瀝青再生物盡其用

到2017年年底，我國(guó)公路總里程近470萬(wàn)公里，高速公路里程躍居世界第一，路面科學(xué)養(yǎng)護(hù)與管理越來(lái)越重要，而瀝青路面再生不僅可以大幅節(jié)約資源，還能涵養(yǎng)生態(tài)，保護(hù)環(huán)境，符合交通可持續(xù)發(fā)展的基本國(guó)策。

然而，當(dāng)瀝青路面再生進(jìn)入黃金發(fā)展期，仍然面對(duì)一系列問(wèn)題和挑戰(zhàn)。比如成本因素的制約、市場(chǎng)化運(yùn)作機(jī)制受限、舊料回收科學(xué)性有待強(qiáng)化，甚至對(duì)技術(shù)的理解尚存在諸多爭(zhēng)議。本刊聯(lián)合北京市政路橋建材集團(tuán)研發(fā)中心從概況、問(wèn)題直擊、案例分析3個(gè)層面，再談瀝青再生距離多元化、精細(xì)化、高效化還有多遠(yuǎn)。

瀝青再生的升級(jí)之路

文 北京市政路橋建材集團(tuán)研發(fā)中心 王真

年均2億多噸瀝青可再生

我國(guó)的瀝青路面再生技術(shù)可追溯到20世紀(jì)50年代到70年代，曾在輕交通道路、人行道及道路墊層中，不同程度利用過(guò)舊瀝青材料，但尚且談不上真正意義上的瀝青混合料再生技術(shù)。

進(jìn)入20世紀(jì)80年代，瀝青路面再生技術(shù)開(kāi)始真正意義提上公路維修養(yǎng)護(hù)的工作日程，在江蘇、山西、湖北等地鋪筑了多條試驗(yàn)路。90年代后期，隨著早期修建的瀝青路面進(jìn)入大規(guī)模改建及修復(fù)階段，瀝青路面再生技術(shù)再次得到關(guān)注與探索。交通運(yùn)輸部于2008年4月頒布的《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》不僅是我國(guó)近年來(lái)瀝青路面再生技術(shù)發(fā)展的一個(gè)總結(jié)，更標(biāo)志著我國(guó)瀝青路面再生技術(shù)在近年來(lái)飛速發(fā)展和取得豐碩研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)入了跨越式發(fā)展的新時(shí)期，有了更加明確的發(fā)展目標(biāo)與方向。

我國(guó)瀝青路面再生技術(shù)在早期發(fā)展時(shí)，受到一定的制約。從道路發(fā)展的歷史時(shí)期來(lái)看，從20世紀(jì)80年代后期開(kāi)始，我國(guó)進(jìn)入了大規(guī)模公路建設(shè)期，各地區(qū)高速公路、國(guó)省干線的規(guī)劃及建設(shè)工作快速發(fā)展，由于大量人力、物力投入到道路新建工程中，高度重視新建工程，導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)維修工程相對(duì)被輕視，路面再生技術(shù)的研究基本處于停滯狀態(tài)。由于近30年來(lái)我國(guó)公路建設(shè)高速發(fā)展，截至2017年年底，全國(guó)公路總里程469.63萬(wàn)公里，在現(xiàn)有和在建的公路高等級(jí)路面及高速公路中，瀝青路面約占80%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)公路養(yǎng)護(hù)里程459.00萬(wàn)公里，占公路總里程的97.7%。每年維護(hù)產(chǎn)生的廢料可以達(dá)到2億多噸，如果將其換算為截面為1平方米的墻體，可以繞地球?qū)⒔恢?，這將極大地促進(jìn)廢舊瀝青路面再生技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。

從技術(shù)質(zhì)量角度來(lái)說(shuō)，盡管我國(guó)早期瀝青路面再生試驗(yàn)路跟蹤觀測(cè)結(jié)果表明：再生路面與常規(guī)熱拌瀝青路面使用性能接近，但由于生產(chǎn)工藝不成熟，生產(chǎn)設(shè)備缺乏，實(shí)用性的再生技術(shù)不夠完善，造成再生瀝青混合料質(zhì)量無(wú)法保證。雖然一些高校或科研單位，對(duì)瀝青路面再生技術(shù)已有較為深入的研究，但對(duì)于廣大從業(yè)者來(lái)說(shuō)，瀝青路面再生技術(shù)并沒(méi)有普及，因此在應(yīng)用時(shí)存在一定阻力。

