藝和與之配套的各種挖掘、銑刨、破碎、拌和等機具研制與開發(fā)方面取得了顯著地成就。我國在瀝青路面再生利用方面進行了多項系列的研究，出臺了再生技術規(guī)范，再生技術在國內(nèi)正在逐步推廣開來，該技術的有效應用可以提高瀝青路面的再生利用率，節(jié)約大量的砂石材料和瀝青。

1.3 水泥路面再生利用技術：在舊破損水泥混凝土路面達到進入大中修要求范圍標準時，路用性能急劇降低而必須得重新進行加鋪，對原舊水泥混凝土路面進行再生利用，使原有水泥混凝土路面經(jīng)過破碎技術變成新路面的基層部分，并在該“基層”上加鋪新瀝青公路。目前破碎穩(wěn)固技術主要有三種：碎石化技術、打裂壓穩(wěn)和沖擊壓實，國內(nèi)較為嚴重的水泥路面一般采用碎石化技術進行再生利用。

1.4 建筑垃圾穩(wěn)固路用技術

建筑垃圾穩(wěn)固路用技術即改變建筑垃圾原本物理性狀，使之由“松”變“緊”，穩(wěn)固成為滿足鋪筑公路要求的良好筑路材料，常用方法為添加固結(jié)劑。公路上松散的建筑垃圾性能不能滿足設計要求，需要一定的固結(jié)劑來穩(wěn)定，用固結(jié)劑穩(wěn)定的建筑垃圾可用于公路的路基、墊層與基層。經(jīng)過改善處理并再生利用，起到了資源節(jié)約和廢舊為寶的效果。建筑垃圾不僅影響城市環(huán)境，還造成土地、能源資源的大浪費。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)建筑垃圾轉(zhuǎn)化率不足5%，而歐洲等發(fā)達地方每年轉(zhuǎn)化利用率超過90%，亞洲的日韓發(fā)達國家，更是建筑垃圾轉(zhuǎn)化率率超過97%。

2 能源的節(jié)約

2.1 泡沫瀝青穩(wěn)定碎石基層

泡沫瀝青混合料的強度與水泥穩(wěn)定、石灰穩(wěn)定材料等半剛性材料比較接近，而且具備了柔性路面的某些特征，不僅具有較好的抗疲勞性質(zhì)，而且用以取代半剛性材料鋪筑公路的基層可以有效減少反射裂縫；泡沫瀝青混合料用于施工后開放交通時間短，即拌和即壓實即可開放交通，特別是在城市公路維修應用中，可以明顯減少對車流量較大的公路的直接影響；泡沫瀝青混合料是一種低碳、價值率高的公路材料，在泡沫瀝青混合料的生產(chǎn)中，只需將瀝青加熱，集料在冷、濕狀態(tài)下與泡沫瀝青拌和，可以減少大量的熱能耗散；泡沫瀝青穩(wěn)定石料的選材范圍很廣，可以根據(jù)工程特征就地取材，如破碎的瀝青混凝土回收料RAP、質(zhì)量較好的碎石料、等級較低的礦石和礦渣等；黏結(jié)性能良好是泡沫瀝青的特性，可以較好和冷、濕集料黏結(jié)，所以它可以在陰雨等不利天氣下進行正常施工，而不會影響施工層的質(zhì)量。

2.2 溫拌瀝青混合料路面

溫拌瀝青混合料技術是通過降低瀝青混合料的拌和與攤鋪溫度，達到降低瀝青混合料生產(chǎn)過程中的能耗與二氧化碳及粉塵排放量的目的。傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料的拌和溫度比溫拌瀝青混合料高30至50度，直接影響二氧化碳排放量降低30%左右，能源消耗降低30%，低碳效果明顯。目前溫拌瀝青混合料不僅用于新建工程中，而且還用于改建工程中。

3 水源的節(jié)約

雨水在城市水循環(huán)系統(tǒng)和流域水環(huán)境系統(tǒng)中起到十分重要的作用，是十分寶貴的資源。傳統(tǒng)筑路材料造成了公路多為不透水密實面層，在一定程度上導致雨水流失量增加和城市水循環(huán)系統(tǒng)平衡被破壞。其在引發(fā)一系列城市環(huán)境與生態(tài)失調(diào)問題的同時，我們必須清楚認識到合理規(guī)劃路表雨水徑流途徑，最大限度地降低地表徑流，是需要采用多種滲透措施增加雨水的滲透量。透水性鋪面在目前工程應用中就是一種比較好的解決方案，一是因為它從上到下結(jié)構(gòu)性質(zhì)統(tǒng)一，面層和基層都利用了透水性材料組成，雨水順利通過透水性面層、透水性基層，最后滲透到土基中；二是因為透水性鋪面能夠調(diào)節(jié)城市空間的溫度和濕度，消除熱島現(xiàn)象。在雨水迅速地滲入地表后，被還原為地下水，使得地下水資源得到及時補充，保持了土壤濕度，改善了城市地表植物和土壤微生物的生存條件，進一步影響了城市大環(huán)境。

4 噪聲污染的降低

目前城市中噪聲污染約有百分之七十是公路交通噪聲。低噪聲路面可以分為多孔排水性瀝青路面與橡膠瀝青路面兩類。多孔排水性瀝青路面主要是由于它的紋理構(gòu)造和空隙可以吸收被壓入的空氣，并通過連通孔隙排放，從而減少了噪聲的產(chǎn)生。國外研究者曾對多個國家的干道網(wǎng)進行錄音檢測，證明多孔路面與一般瀝青路面相比較確實具有良好的聲學性能。

橡膠瀝青路面，最早是1981年在比利時出現(xiàn)，當時用作為減少公路交通噪聲的一種有效措施。1984年法國采用橡膠瀝青鋪筑了沿塞納河的城市公路，發(fā)現(xiàn)在沒有載重車時可降低噪聲3～5分貝，有5%的重車時可降低噪聲2～3分貝。通過研究顯示，橡膠瀝青混合料有較好的降噪效果。

5 公路生態(tài)景觀的綠化

豐富的植物資源是進行公路生態(tài)綠化景觀的基礎，通過光合作用的釋放氧氣吸收二氧化碳，蒸騰作用的降溫散熱、根系礦化作用凈化地下水等生理活動的影響，改善周邊生態(tài)系統(tǒng)。而生態(tài)邊坡能夠保障邊坡穩(wěn)定，防止水土流失，保證公路運營的安全；同時生態(tài)邊坡改善公路綠化景觀，維持生態(tài)系統(tǒng)平衡，并發(fā)揮生態(tài)邊坡的儲碳功能。