G205舊瀝青路面冷熱再生應(yīng)用

1、附件：交通行業(yè)第二批節(jié)能減排示范項(xiàng)目推薦表項(xiàng)目名稱G205黃河大橋至柳橋段路面改建工程舊瀝青路面材料冷熱再生應(yīng)用主要經(jīng)驗(yàn)簡介G205路面破壞嚴(yán)重，按照常規(guī)設(shè)計(jì)方案在改建時(shí)需要挖除和廢棄大量老瀝青路面材料，占用土地，污染環(huán)境，增加工程投資，為解決這一問題，在G205路面改建工程進(jìn)行了冷熱再生應(yīng)用項(xiàng)目。冷再生項(xiàng)目是按照無機(jī)穩(wěn)定半剛性結(jié)構(gòu)機(jī)理，采用水泥穩(wěn)定再生利用；熱再生項(xiàng)目是通過技術(shù)、設(shè)備等手段還原回收舊瀝青材料的物理化學(xué)性能，與新瀝青混合料熱拌融合成再生瀝青混合料。該項(xiàng)目從設(shè)計(jì)上優(yōu)化，全線有20.15km老瀝青面層進(jìn)行了挖除回收利用，19.1km的瀝青底面層設(shè)計(jì)采用熱再生混合料；對基層破壞嚴(yán)重的

2、12.26km采用水泥就地冷再生；施工單位投資1280余萬元新購置或更新再生機(jī)械設(shè)備，滿足冷熱再生設(shè)計(jì)和施工的要求；聘請省交科所對該項(xiàng)目全面進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和檢測和服務(wù)，確保技術(shù)和質(zhì)量。該項(xiàng)目的實(shí)施，減少了老路開挖30.6萬方，挖除的老路材料10萬方（22.4萬噸）全部再生利用；冷再生替代節(jié)約了9.3萬方土；沒有廢料棄運(yùn)占地和新增取土場，節(jié)約土地200多畝，保護(hù)了環(huán)境，并減少了礦山資源的開采和破壞。該項(xiàng)目的綜合經(jīng)濟(jì)效益1008.99萬元，其中施工企業(yè)收益136.23萬元，政府受益872.76萬元。由于路面翻修的廢料再生利用，節(jié)約了土地和礦山資源，解決了環(huán)境污染問題，保護(hù)了人類生存的環(huán)境，符合了我國

3、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中廢物資源化的要求，社會效益和環(huán)境效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其直接經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目單位意見G205再生應(yīng)用項(xiàng)目，解決了老路改造中的廢料利用問題，節(jié)約了土地和礦產(chǎn)資源，保護(hù)了環(huán)境，節(jié)省了投資，節(jié)能減排效果顯著，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。（公 章）2009年 6 月 29日推薦單位意見（公 章）年 月 日G205黃河大橋至柳橋段路面改建工程舊瀝青路面材料冷熱再生應(yīng)用濱州市公路管理局 蔡長松一、項(xiàng)目的實(shí)施背景G205黃河大橋至柳橋轉(zhuǎn)盤段全長30.3公里，從上世紀(jì)七、八十年代至九十年代加寬改造至20米，之后經(jīng)過中修罩面，瀝青路面厚度達(dá)到1214cm, 二灰碎石基層達(dá)到223

4、2cm，下部還有25cm老瀝青碎石和3545cm老石灰土。2008年改造前路面破壞嚴(yán)重，大部分瀝青面層出現(xiàn)波浪、搓板、擁包，有些段落出現(xiàn)基層及以下結(jié)構(gòu)層的破壞，尤其是由南向北通行重車及超載較多的車道，破壞的面積和程度更加嚴(yán)重。按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，對基層破壞嚴(yán)重的段落全部挖除廢棄，并處理不少于60cm的路基，然后按新路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)需要備運(yùn)大量的路基和底基層所用土方；對老瀝青面層破壞的段落,進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，瀝青面層上加鋪基層，老瀝青面層被蓋在下面，浪費(fèi)了這部分資源。按照G205路面的破壞情況，需要挖除的舊路面材料大約20.6萬方，其中老瀝青混合料3.6萬方，老基層碎石礦料7萬方，如果這部分材料廢棄