從體制機(jī)制方面，我國(guó)大部分瀝青混合料生產(chǎn)所使用的拌和設(shè)備為間歇式拌和設(shè)備，進(jìn)行再生設(shè)備改造時(shí)需配備舊料破碎篩分系統(tǒng)、舊料上料系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、再生劑添加系統(tǒng)等，初期投資大，生產(chǎn)操作較復(fù)雜。因此，在價(jià)格上，再生瀝青混合料并不比新瀝青混合料的優(yōu)勢(shì)大，當(dāng)需要使用再生劑時(shí)，再生瀝青混合料價(jià)格，甚至與新瀝青混合料持平。因此對(duì)于業(yè)主來(lái)說(shuō)，再生瀝青混合料的性價(jià)比較低，從市場(chǎng)角度來(lái)說(shuō)很難有使用再生瀝青混合料的理由。

技術(shù)和觀念雙重突破

近年來(lái)，五大發(fā)展理念、可持續(xù)發(fā)展、綠色交通的觀念自上而下深入人心，瀝青再生得到技術(shù)和觀念上的雙重普及，應(yīng)用逐漸廣泛。綠色發(fā)展作為關(guān)系我國(guó)全局發(fā)展的一個(gè)重要理念，作為“十三五”時(shí)期乃至更長(zhǎng)時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)基本理念，為瀝青路面再生技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用打下了精神基礎(chǔ)。

瀝青路面攤鋪現(xiàn)場(chǎng)

同時(shí)，我國(guó)道路工程已進(jìn)入大規(guī)模養(yǎng)護(hù)維修期，交通運(yùn)輸部及各省份先后出臺(tái)促進(jìn)廢舊瀝青路面再生利用的相關(guān)政策?！丁笆濉惫佛B(yǎng)護(hù)管理發(fā)展綱要》的出臺(tái)，使廢舊瀝青路面材料的循環(huán)再生利用不斷規(guī)范化。

近年來(lái)，瀝青路面再生技術(shù)逐漸成為了我國(guó)瀝青路面發(fā)展的熱點(diǎn)及核心研究之一。北京、江蘇、廣東、河北、河南、山東等地均引進(jìn)了先進(jìn)的再生設(shè)備，已在實(shí)體工程中應(yīng)用，并取得了良好的實(shí)際應(yīng)用效果，得到了較為廣泛的認(rèn)可。

由于相關(guān)政策的要求及環(huán)境保護(hù)的需求，京津冀地區(qū)乃至全國(guó)均對(duì)排放不合格的采石場(chǎng)進(jìn)行了整改或關(guān)停，石料開(kāi)采成本、運(yùn)輸成本增加，原材料價(jià)格不斷上漲，這也間接促進(jìn)了瀝青路面再生技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。對(duì)于拌和場(chǎng)站來(lái)說(shuō)，廢舊瀝青路面材料的再生雖然增加了初期一次性投入及管理成本，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，對(duì)于節(jié)約新原材料用量和降低成本的優(yōu)勢(shì)巨大，經(jīng)濟(jì)效益明顯。這種觀念深入人心之后，很多瀝青混合料場(chǎng)站主動(dòng)進(jìn)行設(shè)備更新、改造，或技術(shù)升級(jí)，進(jìn)一步促進(jìn)再生技術(shù)發(fā)展。

瀝青再生得到了技術(shù)和觀念上的雙重普及，加之道路養(yǎng)護(hù)維修及綠色環(huán)保發(fā)展的雙重需求，可以說(shuō)目前瀝青路面再生技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了黃金時(shí)期。

