基于雙層連鋪工藝的普通國省道瀝青路面泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)

一、基于雙層連鋪工藝的普通國省道瀝青路面泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)定義

基于雙層連鋪工藝的普通國省道瀝青路面泡沫瀝青就地冷再生是通過兩套再生機(jī)組設(shè)備，對既有公路的水穩(wěn)基層層及瀝青面層分層同步進(jìn)行就地冷再生的瀝青路面大修工藝技術(shù)。該工藝能充分利用既有公路結(jié)構(gòu)及路面材料，在提高公路結(jié)構(gòu)性能的同時，降低施工成本和能耗，縮短了養(yǎng)護(hù)工期，減少施工對道路通行及沿線居民生產(chǎn)生活環(huán)境造成的影響，具有顯著的社會及環(huán)境效益。

二、基于雙層連鋪工藝的普通國省道瀝青路面泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)的比較優(yōu)勢

1、充分利用既有公路資源，低碳、綠色、環(huán)保

隨著湖南省公路建設(shè)的迅速發(fā)展以及大型重載車輛的逐年遞增，路網(wǎng)內(nèi)道路病害發(fā)展加速，大大縮短了公路修復(fù)養(yǎng)護(hù)的間隔周期。傳統(tǒng)道路修復(fù)養(yǎng)護(hù)，尤其結(jié)構(gòu)性大修，需將既有破損路面挖除，產(chǎn)生的廢棄料會造成污染環(huán)境，重新鋪筑新路面需要消耗的新石料，破壞生態(tài)、增加成本。冷再生舊料回收利用技術(shù)的采用為公路修復(fù)養(yǎng)護(hù)工作開辟了一個新的思路。結(jié)合湖南省的地理位置、生態(tài)環(huán)境等實(shí)際情況，其冷再生實(shí)踐創(chuàng)新技術(shù)的推廣能助力湖南省交通運(yùn)輸領(lǐng)域中的國省干線公路修復(fù)養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目更好的實(shí)施。

2、雙層連續(xù)攤鋪技術(shù)縮短工期，實(shí)現(xiàn)快速養(yǎng)護(hù)

傳統(tǒng)的路面水穩(wěn)基層全深式就地冷再生技術(shù)在攤鋪碾壓完成后，需等待不少于7天的養(yǎng)護(hù)期方可進(jìn)行面層攤鋪或面層泡沫瀝青就地冷再生施工，施工周期長，給公路交通的正常通行和沿線居民的生產(chǎn)生活都帶來很大的影響。雙層連續(xù)攤鋪技術(shù)在保證結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度和施工質(zhì)量的前提下將工期大大縮短，其創(chuàng)新實(shí)用性較明顯。

3、具備長周期特點(diǎn)，有很強(qiáng)的實(shí)踐可復(fù)制性，便于大面積推廣

隨著我國公路建設(shè)的高速發(fā)展，進(jìn)入建養(yǎng)并舉的時代。在路面的養(yǎng)護(hù)和改、擴(kuò)建過程中將會產(chǎn)生大量的廢舊瀝青路面材料，在路面維修的高峰期，僅一條高速公路每年就會有幾十萬到幾百萬平方米的瀝青路面需要翻修，產(chǎn)生的廢舊材料的數(shù)量將會越來越多。瀝青路面改造過程中若繼續(xù)采用傳統(tǒng)方式，不僅增加了重修路面所需的瀝青和砂石材料，破壞周圍環(huán)境，而且容易造成環(huán)境污染。如果將瀝青面層及基層舊料加以再生利用，不僅可以節(jié)約大量的筑路材料，充分利用舊路材料，還有利于節(jié)約能源，避免環(huán)境污染，降低工程造價。冷再生雙層連續(xù)攤鋪技術(shù)對老的瀝青路面的結(jié)構(gòu)利用率達(dá)到了最高，由于瀝青混合料的再生利用，大大減少了筑路材料的用量，節(jié)約了能源，具有更重要的環(huán)境保護(hù)意義，被人們稱之為“綠色”施工技術(shù)。因此，該工藝能夠適應(yīng)未來越來越高的養(yǎng)護(hù)工程節(jié)能、環(huán)保要求，具備長周期特點(diǎn)，有很強(qiáng)的實(shí)踐可復(fù)制性，便于大面積推廣。