5、運(yùn)到專門場地，大約占地160多畝，同時(shí)還要挖除老路土方大約16.7萬方，并進(jìn)行回填處理，如果老路土方中含有較多垃圾不能夠利用，還要增加新的取土場，廢方棄運(yùn)也增加新占地；補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)蓋在下面的老瀝青面層材料大約2.3萬方，這就表明一方面廢料占用大量的土地，造成環(huán)境污染，廢料中有價(jià)值的瀝青和礦料等白白浪費(fèi)掉，另一方面新設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方案又需要新增大量的土方和礦料，占用土地，開采礦山，破壞資源和環(huán)境，帶來一系列經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境問題。正是基于解決這一問題，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，并聘請省交通科研所進(jìn)行技術(shù)服務(wù)，G205路面改建工程全面實(shí)施了舊瀝青路面材料冷熱再生實(shí)際應(yīng)用。二、項(xiàng)目的基本原理 一）舊瀝青路面材料冷再

6、生：按照無機(jī)結(jié)合料半剛性基層成型機(jī)理，采用專用的路拌再生機(jī)對舊瀝青路面結(jié)構(gòu)層現(xiàn)場銑刨、破碎，摻入水泥、石灰等活性結(jié)合料和水，經(jīng)過常溫拌和、碾壓等工序，一次性實(shí)現(xiàn)舊瀝青路面材料的再生利用。二）舊瀝青路面材料熱再生：根據(jù)瀝青的化學(xué)性能和化學(xué)特性，發(fā)生老化的瀝青通過添加軟瀝青或再生劑，能夠恢復(fù)瀝青的溶劑、溶質(zhì)比例和組分比例，改善瀝青的相溶性；通過技術(shù)設(shè)計(jì)和設(shè)備手段還原回收舊瀝青路面材料的物理性能，然后與新瀝青和新礦料進(jìn)行熱拌融合，獲得優(yōu)良的再生瀝青混合料，鋪筑成再生瀝青路面。三、主要做法及措施一）根據(jù)G205路面的破壞情況，本著少開挖、多利用、不廢棄、不新增取土的原則，全線30.3公里分不同段落進(jìn)行

7、了優(yōu)化設(shè)計(jì)。1、僅瀝青表層有病害、路況尚好的9.335公里，不進(jìn)行挖除，補(bǔ)強(qiáng)利用，上面加鋪10cm瀝青大碎石柔性基層和（4+3）cm瀝青混凝土面層；2、破壞較嚴(yán)重的12.265公里，挖除1214cm老瀝青面層回收，再銑刨16cm老二灰碎石基層后，下部設(shè)計(jì)為18cm就地水泥冷再生底基層，上面加鋪（15+18）cm二灰碎石基層和（6+4）cm瀝青混凝土面層；3、19.1公里6cm瀝青混凝土底面層，全部設(shè)計(jì)為熱再生瀝青混合料；4、除加鋪瀝青大碎石的9.335公里和橋梁結(jié)構(gòu)物外，其他段落19.1公里、計(jì)24萬平方的舊瀝青層全部進(jìn)行回收再生利用；5、銑刨的16cm老二灰碎石基層破碎料攤鋪到加寬的2.5米

8、上，進(jìn)行就地水泥冷再生，一并作為設(shè)計(jì)的18cm底基層二）為實(shí)施舊瀝青路面冷熱再生利用，濱州公路工程公司購置了價(jià)值400萬元德國產(chǎn)維特根路面銑刨機(jī)械，該銑刨機(jī)可滿足舊瀝青路面銑刨、傳輸和冷再生就地預(yù)破碎的功能；投資800萬元引進(jìn)日工技術(shù)和設(shè)備對瀝青拌合站進(jìn)行了熱再生技術(shù)改造，瀝青破碎料加熱采用間接順流式加熱爐拉長燃燒室（第二烘干筒）連續(xù)加熱設(shè)備，相當(dāng)于連續(xù)式雙層滾筒拌和機(jī)，破碎料不直接與火焰接觸，而是通過熱氣流進(jìn)行加熱，防止破碎料中瀝青燃燒或老化。另外還投資80余萬元購置了反擊式碎石破碎機(jī)，滿足把舊瀝青塊破碎為合格粒徑并分檔的要求。三）舊瀝青路面材料熱再生施工工藝：先將舊瀝青路面挖除后運(yùn)回拌和場

