高速公路綠色環(huán)保養(yǎng)護(hù)理念與實(shí)踐

劉 野

（四川川東高速公路有限責(zé)任公司， 四川 廣安 638000）

0 前言

改革開放以來(lái)，我國(guó)高速公路得到了大發(fā)展[1-3]。隨著我國(guó)高速公路里程逐步增長(zhǎng)，位列世界第一。國(guó)內(nèi)沿海省份，已經(jīng)全路網(wǎng)規(guī)劃養(yǎng)護(hù)和大中修?，F(xiàn)在我國(guó)高速公路的工作重心逐步轉(zhuǎn)向養(yǎng)護(hù)[4，5]。雖然目前我國(guó)的高速公路和農(nóng)村公路依然位于建設(shè)高峰期內(nèi)，但是早期修建的高速公路和普通國(guó)省干線公路，也先后進(jìn)入了大、中修的養(yǎng)護(hù)期。較之壽命更長(zhǎng)的橋梁、隧道、擋土墻等構(gòu)造物，瀝青路面的病害出現(xiàn)的更早，養(yǎng)護(hù)的工作意義更大[4]。

公路養(yǎng)護(hù)是保持路面高平整度、延長(zhǎng)路面使用的壽命、為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供良好條件的必然選擇。以往的養(yǎng)護(hù)方法不能將經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有機(jī)結(jié)合起來(lái)，只重視短期經(jīng)濟(jì)效益，忽視了長(zhǎng)期的、可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)效益。高速公路養(yǎng)護(hù)理論和實(shí)踐，值得研究。本文研究高速公路綠色環(huán)保養(yǎng)護(hù)理念與實(shí)踐,并得到研究結(jié)論。

1 高速公路綠色環(huán)保養(yǎng)護(hù)的理念

綠色交通概念發(fā)生拓展，越來(lái)越受到重視。交通運(yùn)輸部提出公路發(fā)展新趨勢(shì)，推動(dòng)綠色公路建設(shè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。交通運(yùn)輸部公路局組織編著、出版了《綠色公路建設(shè)技術(shù)指南》。長(zhǎng)安大學(xué)的沙愛(ài)民教授為此專門出版了著作《環(huán)保環(huán)保型路面材料與結(jié)構(gòu)》。徐健等科研人員為此專門出版了專著《低碳生態(tài)型道路建設(shè)技術(shù)》。在公路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域，主要體現(xiàn)在交通行為對(duì)資源環(huán)境的影響、公路養(yǎng)護(hù)管理工作對(duì)資源環(huán)境的影響、公路對(duì)資源環(huán)境的影響等方面[5]。按照國(guó)家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的總體要求，加快發(fā)展公路綠色、低碳的養(yǎng)護(hù)技術(shù)和工藝，降低公路養(yǎng)護(hù)的能源消耗。資源節(jié)約和材料循環(huán)利用的公路技術(shù)有路面再生技術(shù)應(yīng)用、廢舊橡膠的利用、垃圾分類處理等；低碳節(jié)能的公路技術(shù)有瀝青混合料常溫拌合鋪裝技術(shù)、溫拌瀝青技術(shù)、節(jié)能照明、綠色能源等。以上技術(shù)統(tǒng)稱為公路綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù)。綠色養(yǎng)護(hù)的內(nèi)涵是“最大程度地合理保護(hù)環(huán)境，最有效利用資源、最快恢復(fù)生態(tài)平衡”[5]。公路新建和養(yǎng)護(hù)時(shí)，要注意選擇再生性好、可循環(huán)利用的材料。

目前我國(guó)正大力倡導(dǎo)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)的理念，高速公路的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)當(dāng)然要遵循國(guó)家的方針、政策，堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的可持續(xù)發(fā)展[6]。高速公路養(yǎng)護(hù)需改變傳統(tǒng)的低效、粗放的養(yǎng)護(hù)理念，切合實(shí)際地選用可以有效地降低能耗、資源節(jié)約、可循環(huán)利用的技術(shù)方法，應(yīng)以環(huán)境保護(hù)為原則，追求“環(huán)保、低耗、高效”，注重社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益[6]。因而，采用符合循環(huán)發(fā)展的路面綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù)是勢(shì)在必行[6]。 高速公路綠色環(huán)保養(yǎng)護(hù)的理念值得研究和推廣應(yīng)用。