4、該創(chuàng)新工藝具有較好的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益

根據(jù)世界資源研究所的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國的碳排放主要集中在發(fā)電與供熱、工業(yè)制造與生產(chǎn)以及交通運(yùn)輸層面，這三部分占到了碳排放總量的72 %。聯(lián)系到交通建設(shè)領(lǐng)域，主要體現(xiàn)在熱瀝青拌合站的運(yùn)轉(zhuǎn)、瀝青加工與生產(chǎn)、石料開采與加工、水泥生產(chǎn)等需要大量電能，集料的往返運(yùn)輸、交通裝備與施工設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)需要大量的燃料，這些都會產(chǎn)生大量的碳排放。所以，這就需要尋求一種可替代的工藝手段，它能夠大量減少新石料與新瀝青材料的使用，能夠大量減少材料的往返運(yùn)輸，從而減少電能與燃料的消耗。

目前中國的公路建設(shè)飛速發(fā)展，伴隨而來是對龐大道路網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)和維修任務(wù)。在90年代以后陸續(xù)建成的國省干線公路已進(jìn)入大、中修期。過往實(shí)際情況是，大量的瀝青混凝土銑刨料被廢棄，一方面造成環(huán)境污染，另一方面對于我國這種優(yōu)質(zhì)瀝青極為匱乏國家來說是一種極大的資源浪費(fèi)，而且不斷地大量使用新石料，開山采石會導(dǎo)致森林植被減少，水土流失等嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞。要大力發(fā)展交通循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)工業(yè)廢料綜合利用、再生資源回收利用，擴(kuò)大廢棄路面材料的回收利用，研發(fā)推廣能源替代、材料再生等新技術(shù)。為此特別介紹可以滿足以上需求，符合新時代中國道路綠色養(yǎng)護(hù)理念的新技術(shù)——基于同步攤鋪的高性能低碳路面再生技術(shù)，分享綠色發(fā)展的成功實(shí)踐與成效，以共同推動美麗中國建設(shè)，為雙碳目標(biāo)的達(dá)成貢獻(xiàn)更多力量。

三、項(xiàng)目預(yù)期效益

1、充分利用既有公路資源帶來的節(jié)能降碳效益

基于同步攤鋪的就地冷再生技術(shù)在常溫下就可以對既有路面材料進(jìn)行100%的再生利用，不需要過多的能源消耗與資源占用，而且該技術(shù)不需要對原有路面材料進(jìn)行往返運(yùn)輸，因此可以節(jié)約大量的加熱能耗與運(yùn)輸能耗，并顯著降低碳排放。

基于同步攤鋪的水泥就地冷再生混合料的節(jié)能分析

基于同步攤鋪的泡沫瀝青就地冷再生混合料的節(jié)能分析

總體來看，瀝青混凝土的單位能耗最大，水泥穩(wěn)定碎石次之，基于同步攤鋪的水穩(wěn)就地冷再生混合料則更小，而基于同步攤鋪的泡沫瀝青再生混合料的單位能耗最小。比較而言，泡沫瀝青就地冷再生的單位能耗僅是熱瀝青混凝土的29.5%，水穩(wěn)就地冷再生的單位能耗僅是傳統(tǒng)水泥穩(wěn)定碎石的76.7%。

基于同步攤鋪的水穩(wěn)就地冷再生混合料的減排分析

基于同步攤鋪的泡沫瀝青就地冷再生混合料的減排分析

總體來看，瀝青混凝土的單位排放最大，水泥穩(wěn)定碎石次之，基于同步攤鋪的泡沫瀝青冷再生混凝土則更小，而水穩(wěn)就地冷再生混合料的單位能耗最小。比較而言，基于同步攤鋪的泡沫瀝青就地冷再生混合料的單位排放僅是熱瀝青混凝土的36.6%，基于同步攤鋪的水穩(wěn)就地冷再生混合料的單位排放僅是傳統(tǒng)水泥穩(wěn)定碎石的65.8%。與傳統(tǒng)銑刨罩面維修方法相比，可節(jié)約25%左右的成本，節(jié)省加熱能源60%以上，減少二氧化碳排放量80%以上。