依然受到制約

在優(yōu)越的發(fā)展環(huán)境下，瀝青再生依然受到體制機(jī)制、市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)等方面的制約。北京廠拌熱再生舊料摻加比例一般約為20%至30%，雖然在室內(nèi)試驗(yàn)完全可以實(shí)現(xiàn)舊料添加比例達(dá)50%以上，但是，如果在實(shí)際生產(chǎn)中也將舊料摻加比例從30%提升至50%，將面臨設(shè)備改造和升級(jí)、舊料處理、管理水平提升、行業(yè)內(nèi)認(rèn)可度普遍提高等一系列問(wèn)題。比如，在購(gòu)置新拌和設(shè)備時(shí)將直接選擇再生機(jī)而非原生機(jī)改造，以及不斷嘗試再生環(huán)、連續(xù)式再生機(jī)等廠拌再生新設(shè)備，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新設(shè)備。

在性能標(biāo)準(zhǔn)方面，長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)熱再生瀝青混合料各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)標(biāo)新熱拌瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)瀝青路面再生技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用是一種限制。比如，廠拌熱再生時(shí)，舊料經(jīng)冷銑刨、回收處理后細(xì)化嚴(yán)重，許多單位優(yōu)先使用粒徑較大的舊料以提高舊料摻量時(shí)，由于級(jí)配范圍的限制及黏料等因素，導(dǎo)致大量小粒徑的舊料無(wú)法用于廠拌熱再生，而該部分小粒徑舊料油石比大，再利用價(jià)值更高。就地?zé)嵩偕f料摻量達(dá)80%甚至100%，因此，就地?zé)嵩偕鸀r青混合料低溫抗裂性極易不滿足要求，但工程經(jīng)驗(yàn)表明，該項(xiàng)技術(shù)用于維修表面層非裂縫類(lèi)病害時(shí)，具有其他再生技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，如按照新料規(guī)范的低溫要求，則限制了該項(xiàng)技術(shù)的使用。

總之，瀝青路面再生技術(shù)逐漸成為了我國(guó)瀝青路面發(fā)展的熱點(diǎn)及核心研究之一，取得了良好的實(shí)際應(yīng)用效果，得到了較為廣泛的認(rèn)可。瀝青路面再生技術(shù)的推廣應(yīng)用需要進(jìn)一步打破機(jī)制束縛和行業(yè)傳統(tǒng)觀念，從材料、設(shè)備、管理等方面，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)研究和實(shí)用的核心技術(shù)，提升公路行業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平。

瀝青路面

再生技術(shù)各有所長(zhǎng)

目前，廢舊瀝青路面材料再生技術(shù)根據(jù)工藝條件可分為廠拌熱再生、廠拌冷再生、現(xiàn)場(chǎng)熱再生、現(xiàn)場(chǎng)冷再生4類(lèi)，其分別具有不同的技術(shù)特點(diǎn)及適用條件。不同再生技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際使用時(shí)應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、病害類(lèi)型、氣候條件、施工條件等綜合選擇。

廠拌熱再生是指：將舊瀝青路面經(jīng)過(guò)銑刨或翻挖后，運(yùn)回拌和廠集中破碎篩分，與再生劑、新瀝青材料、新集料等在拌和機(jī)中，按一定比例重新拌和成新的混合料并鋪筑成再生瀝青路面。

通過(guò)瀝青路面廠拌熱再生，可以實(shí)現(xiàn)修復(fù)瀝青路面面層病害；恢復(fù)甚至改善瀝青路面混合料的路用性能；以熱拌瀝青混合料的形式實(shí)現(xiàn)舊路面瀝青層材料的再生利用。廠拌熱再生技術(shù)適用于各等級(jí)道路瀝青路面，經(jīng)銑刨、挖除下來(lái)的瀝青層材料的再生利用，再生后的瀝青混合料適用于各等級(jí)道路瀝青路面的建設(shè)和維修養(yǎng)護(hù)工程。其再生工藝易于控制，再生后的瀝青混合料性能比較理想，適用范圍廣。但是，從路面銑刨后的舊瀝青層材料需要運(yùn)輸至固定廠站。