傳統(tǒng)的粗放型、浪費(fèi)資源的公路養(yǎng)護(hù)工程技術(shù)和理念，無(wú)法滿足交通運(yùn)輸行業(yè)的新要求[7]。節(jié)約資源、循環(huán)利用材料等綠色低碳的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，已經(jīng)成為我國(guó)高速公路養(yǎng)護(hù)根本需求[7]。公路養(yǎng)護(hù)堅(jiān)持的原則是修舊利廢、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、安全運(yùn)營(yíng)、提升服務(wù),要求是控制資源占用、減少能源消耗、降低污染排放、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、拓展公路功能、提升服務(wù)水平，公路養(yǎng)護(hù)與環(huán)境保護(hù)并重[7]。高速公路綠色環(huán)保養(yǎng)護(hù)理念和實(shí)踐主要是采用生態(tài)環(huán)保和材料循環(huán)利用技術(shù)。

2 高速公路綠色環(huán)保養(yǎng)護(hù)的實(shí)踐

國(guó)家環(huán)境保護(hù)局發(fā)布的《中國(guó)生態(tài)問(wèn)題報(bào)告》中,闡述了交通行業(yè)作為能源消耗的大戶，基礎(chǔ)建設(shè)和原材料生產(chǎn)過(guò)程中排放了大量溫室氣體和大氣污染物,是生態(tài)環(huán)境惡化的一個(gè)主要原因。因此交通行業(yè)成為節(jié)能減排的重點(diǎn)行業(yè)。交通運(yùn)輸行業(yè)責(zé)無(wú)旁貸的采取措施節(jié)能減排。以前國(guó)內(nèi)交通行業(yè)對(duì)高速公路綠色環(huán)保養(yǎng)護(hù)理念的重視不夠,為適應(yīng)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求,現(xiàn)在得到了越來(lái)越多的重視和研究。

交通行業(yè)的原材料生產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，排放了大量的溫室氣體和大氣污染物，是生態(tài)環(huán)境惡化的一個(gè)主要原因。瀝青路面施工和養(yǎng)護(hù)的各工序中，瀝青混合料拌和時(shí)的溫室氣體、煙霧的排放最多。熱拌瀝青混合料產(chǎn)生大量瀝青煙和有毒有害氣體，瀝青煙具有遺傳性毒性作用，也會(huì)引發(fā)呼吸道的疾病，尤其是在通風(fēng)不暢的隧道中，還曾經(jīng)發(fā)生過(guò)瀝青煙霧和有害氣體，導(dǎo)致施工人員致病、昏迷的事故。由于煙霧和有毒有害氣體排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于熱拌瀝青混合料，溫拌瀝青混合料在高速公路的隧道中，有著非常理想的適應(yīng)性和應(yīng)用前景。由于開放交通快，運(yùn)輸距離長(zhǎng)，溫拌瀝青非常適合用于高速公路路面養(yǎng)護(hù)。熱拌瀝青混合料存在破壞環(huán)境、消耗能源的問(wèn)題，不符合我國(guó)綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的道路。瀝青老化最嚴(yán)重的階段是拌和階段，通過(guò)溫拌瀝青技術(shù)來(lái)降低拌和溫度可以降低瀝青的老化程度。溫拌瀝青技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)還包括：延長(zhǎng)施工季節(jié)，瀝青混合料運(yùn)輸時(shí)間和距離均顯著增大，比熱拌瀝青混合料更適合夜間施工和養(yǎng)護(hù)工程，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。溫拌瀝青技術(shù)符合低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展潮流，因而在全世界被公認(rèn)為瀝青技術(shù)的一次革命性的突破。