9、，用風(fēng)鎬先進(jìn)行初級破碎，再送入破碎機(jī)進(jìn)行破碎分檔：分為0-10mm和10-20mm兩檔舊瀝青破碎料，然后對破碎料中瀝青含量、瀝青老化程度、碎石級配等指標(biāo)進(jìn)行檢測，與新瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，確定舊瀝青路面破碎料的合理摻配比例為20%。之后通過再生設(shè)備加熱破碎料至140-150，按確定的20%比例加入拌和鍋與新的瀝青混合料進(jìn)行拌和，生產(chǎn)出合格的再生瀝青混合料，隨后按照正常的瀝青混合料進(jìn)行運(yùn)輸、攤鋪和壓實(shí)，鋪筑成再生瀝青路面。四）與山東省交通科研所簽訂技術(shù)服務(wù)協(xié)議，從技術(shù)支持和施工質(zhì)量檢測上做保障，對G205所有的路面配合比試驗(yàn)、舊瀝青路面冷熱再生試驗(yàn)及施工與質(zhì)量控制等進(jìn)行全面的技術(shù)指導(dǎo)和試驗(yàn)檢

10、測。除正常的試驗(yàn)檢測指標(biāo)外，重點(diǎn)對舊瀝青路面材料中回收瀝青的老化評價(jià)、冷熱再生混合料的抗疲勞試驗(yàn)、路用性能等進(jìn)行了驗(yàn)證與評價(jià)，如冷再生的劈裂強(qiáng)度、抗凍性、水穩(wěn)性、收縮系數(shù)，熱再生的高溫穩(wěn)定性，水穩(wěn)定性，低溫抗彎拉性能試驗(yàn)及美國德州試驗(yàn)方法及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的漢堡輪轍試驗(yàn)（Hamburg Wheel-tracking Test）。通過各項(xiàng)試驗(yàn)檢測結(jié)果表明冷熱再生混合料的技術(shù)指標(biāo)能夠滿足相應(yīng)混合料的性能要求。五）為了保證舊瀝青層材料的質(zhì)量，使其得到充分利用，挖除的舊瀝青混凝土塊和破碎分檔后的材料，都必須分別進(jìn)行覆蓋防潮，保持干燥狀態(tài)，避免因破碎料受潮而影響再生混合料的質(zhì)量和產(chǎn)量；如果挖除時(shí)瀝青塊較潮濕，破

11、碎前必須在天氣晴好時(shí)先晾曬干燥。四、取得的效果一）節(jié)能減排效果該項(xiàng)目通過采用冷熱再生設(shè)計(jì)，一是減少了老路面結(jié)構(gòu)層開挖量14.2萬方，老路土方16.4萬方；二是挖除的老路面瀝青層5.6萬方（計(jì)12.8萬噸破碎料）、銑刨的老二灰碎石基層4.4萬方（計(jì)9.6萬噸礦料），全部得到再生利用；三是冷再生替代節(jié)約了9.3萬方土；四是因?yàn)閺U料全部再生利用，沒有廢料棄運(yùn)占地，沒有新增取土場，比較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)約土地220畝，沒有破壞土地資源和污染環(huán)境，同時(shí)也減少了礦山資源的開采和破壞。二）經(jīng)濟(jì)效益1、熱再生節(jié)約瀝青和碎石材料的投資瀝青材料節(jié)約的投資G205熱再生項(xiàng)目摻加了20%的舊瀝青材料用于6厘米厚的底面層

12、，路面寬24m，每方瀝青混合料密度2.422噸，則每公里瀝青底面層需用的瀝青混合料為 1000米*24米*0.06米*2.422噸/方=3484.8噸，其中瀝青用量為160.3噸，摻加20%舊瀝青材料后能節(jié)約18.2%的瀝青，每公里節(jié)省瀝青29.2噸，按2008年瀝青材料價(jià)格為4650元/噸計(jì)算，每公里節(jié)約投資135780元。該工程實(shí)際應(yīng)用16.9公里，共節(jié)約投資229.47萬元。砂石材料節(jié)約的投資G205熱再生瀝青路面所節(jié)約的砂石材料，可以近似地認(rèn)為摻加的20%舊集料替代20%的新集料數(shù)量。按2008年碎石價(jià)格70元/m3計(jì)算，每公里利用的碎石材料1000米*24米*0.06米*20%=28

13、8米3，可節(jié)約投資20160元。該工程實(shí)際應(yīng)用16.9公里，共節(jié)約投資34.07萬元。2、冷再生節(jié)約老路面碎石材料的投資G205冷再生項(xiàng)目就地冷再生18厘米后，節(jié)省兩層底基層（18+20）厘米以及30厘米路基填筑（開挖60厘米老路基按50%利用率）所需的土方，路面寬24米，毎公里節(jié)約備運(yùn)土方1000米*24米*0.68米=16320米3 ，每方土（含土場占用費(fèi)）按25元，則每公里可節(jié)約土方投資408000元。該工程實(shí)際冷再生12.2公里，共節(jié)約投資497.76萬元（政府承擔(dān)）。3、節(jié)約占用土地及廢料處理費(fèi)用：按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，大約要產(chǎn)生25萬多方（計(jì)35萬噸）廢棄材料，需要外運(yùn)至專門的場地處理