就地?zé)嵩偕侵福和ㄟ^(guò)就地?zé)嵩偕O(shè)備對(duì)瀝青路面進(jìn)行加熱、翻松，摻入一定量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑等，經(jīng)熱態(tài)拌和、攤鋪、碾壓等工序，一次性實(shí)現(xiàn)舊瀝青路面再生利用的技術(shù)。它包括整形再生、復(fù)拌再生和加鋪再生三種基本工藝類(lèi)型。通過(guò)瀝青路面的就地?zé)嵩偕?，可以?shí)現(xiàn)修復(fù)瀝青路面表面層病害，恢復(fù)瀝青表面層物理力學(xué)性能，恢復(fù)瀝青路面平整度，修復(fù)瀝青路面車(chē)轍，實(shí)現(xiàn)舊路面瀝青層材料的就地再利用。就地?zé)嵩偕话阌糜跒r青路面表面層病害的修復(fù)。就地?zé)嵩偕膬?yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了就地的瀝青路面再生利用，節(jié)省了材料轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用。但其再生深度通常限制在2.5厘米至6厘米，無(wú)法除去已經(jīng)不適合進(jìn)行再生的舊混合料，級(jí)配調(diào)整幅度有限，施工過(guò)程污染環(huán)境并存在一定的安全隱患。

廠拌冷再生是指：將回收瀝青路面材料運(yùn)至拌和廠，經(jīng)破碎、篩分后，以一定的比例與粘結(jié)劑、新集料、活性填料、水分進(jìn)行常溫拌和，常溫鋪筑形成路面結(jié)構(gòu)層的瀝青路面再生技術(shù)。廠拌冷再生技術(shù)適用于各等級(jí)公路舊瀝青路面材料的再生利用，再生后的混合料適用于瀝青路面的中、下面層及柔性基層。冷再生技術(shù)可以將廢舊瀝青路面材料摻量提高到100%，且生產(chǎn)、施工過(guò)程均在常溫下進(jìn)行，是真正意義上的“零剩余、零排放”的綠色環(huán)保技術(shù)。然而，冷再生瀝青混合料性能較熱再生瀝青混合料性能差距較為明顯，尤其是低溫性能、耐久性等；其施工結(jié)束后、上覆層鋪筑之前需要封閉交通養(yǎng)生，如城市道路交通繁重，施工窗口短，無(wú)法封閉交通養(yǎng)生，這將造成冷再生混合料易出現(xiàn)掉粒、松散等早期損壞，限制了廢舊瀝青路面材料廠拌冷再生技術(shù)的應(yīng)用。冷再生瀝青混合料一般需要加鋪一定厚度的罩面層，其性能也不及熱拌瀝青混合料，也沒(méi)有熱再生應(yīng)用廣泛。

就地冷再生是指：將舊瀝青路面材料就地打碎，加入一定比例粘結(jié)劑、新集料、活性填料、水分，在自然環(huán)境溫度下連續(xù)完成材料的銑刨、破碎、添加、拌和、攤鋪及壓實(shí)成型的過(guò)程。通過(guò)瀝青路面的就地冷再生，可以實(shí)現(xiàn)舊瀝青路面層的翻修、重建，實(shí)現(xiàn)舊路面瀝青層材料的常溫拌和及就地再利用。就地冷再生技術(shù)一般用于病害嚴(yán)重的普通公路瀝青路面的翻修、重建，需要加鋪一定厚度的瀝青罩面。就地冷再生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了就地的再生利用，節(jié)省了材料轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用，施工過(guò)程的能耗低、污染小，適用范圍廣。但是，其施工質(zhì)量控制的難度較大，一般需要加鋪瀝青罩面層，再生混合料強(qiáng)度的形成需要較長(zhǎng)的時(shí)間。

對(duì)舊料分級(jí)分類(lèi)才能充分發(fā)揮剩余價(jià)值

目前，瀝青路面再生技術(shù)正朝著多元化、精細(xì)化、高效化的方向發(fā)展，即最大程度發(fā)揮廢舊瀝青路面材料的剩余價(jià)值。廢舊瀝青路面材料不僅是一種固體廢棄物，還是一種寶貴的資源，其組成的多樣性、性狀的復(fù)雜性決定了其再利用的多元性。