溫拌瀝青技術(shù)本質(zhì)是保證在不降低路面質(zhì)量的前提下,通過(guò)技術(shù)手段降低瀝青高溫時(shí)的黏度來(lái)降低瀝青混合料拌和溫度,從而減少能耗、排放和對(duì)人員的傷害。溫拌瀝青可以減少30%以上的燃料消耗。溫拌瀝青技術(shù)減輕了熱拌混合料的高溫對(duì)瀝青的老化，同時(shí)不需要添加新的施工設(shè)備。該技術(shù)起源于歐洲,在美國(guó)獲得了大規(guī)模的工程應(yīng)用,在我國(guó)也日益受到重視。Carmen Rubio M、Jamshidi Ali 等國(guó)外科研人員,孫立軍、申愛(ài)琴、譚憶秋等國(guó)內(nèi)科研人員,對(duì)溫拌瀝青技術(shù)展開了大量卓有成效的研究工作。 瀝青路面在使用一定時(shí)間后,路面整體性能和平整度逐步下降,需要開展養(yǎng)護(hù)甚至是大中修作業(yè),這就要產(chǎn)生為數(shù)眾多的舊的瀝青路面材料。如能充分利用這些舊的瀝青路面材料，不但可以節(jié)省大量的材料、資源和資金，還能夠避免污染環(huán)境，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。瀝青路面材料的循環(huán)利用技術(shù)是指在對(duì)舊路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)或大、中修改造時(shí)，再加工回收舊瀝青的路面材料，作為原材料鋪裝到路面。在我國(guó)公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)中,瀝青路面再生利用技術(shù)逐步得到推廣應(yīng)用。交通運(yùn)輸部頒布了關(guān)于加快推進(jìn)公路路面材料循環(huán)利用的工作指導(dǎo)意見(jiàn)指明了前進(jìn)方向。呂偉民、嚴(yán)家伋等科研人員，為此已經(jīng)出版了《瀝青路面再生技術(shù)》的專著。拾方治等科研人員，為此已經(jīng)出版了《瀝青路面再生技術(shù)手冊(cè)》的專著。黃曉明等科研人員，為此已經(jīng)出版了《瀝青路面再生利用理論與實(shí)踐》的專著。除了寶貴的瀝青資源，我國(guó)高速公路路面面層,尤其是上面層采用玄武巖集料較為普遍，這樣優(yōu)質(zhì)的材料不加以回收利用，是一個(gè)巨大浪費(fèi)。

路面再生技術(shù)可有效地節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。因此，路面再生技術(shù)的研究一直是近幾年的研究和應(yīng)用的重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者和工程工程技術(shù)人員對(duì)于瀝青路面養(yǎng)護(hù)的再生問(wèn)題給予了高度的重視。目前國(guó)內(nèi)再生瀝青路面材料研究主要是高摻量瀝青熱再生技術(shù)、溫拌瀝青再生技術(shù)和冷再生瀝青技術(shù)優(yōu)化等方面。

瀝青路面材料再生和再次利用可以分為四類技術(shù)，詳細(xì)情況如下：

3.1 面層材料的瀝青路面廠拌熱再生

將回收的舊瀝青路面材料（RAP 料），選擇適宜的摻配比例與新的瀝青混合料拌和，必要時(shí)也可以添加一定量的再生劑，然后使用廠拌設(shè)備，生產(chǎn)新的熱拌瀝青混合料[7]。這樣瀝青路面材料，鋪筑的瀝青路面的路用性能比較理想，可以滿足高速公路養(yǎng)護(hù)的路用性能的要求，是已經(jīng)證實(shí)過(guò)的非常有效的路面修復(fù)方法。如果能確保正確的設(shè)計(jì)和施工，廠拌的瀝青混合料性能可以達(dá)到甚至于超過(guò)常規(guī)的新瀝青熱拌混合料的。只是廠拌瀝青混合料的生產(chǎn)過(guò)程比較復(fù)雜,需要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,才能達(dá)到預(yù)期的效果。

3.2 表面層的瀝青路面就地?zé)嵩偕?/h3>

采用專用的就地?zé)嵩偕O(shè)備,對(duì)瀝青路面進(jìn)行加熱和軟化,然后耙松或者是銑刨到一定深度,摻入適量的新瀝青、再生劑、新瀝青混合料等,制備出性能可以堪比新瀝青混合料的熱拌的再生瀝青混合料[7]。就地?zé)嵩偕容^適合高速公路養(yǎng)護(hù)采用[8]。瀝青路面就地?zé)嵩偕膬?yōu)點(diǎn)是可以消除路面裂縫、矯正車轍和推移、復(fù)原老化的瀝青、改善集料級(jí)配、改善瀝青含量。瀝青路面就地?zé)嵩偕潜蛔C實(shí)非常有效的路面維修方法,可以節(jié)省開支,在對(duì)交通影響和材料運(yùn)輸費(fèi)用最小的前提下,消除瀝青路面的非結(jié)構(gòu)性的病害。