14、，占用200多畝的土地。按運(yùn)距5公里、每公里運(yùn)費(fèi)1元/T，需要增加175萬元的運(yùn)費(fèi)；占地每年、每畝按2000元、占用5年計(jì)算，需要增加占地費(fèi)用200萬元。4、冷熱再生設(shè)備及施工增加的投資冷再生施工必須配備專用設(shè)備，其機(jī)械能耗大，每拌合1平方米底基層較普通路拌機(jī)增加5-6元，G205冷再生項(xiàng)目共計(jì)拌合12200米*24米=292800米3 ，按每平米5.5元計(jì)算，增加機(jī)械投資161.04萬元；G205熱再生項(xiàng)目增加了機(jī)械設(shè)備和舊路面材料加工的費(fèi)用。a、增加的加工費(fèi)：挖除舊瀝青路面1.4元/T、運(yùn)至拌和站2.2元/T、破碎分檔1.5元/T、裝載機(jī)分堆存放1.3元/T、再生設(shè)備增加燃料費(fèi)9元/T，每

15、生產(chǎn)1噸再生混合料增加成本合計(jì)15.4元；b、再生設(shè)備折舊按每年20萬噸計(jì)算每噸6.2元；G205熱再生項(xiàng)目共計(jì)生產(chǎn)熱再生混合料58941.8噸，合計(jì)增加設(shè)備及施工投資費(fèi)用127.31萬元。5、綜合上述經(jīng)濟(jì)效益：（1+2+3）項(xiàng)-4項(xiàng)=1008.99萬元，其中施工企業(yè)節(jié)約資金136.23萬元，政府配套資金節(jié)約872.76萬元。三）社會效益G205冷熱再生項(xiàng)目能夠充分再生利用老路面材料，節(jié)約了土地資源，減少了新石料的開采，解決了瀝青路面翻修所產(chǎn)生大量廢料對環(huán)境污染問題，保護(hù)了人類生存的環(huán)境，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中廢物資源化的要求，社會效益和環(huán)境效益良好，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其直接經(jīng)濟(jì)效益。五、適用范圍G2

16、05冷熱再生項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范（JTG F41-2008）還沒有頒布實(shí)施，缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，因此，其使用范圍比較慎重，冷再生采用了水泥穩(wěn)定，且只使用于底基層；熱再生瀝青混合料只摻加了20%的舊瀝青材料，且只使用于底面層；再生技術(shù)規(guī)范實(shí)施后，其使用范圍得到了明確，通過G205冷熱再生項(xiàng)目和其他冷再生項(xiàng)目的總結(jié)，我們提出如下意見：1、老瀝青路面的挖除利用，適用于類似G205老瀝青路面層較厚、路面破壞較嚴(yán)重，按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案必須進(jìn)行挖除翻修的一、二級公路改建項(xiàng)目以及高速公路瀝青路面大修項(xiàng)目，其挖除的老瀝青層數(shù)量較大，再生利用經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。2、熱再生瀝青混合料可用于無硬質(zhì)巖石材料要求的

17、各個(gè)瀝青結(jié)構(gòu)層，可廣泛使用于各個(gè)等級的公路，尤其二級以下公路瀝青面層其使用比例可達(dá)到70%以上。3、舊瀝青路面材料冷再生項(xiàng)目，可適用于老瀝青路面層較薄、路面破壞較嚴(yán)重，按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案必須進(jìn)行挖除翻修的一、二級及以下公路改建項(xiàng)目，可使用于各個(gè)破壞的層次；為了提高路面整體強(qiáng)度保證率，對于一級公路，冷再生結(jié)構(gòu)層建議只用于底基層，二級公路可使用于下基層和底基層，二級以下公路可用于基層。六、幾點(diǎn)建議舊瀝青路面材料冷熱再生利用，對于處治廢料，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境具有重要的意義，但目前這方面的研究還處于初級階段，還沒有得到深入、廣泛地應(yīng)用，再生利用的成本很高。通過G205冷熱再生項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益分析，施工企業(yè)投入較高的成本，國家受益很大，而企業(yè)收益較小，同時(shí)受到技術(shù)