比如廢舊SMA材料一般是由SBS改性瀝青和玄武巖組成，SBS改性瀝青老化后雖然性能有一定程度的衰變，但整體上其性能仍優(yōu)于老化基質(zhì)瀝青；玄武巖堅(jiān)硬耐磨，適用于道路表面層，相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明，回收舊料中的玄武巖及木質(zhì)素纖維性質(zhì)與新材料性質(zhì)十分接近。無(wú)論是性能還是價(jià)格，廢舊SMA材料均優(yōu)于普通舊料，如將廢舊SMA材料與其他舊料混合使用，不僅造成了資源浪費(fèi)，性質(zhì)差別過(guò)大也導(dǎo)致再生難度增加。因此，將廢舊SMA材料單獨(dú)銑刨回收并再生利用，仍用于再生SMA路面并鋪筑于道路表面層，可以充分發(fā)揮其剩余價(jià)值。

2015年，北京念壇工區(qū)道路工程首次實(shí)現(xiàn)了廢舊SMA路面廠拌熱再生。而對(duì)于改性瀝青舊料，將其用于改性瀝青路面再生；對(duì)于普通舊料，提高其在廠拌熱再生中的摻量。對(duì)于老化較嚴(yán)重的舊料，如通過(guò)再生劑將其性能恢復(fù)，成本較高，如利用其老化后變硬變脆的特點(diǎn)，生產(chǎn)抗車(chē)轍瀝青混合料，降低抗車(chē)轍劑摻量，不僅將較難利用的舊料消納，還降低了抗車(chē)轍瀝青混合料成本。此外，還可用廢舊瀝青路面材料生產(chǎn)微表處混合料、冷補(bǔ)料等。

然而，廢舊瀝青路面材料多元化、精細(xì)化、高效化再生利用的前提和基礎(chǔ)是對(duì)舊料的分級(jí)分類(lèi)，目前大多數(shù)生產(chǎn)場(chǎng)站按照舊料破碎后粒徑大小分類(lèi)成兩檔或三檔，如若逐步達(dá)成多元化再生的目標(biāo)，建立完整的舊料檢測(cè)、銑刨、回收體系，即首先通過(guò)檢測(cè)及資料調(diào)查掌握舊料性質(zhì)，其次制定有針對(duì)性的銑刨方案，最后對(duì)銑刨的舊料進(jìn)行回收處理，如按照粒徑、瀝青種類(lèi)、老化程度、礦料種類(lèi)等逐步分級(jí)利用。廢舊瀝青路面材料的多元化、精細(xì)化、高效化利用不僅能節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，還能拓展其應(yīng)用范圍，豐富道路材料產(chǎn)品種類(lèi)，降低產(chǎn)品造價(jià)，是對(duì)現(xiàn)有再生技術(shù)的升級(jí)。

北京念壇工區(qū)SMA廠拌熱再生施工現(xiàn)場(chǎng)

西寶高速：泡沫瀝青廠拌冷再生國(guó)內(nèi)首秀

文 長(zhǎng)安大學(xué) 郝培文 徐金枝 蘇紀(jì)壯

圖1 WLB10發(fā)泡試驗(yàn)機(jī)

圖2 瀝青發(fā)泡狀態(tài)圖

陜西西安至寶雞高速公路是我國(guó)“兩縱兩橫”公路主骨架?chē)?guó)道310線江蘇連云港至新疆霍城的重要一段，是國(guó)家“八五”交通重點(diǎn)工程。通過(guò)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，通車(chē)運(yùn)營(yíng)以后，西寶高速公路發(fā)生了多種不同程度的病害，主要為各種橫向裂縫、龜裂、唧漿、坑槽等。針對(duì)上述產(chǎn)生的病害，西寶高速公路從2002年開(kāi)始維修，隨之產(chǎn)生大量銑刨?gòu)U料，僅2004年、2005年產(chǎn)生廢料達(dá)30萬(wàn)立方米。大量銑刨的瀝青路面舊料如果被棄置，不僅浪費(fèi)瀝青、石料等自然資源，而且會(huì)造成環(huán)境污染。為貫徹節(jié)能減排的發(fā)展戰(zhàn)略，2005年4月西寶高速公路武功縣境內(nèi)修筑了一段1.5公里泡沫瀝青冷再生試驗(yàn)段，掀開(kāi)了泡沫瀝青廠拌冷再生技術(shù)在國(guó)內(nèi)高速公路大中修工程中成功應(yīng)用的序幕。