3.3 面層材料、基層材料的瀝青路面廠拌冷再生

將瀝青路面舊料與新的骨料、乳化瀝青或者是泡沫瀝青結(jié)合料、水硬性活性填料、水，常溫下拌和，常溫下鋪筑路面層[7]。面層舊材料、基層舊材料分開地回收再生利用。這種瀝青路面材料的再生方式，除了對(duì)于疲勞開裂和基層嚴(yán)重?fù)p壞的處治效果不夠理想外，可以修復(fù)大多數(shù)路面損壞，比較適合公路養(yǎng)護(hù)采用[8]。工程經(jīng)驗(yàn)是泡沫瀝青冷再生混合料施工的難度遠(yuǎn)小于熱拌瀝青混合料的。

3.4 面層、基層、面層和基層復(fù)合材料的瀝青路面就地冷再生

采用專用的設(shè)備，將瀝青路面就地冷銑刨、破碎和篩分，加入適量新的集料、乳化瀝青或泡沫瀝青結(jié)合料、水硬性類的活性填料、水[7]。在常溫下拌和瀝青混合料，常溫下鋪筑路面層[7]。這種瀝青路面材料的再生方式，屬于不需要熱量就將原來(lái)路面材料重新加以利用的技術(shù)。就地冷再生節(jié)約了施工的時(shí)間，降低了施工的成本，材料運(yùn)輸費(fèi)用最小化，減少了環(huán)境的污染，降低了能耗，比較適合用于公路養(yǎng)護(hù)[8]。值得注意的是，冷再生料的壓實(shí)，值得重點(diǎn)關(guān)注。以免影響?zhàn)B護(hù)工程的路用性能和施工質(zhì)量。

綜上所述，瀝青路面材料循環(huán)利用有可實(shí)施的技術(shù)路線較多，可以根據(jù)工期要求、現(xiàn)實(shí)條件等因素，因地制宜的選擇不同的技術(shù)種類。

研究和應(yīng)用的現(xiàn)狀分析與展望：

（1）瀝青熱再生技術(shù)是路面材料再生的主要方式之一。近幾年在我國(guó)取得突破性的進(jìn)展。當(dāng)前在再生過(guò)程中，路面養(yǎng)護(hù)中所用的材料中加入的回收的瀝青路面材料摻量還不夠高，國(guó)內(nèi)外學(xué)者和工程技術(shù)人員當(dāng)前聚焦于高摻量回收的瀝青路面材料的熱再生技術(shù)的研究。

（2）溫拌技術(shù)和再生技術(shù)的結(jié)合，可以提高回收的瀝青路面材料的利用率，降低瀝青混合料的拌和溫度、壓實(shí)溫度，能有效地減少路面養(yǎng)護(hù)中的能耗、排放。這是值得國(guó)內(nèi)外學(xué)者和工程技術(shù)人員研究和關(guān)注的方向。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)研究和分析,本文可以得出以下的結(jié)論：

（1）高速公路綠色環(huán)保養(yǎng)護(hù)技術(shù)主要是生態(tài)環(huán)保和材料循環(huán)利用技術(shù)，具備社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,值得應(yīng)用和推廣。

（2）高速公路綠色養(yǎng)護(hù)的環(huán)保的理念，節(jié)約資源的理念。溫拌瀝青技術(shù)和路面再生技術(shù)可有效地節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。高速公路綠色環(huán)保養(yǎng)護(hù)理念比較合理，已經(jīng)獲得相當(dāng)規(guī)模的應(yīng)用。

（3）高速公路綠色環(huán)保養(yǎng)護(hù)措施種類較多，要根據(jù)實(shí)際情況和現(xiàn)實(shí)條件，因地制宜地選擇合適的方法。