2、縮短施工工期帶來的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全等效益

基于雙層連續(xù)攤鋪技術(shù)的結(jié)構(gòu)性修復(fù)方案因?yàn)榇蟠鬁p少了原路面材料的銑刨、來回運(yùn)輸?shù)裙ば?，其減少的運(yùn)輸量是異常可觀的，且雙層攤鋪施工之間無需等待水穩(wěn)層養(yǎng)生期，加之機(jī)械化程度更高，智慧聯(lián)動，大大縮短了施工工期，也縮短了施工期間中斷交通的時間。通常情況下雙層連續(xù)攤鋪技術(shù)所用的施工時間只占到傳統(tǒng)雙層分別再生施工工藝的1/2～2/3。帶來的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全等效益顯著。

3、節(jié)約投資帶來的經(jīng)濟(jì)效益

冷再生工藝與傳統(tǒng)工藝通過造價對比，其冷再生工藝因能充分利用回收材料，能有效降低工程造價，相比傳統(tǒng)工藝充分體現(xiàn)了其經(jīng)濟(jì)效益。相對于企業(yè)而言該項(xiàng)新工藝、新技術(shù)能很直觀有效的降低企業(yè)施工成本，降低能耗，實(shí)現(xiàn)利益最大化。達(dá)到了項(xiàng)目的預(yù)期效益。

4、社會效益

（1）結(jié)構(gòu)性能提高帶來的社會效益

水穩(wěn)基層全深式就地冷再生、面層泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)及雙層連鋪技術(shù)不僅僅成本低、能耗低，排放低，而且還具有養(yǎng)生時間短、施工便捷高效等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此是最適合中國高等級公路改擴(kuò)建或大中修工程需要的技術(shù)。其優(yōu)勢具體表現(xiàn)在：

1）有效減少反射裂縫。泡沫瀝青冷再生混合料因其獨(dú)特的點(diǎn)焊式結(jié)構(gòu)，可以有效的減少反射裂縫，其強(qiáng)度和耐疲勞等路用性能接近粗粒式瀝青混凝土。水穩(wěn)基層的全深式就地冷再生將強(qiáng)度降低、破壞的基層恢復(fù)強(qiáng)度，滿足交通荷載要求的同時，與高水泥劑量的新水穩(wěn)材料相比，反射裂縫的出現(xiàn)也會減少。

2）提高路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級。泡沫瀝青冷再生層除了能恢復(fù)舊路的原設(shè)計(jì)能力外，還可以通過基層承載能力的提高，從根本上實(shí)現(xiàn)道路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級的提高。因此其結(jié)構(gòu)壽命更長，可以大大延長道路的服役時間，減少維修頻率，讓道路使用者得到實(shí)實(shí)在在的出行效益。

（2）節(jié)能減排帶來的社會效益

水穩(wěn)碎石全深式就地冷再生、面層泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)均可以在常溫下施工、低碳環(huán)保，在加上原路面材料得到全部利用，再生料無需加熱，大大節(jié)約了材料的能耗，消除了瀝青混合料廢棄，減少了新材料開采。而且新舊材料的運(yùn)輸減少到極致，環(huán)境不會因額外的卡車運(yùn)輸及其二氧化碳的排放而受到污染，可實(shí)現(xiàn)道路養(yǎng)護(hù)對環(huán)境污染的最小化，其因節(jié)能減排帶來的社會效益也十分顯著。

（3）施工環(huán)保帶來的社會效益

全深式基層冷再生及泡沫瀝青冷再生技術(shù)可以重復(fù)利用原路面材料，低碳環(huán)保，提高資源利用率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，符合現(xiàn)代社會對于環(huán)保節(jié)能方面的要求，特別在生態(tài)保護(hù)區(qū)域內(nèi)施工作業(yè)效果尤為突出。具有明顯社會及環(huán)境效益。