西寶高速公路大中修工程原路面路基寬24.5米，設(shè)計(jì)行車(chē)時(shí)速120公里，全長(zhǎng)155公里。原路面結(jié)構(gòu)形式為：4厘米AC-20+8厘米AC-25+20厘米二灰碎石基層+22厘米二灰土底基層。泡沫瀝青廠拌冷再生修筑方案為：將原路面基層和瀝青面層銑刨后，利用原路面12厘米的瀝青面層銑刨舊料，采用泡沫瀝青進(jìn)行冷再生，作為新的基層，其上再加鋪兩層瀝青混凝土，即4厘米AC-13+6厘米AC-20+26厘米泡沫瀝青穩(wěn)定冷再生基層+22厘米二灰土。

圖3 試驗(yàn)路合成級(jí)配

工程中使用中海90#基質(zhì)瀝青，瀝青最佳發(fā)泡溫度為160℃，最佳發(fā)泡用水量為1.5%，瀝青發(fā)泡裝置及發(fā)泡狀態(tài)如圖1和圖2所示。泡沫瀝青廠拌冷再生混合料的組成級(jí)配如圖3所示，配合比設(shè)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 西寶高速泡沫瀝青廠拌冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)結(jié)果

圖4 底基層及冷再生基層頂面彎沉

圖5 泡沫瀝青廠拌冷再生工程現(xiàn)場(chǎng)芯樣

泡沫瀝青廠拌冷再生結(jié)構(gòu)鋪筑完成后，分別測(cè)定了二灰土底基層頂面及冷再生基層頂面彎沉，結(jié)果如圖4所示（竣工3天后的測(cè)定值）。可見(jiàn)，鋪筑泡沫瀝青冷再生基層后，路面結(jié)構(gòu)的初期承載力得到了較好的改善。圖5給出了試驗(yàn)路芯樣（兩個(gè)月齡期）的圖片，表2給出了其力學(xué)性能的室內(nèi)測(cè)試結(jié)果，可見(jiàn)鋪筑的泡沫瀝青廠拌冷再生路面結(jié)構(gòu)較好地滿足了設(shè)計(jì)要求。另外，在加鋪瀝青面層之前，觀測(cè)基層表面，發(fā)現(xiàn)無(wú)任何變形、裂縫或剝落發(fā)生，說(shuō)明再生效果良好。

泡沫瀝青廠拌冷再生工程應(yīng)用至今，有效解決了該路段相關(guān)病害問(wèn)題，路面整體使用性能良好，為國(guó)內(nèi)泡沫瀝青廠拌冷再生技術(shù)的推廣應(yīng)用，積累了寶貴的工程經(jīng)驗(yàn)。

表2 芯樣力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果

昌金路：乳化瀝青冷再生首次亮相帝都

文 北京市政路橋建材集團(tuán)研發(fā)中心 王真

北京昌平至平谷的省道330線昌金路

昌金路連接北京昌平區(qū)與平谷區(qū)金海湖，路線為東西走向，將昌平區(qū)、順義區(qū)和平谷區(qū)緊密相連，全長(zhǎng)10.2公里，由北半幅的改建段和南半幅的新建道路路段兩部分組成。

昌金路改造工程是乳化瀝青冷再生技術(shù)在北京市的首次應(yīng)用。其原路路面寬7米，雙向兩車(chē)道，為三級(jí)公路，車(chē)流量大。截至2008年年底，昌金路順義區(qū)段和平谷區(qū)段已完成大修改造工程，等級(jí)達(dá)到二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)。昌金路改造工程采取先修建新路，老路作為導(dǎo)行道路，當(dāng)新路鋪設(shè)完畢后將車(chē)流導(dǎo)向新路通行，再斷路對(duì)老路進(jìn)行大修。完工后的昌金路可實(shí)現(xiàn)上下單向通行，極大地提高昌金路的通行能力和安全水平。

