沥青路面热再生技术在公路工程的应用

文/于飞 烟台市牟平公路建设养护中心 山东烟台 264100

1、沥青路面再生技术的意义

由于受国际油价持续涨高、国内需求量大、供求矛盾突出等因素影响，以沥青为代表的沥青路面原材料价格节节攀升。同时，在公路养护与维修中，普遍采用挖补和铣刨重铺工艺，致使大量的旧沥青混合料被废弃，而且每年还要消耗大量的新沥青和石料。一方面，旧沥青混合料造成严重的环境污染；另一方面，由于需要使用大量的新石料，过分开采石矿会导致生态环境破坏，而且公路部门要投入大量资金采购新的沥青和石料。

沥青路面再生通过重复利用路面材料中的沥青和碎石，最大限度地利用资源和保护环境，是具有经济价值和社会效益双重意义的现代环保技术。通过沥青再生技术，可以有效处理沥青路面维修时产生的旧料，在“绿色公路”战略工程中做到循环利用资源，减少沥青旧料排放对环境的污染，还能产生直接的经济效益。开发利用沥青再生料对于维护和改善公路质量、保护环境、重复利用资源都有十分显著的社会意义和经济价值，是节约资源和保护环境的基本国策在公路建设和养护中的具体体现。

总之，沥青路面再生利用有如下优点：降低施工成本，节约集料和沥青胶结料，保护环境，节约能源。更重要的是，再生后的沥青路面与新铺沥青路面性能基本相当。

2、沥青路面热再生技术简介

我国沥青路面再生技术主要分为四大类：厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生。这四种类型的再生工艺都有各自的优点，但再生工艺的选择应适合维修路面的损坏类型，再生工艺种类的选择不仅取决于路面的病害类型，也取决于损坏的程度和范围。在施工前应进行路况的调查分析，选择最适合的维修工艺。

厂拌热再生的优点：适用范围广，可用于处理表面缺陷、变形、荷载与非荷载引起的开裂以及养护补丁。从原路面获得的旧料可堆放起来以备将来使用。同样，旧料也可在拌和站与其他材料混合，以获得合适的混合料。厂拌热再生配合比设计、施工质量控制、质量保证都比较成熟，便于推广应用，再生得到的沥青混合料品质优良，是老路面沥青混合料再生利用最合适、最经济的再生方式。

3、厂拌热再生技术环节一—拌和站设备的选择

在原料、设备、场地等的投入上，设备占了相当大的比例。因此，从某种意义上讲，选择什么类型的拌和设备，将直接决定成本和利润的多少。根据拌和设备的不同，厂拌热再生设备分为连续式沥青混凝土拌和设备（以下简称连续式拌和设备）和间歇式沥青混凝土拌和设备（以下简称间歇式拌和设备），以下是笔者结合实践经验对这两种设备方案进行的优缺点、成本和利润的比较。

3.1 间歇式拌和设备

以下分析依据南方路机LB3000 型间歇式拌和设备，配备南方路机RLB2000 型热再生系统。

3.1.1 优缺点比较分析

优点是生产的再生混合料质量优良，能够满足高等级路面质量要求。

缺点是结构复杂，稳定性一般，对操作人员操作水平要求较高。

3.1.2 成本分析

（1）设备成本。间歇式拌和站860 万元（已有），热再生系统240 万元，破碎设备35 万元，对原有间歇式拌和站进行设备改造需275 万元。

（2）生产成本。该设备可生产沥青混凝土拌和料180 吨/小时，可掺入30%的旧沥青料（准确的比例数需根据级配试验确定）。

3.1.3 利润分析

按沥青混合料400 元/吨计算，年生产下面层再生沥青混合料3 万吨，那么额外增加的年利润（即：再生沥青混合料与沥青混合料的差价）为：

一类料：[400-（400 ×70%＋210 ×30%）]×3 万=171 万元。

二类料：[400-（400 ×70%＋235 ×30%）]×3 万=148.5 万元。

三类料：[400-（400 ×70%＋260 ×30%）]×3 万=126 万元。

3.2 连续式拌和设备

连续式拌和设备的分析依据是艾斯泰克双滚筒连续式沥青混凝土拌和设备。

3.2.1 优缺点比较分析

优点是结构简单、稳定性好、产量高、能耗小、环保卫生。

缺点是对骨料要求相当严格。骨料规格不规范导致的结果是生产配合比与目标配合比误差较大，生产的沥青混合料质量很难满足高等级路面的要求。目前能提供规格完全规范的石材的厂商不多。

3.2.2 成本分析

（1）设备成本。该设备购置费用约1000万元，增加破碎设备35 万元，总费用为1035万元。

（2）生产成本。该设备可生产沥青混凝土拌和料180 吨/小时，可掺入30%的旧沥青料（准确的比例数需根据级配试验确定）。

3.2.3 利润分析

按沥青混合料400 元/吨计算，年生产下面层再生沥青混合料3 万吨，那么额外增加的年利润（即：再生沥青混合料与沥青混合料的差价）为：

一类料：[400-（400 ×70%＋200 ×30%）]×3 万=180 万元。

二类料：[400-（400 ×70%＋225 ×30%）]×3 万=157.5 万元。

三类料：[400-（400 ×70%＋250 ×30%）]×3 万=135 万元。

3.3 两种设备的分析比较

综合比较两种设备，原间歇式沥青拌和站改造成热再生沥青拌和设备后，增加的投入4年基本收回。而连续式拌和设备投资回收期较长，另外，从性能上看，间歇式拌和设备生产的再生沥青混合料质量更稳定，能够满足高等级路面的要求。综上所述，厂拌热再生拌和设备推荐使用间歇式拌和设备。

4、厂拌热再生技术环节三—混合料的配合比设计

热再生配合比设计应首先确定外加集料的比例，然后确定沥青用量，根据Marshall 或Superpare 混合料设计方法计算出最佳沥青用量。

由于受回收料含水量、堆放温度、外加集料加热温度、再生混合料单位产量、拌和仓排气能力以及回收料中细料含量等因素影响，结合我国现有的施工经验和技术条件，建议采用含量为20%至40%的回收料作为间歇式厂拌热再生材料。

由于滚筒拌和机受回收料和外加集料含水量、再生混合料成品温度和含水量因素影响，建议采用20%至30%再生比例。