昌金路改造工程采用乳化瀝青冷再生技術(shù)，以降低生產(chǎn)成本和環(huán)境污染，使用乳化瀝青冷再生混合料共計(jì)2500噸，100%使用廢舊瀝青路面材料，路面結(jié)構(gòu)為：10厘米乳化瀝青冷再生混凝土+4厘米細(xì)粒式熱拌瀝青混凝土AC-13。

在對(duì)所送材料進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)之后，首先參照乳化瀝青冷再生要求確定了工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍，在礦料級(jí)配設(shè)計(jì)、劈裂強(qiáng)度及馬歇爾試驗(yàn)等相關(guān)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到了最佳乳化瀝青用量，經(jīng)過(guò)配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，證明所設(shè)計(jì)的乳化瀝青冷再生混合料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足規(guī)范的要求。設(shè)計(jì)結(jié)果匯總?cè)绫?所示。

表1 乳化瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)結(jié)果

攤鋪階段采用傳統(tǒng)的瀝青攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，熨平板不預(yù)熱，攤鋪速度為每分鐘2米至4米。

工程現(xiàn)場(chǎng)路面平整密實(shí)，未發(fā)現(xiàn)裂縫、松散，芯樣完整，路面整體使用性能良好。

表2 合成級(jí)配控制范圍

昌金路乳化瀝青再生取樣檢測(cè)

北京市昌平區(qū)昌金路檢測(cè)

惠河高速：山區(qū)高速的冷再生

文 長(zhǎng)安大學(xué) 郝培文 徐金枝 蘇紀(jì)壯

惠河高速公路實(shí)施泡沫冷再生兩年后，路面整體結(jié)構(gòu)性能良好。

惠河高速公路起于廣東省河源市埔前鎮(zhèn)，北接河梅高速公路和粵贛高速公路；南至惠州市平南工業(yè)區(qū)接惠鹽高速公路，全線設(shè)計(jì)行車(chē)時(shí)速100公里。作為廣東省高速公路骨架網(wǎng)的組成部分及廣東省重點(diǎn)山區(qū)扶貧高速公路項(xiàng)目之一，是粵東北山區(qū)及江西地區(qū)連接深港地區(qū)的重要通道。

自2001年通車(chē)至2008年年底，惠河高速公路的交通量及交通強(qiáng)度與日俱增，特別是惠河一期河惠方向，超限超載現(xiàn)象嚴(yán)重，使得該路面出現(xiàn)了一些病害，比如橫向裂縫、縱向裂縫、坑槽、唧漿及沉陷等，局部路段已出現(xiàn)沉陷等路面結(jié)構(gòu)性破壞，路面結(jié)構(gòu)承載力不足，嚴(yán)重影響了路面行駛質(zhì)量。

唧漿連片、行車(chē)道沉陷

整個(gè)路面出現(xiàn)網(wǎng)裂

路面整體破壞

雨季后形成坑槽

從路面狀況調(diào)查結(jié)果可以看出，部分路段在前期預(yù)防性養(yǎng)護(hù)階段采取了淺層壓漿和微表處處治，但由于基層和底基層破壞比較厲害，微表處對(duì)抗反射裂縫基本起不到任何作用，壓漿也未達(dá)到預(yù)期效果。

為解決上述問(wèn)題，惠河高速大修過(guò)程中決定采用泡沫瀝青冷再生技術(shù)修復(fù)路面功能。大修工程具體實(shí)施方案為：將原有瀝青面層銑刨及基層銑刨，利用原路面瀝青面層銑刨舊料，采用泡沫瀝青進(jìn)行冷再生，作為新的基層，后加鋪兩層瀝青混凝土層，路面結(jié)構(gòu)為：17厘米瀝青面層+37厘米泡沫瀝青冷再生基層。

工程使用的舊料為原路瀝青混凝土面層銑刨料，采用國(guó)產(chǎn)茂名70#瀝青、羅浮山牌32.5復(fù)合硅酸鹽水泥（緩凝型），進(jìn)行室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)，具體工程設(shè)計(jì)級(jí)配與配合比設(shè)計(jì)結(jié)果如表1和表2所示。

表1 惠河高速公路大修工程設(shè)計(jì)級(jí)配

表2 惠河高速公路泡沫瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)結(jié)果

通過(guò)代表彎沉值對(duì)冷再生前后道路整體強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比分析，再生前后代表彎沉數(shù)據(jù)如表3所示。由此可以看出，再生路段結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比再生前有了很大改善，路面運(yùn)營(yíng)兩年后彎沉也未顯著增大，在車(chē)輛長(zhǎng)期荷載作用下保持著良好的結(jié)構(gòu)承載力。

為了解泡沫瀝青冷再生混合料長(zhǎng)期力學(xué)性能發(fā)展情況，2010年對(duì)鋪筑的冷再生路段進(jìn)行了鉆芯取樣和測(cè)試。所取芯樣瀝青穩(wěn)定再生層與瀝青面層間粘結(jié)緊密，芯樣結(jié)構(gòu)完整未見(jiàn)松散現(xiàn)象，冷再生路面結(jié)構(gòu)整體性能良好。

再生試驗(yàn)段全斷面芯樣

表3 再生前后路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

埝壇工區(qū)路：SMA應(yīng)用于上面層

文 北京市政路橋建材集團(tuán)研發(fā)中心 王真

埝壇工區(qū)試驗(yàn)路鋪筑后效果

為驗(yàn)證再生SMA瀝青混合料性能，在北京大興區(qū)埝壇工業(yè)園區(qū)（簡(jiǎn)稱埝壇工區(qū)）內(nèi)道路鋪筑廠拌熱再生SMA-13瀝青混合料。埝壇工區(qū)位于北京市南六環(huán)雙源橋西側(cè)，埝壇收費(fèi)站附近，北鄰南六環(huán)，東臨天水大街，占地面積1.54萬(wàn)平方米。埝壇工區(qū)道路工程包括廠區(qū)外道路及廠區(qū)內(nèi)硬化區(qū)道路，路面結(jié)構(gòu)分別為：沖擊壓實(shí)處理路基+粗粒式廠拌乳化瀝青冷再生混合料12厘米+廠拌熱再生SMA-13瀝青混合料4厘米；沖擊壓實(shí)處理路基+粗粒式廠拌乳化瀝青冷再生混合料8厘米+廠拌熱再生SMA-13瀝青混合料4厘米。工程量為7000平方米，RAP添加比例為15%。

根據(jù)設(shè)計(jì)空隙率確定ZSMA-13的最佳油石比為6.0%，毛體積相對(duì)密度為2.446。

鋪筑后，路面平整密實(shí)，使用情況良好。混合料抽檢數(shù)據(jù)及試驗(yàn)結(jié)果表明，所生產(chǎn)再生SMA-13瀝青混合料質(zhì)量滿足規(guī)范要求。從生產(chǎn)、施工效果及抽檢數(shù)據(jù)來(lái)看，所鋪筑的ZSMA-13瀝青路面質(zhì)量合格，再次證明了再生SMA瀝青混合料用于表面層是可行的。

試驗(yàn)項(xiàng)目首先進(jìn)行ZSMA瀝青路面生產(chǎn)及施工工藝研究，提出混合料生產(chǎn)關(guān)鍵溫度控制指標(biāo)，提出混合料攤鋪碾壓方法，提出延時(shí)放料生產(chǎn)工藝，解決了再生SMA瀝青混合料難以拌和均勻、生產(chǎn)困難的問(wèn)題。

同時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)路情況進(jìn)行再生SMA-13瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，確定了RAP摻量、礦料級(jí)配、再生劑比例、油石比、體積參數(shù)等，最終確定ZSMA-13瀝青混合料油石比為6.0%。

在埝壇工區(qū)進(jìn)行實(shí)體工程鋪筑過(guò)程中，工程應(yīng)用效果良好，結(jié)合混合料現(xiàn)場(chǎng)抽檢試驗(yàn)結(jié)果，證明了所開(kāi)發(fā)再生SMA-13瀝青混合料性能優(yōu)異，可以作為上面層使用，同時(shí)也證明了項(xiàng)目研究結(jié)果的實(shí)用性。

表1 SMA-13馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)表