道路維護和重鋪工程中材料的再生利用

呂 鵬 姚 雷

（1 長春市市政工程設(shè)計研究院， 吉林 長春 130033，2 吉林省柄泰市政工程設(shè)計有限公司， 吉林 長春 130022）

0 引言

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國道路交通運輸事業(yè)得益于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。根據(jù)國家統(tǒng)計局先前發(fā)布的《中國統(tǒng)計年鑒2019》市政設(shè)施部分數(shù)據(jù)顯示，我國市政道路總里程已經(jīng)超過了40 萬公里，但是在發(fā)展的過程中仍然存在著問題，所以如何實施技術(shù)升級，加強重鋪工程改造，提升道路通行能力依然是阻礙行業(yè)發(fā)展的突出問題。為了進一步探討道路維護與重鋪技術(shù)的應用策略，現(xiàn)就路面再生技術(shù)的來源和經(jīng)濟價值介紹如下。

1 路面再生技術(shù)概述

1.1 道路結(jié)構(gòu)特征

道路結(jié)構(gòu)設(shè)置過程中會根據(jù)路層結(jié)構(gòu)的運行水平設(shè)置為高等級與常規(guī)道路。其中，高等級道路是主干道專用道路，其承載著絕大多數(shù)的運載任務，所以也是國家最為關(guān)注的道路資源。其中，路層結(jié)構(gòu)自上而下劃分為基層、穩(wěn)定層與面層結(jié)構(gòu)。而基層結(jié)構(gòu)是承載道路的主要結(jié)構(gòu)，其通過水泥來穩(wěn)定稱重，滿足上部的載荷實現(xiàn)要求。道路的上層為面層結(jié)構(gòu)，主要以承擔車輛的載荷磨損等工作為主。一般來說，不同等級的市政道路在設(shè)計的承載能力以及綜合載荷承受水平上存在差異，但是基本材料都是選擇瀝青混凝土材料來進行構(gòu)建。相比于水泥混凝土路面而言，瀝青混凝土路面的實際使用性能更好，具有耐磨、防滑特征的同時，也可以具有不錯的行車舒適性，所以也是現(xiàn)階段道路結(jié)構(gòu)的主要用料。

1.2 路面再生技術(shù)的經(jīng)濟價值

路面再生技術(shù)是一種實現(xiàn)路面材料循環(huán)再利用的技術(shù)。類似于其他自然物質(zhì)，瀝青路面在鋪設(shè)完成后必須達到相應的載荷承載能力。隨著時間的推移，瀝青的耐磨性能、承載能力都會不斷下降。一般來說，市政道路瀝青路面的使用年限為15 年左右，水泥混凝土路面為30 年左右，，但是，由于外部環(huán)境的不穩(wěn)定性影響，許多市政道路的實際服役年限達不到這個水平，所以需要考慮到鋪筑工藝以及質(zhì)量控制工藝的影響，否則很容易出現(xiàn)局部破損的問題。路面再生技術(shù)相較于其他類型的重鋪工藝更關(guān)注材料的綜合利用。傳統(tǒng)的路面養(yǎng)護工程主要包括路面維護、升級與翻新等環(huán)節(jié)，但是一般會通過挖切與重鋪技術(shù)來實現(xiàn)，該過程中會產(chǎn)生大量的廢舊材料。根據(jù)我國改革開放的發(fā)展階段來看，目前國內(nèi)游相當一部分的市政道路已經(jīng)進入到大規(guī)模維修的階段，每年如果選擇5%的路面進行大修，那么會產(chǎn)生千萬噸的廢舊材料，這些廢舊材料如果直接廢棄，會對環(huán)境帶來巨大的負面影響。相反，如果能夠直接重復利用，則可以為國家節(jié)約數(shù)十億的資金，更可以解決環(huán)境保護的問題，具有突出的戰(zhàn)略價值。

2 道路維護和重鋪工程中材料再生利用的意義與價值

道路維護與重鋪技術(shù)實施過程中需要關(guān)注材料再生利用的內(nèi)容，其主要由于如下幾個方面的因素。

2.1 節(jié)約材料投入

廢舊材料當中具有大量可以重復使用的材料類型，通過再生材料的綜合利用，可以顯著降低新瀝青的投入，同時降低瀝青混合料的制作風險，實現(xiàn)高溫條件下有害氣體排放管理與粉塵污染防控?，F(xiàn)階段，路面舊材料大多在混合料制作過程中可以參與重復生產(chǎn)，該過程中舊材料的比例存在一定的差異，根據(jù)計算新舊混合比例往往與有害氣體的排放具有密切的關(guān)系。

2.2 消除由于材料堆放帶來的影響

道路維護與重鋪技術(shù)應用過程中需要大量的材料輔助才能夠?qū)崿F(xiàn)，這些材料如果直接來源于生產(chǎn)廠商，一般需要選擇一次性采購、現(xiàn)場堆放的方式來滿足現(xiàn)場鋪設(shè)的需求，這樣就會帶來材料長時間堆放的危害問題。實際上，瀝青混合料的長時間堆放會對周圍土層帶來顯著的破壞，同時也會給生態(tài)系統(tǒng)帶來凈化壓力，長此以往會造成不可修復的環(huán)境傷害。采用材料綜合利用循環(huán)技術(shù)，則可以避免該問題的發(fā)生，通過就地取材的方式來解決材料大量堆放的問題，同時也可以避免廢舊材料堆放帶來的環(huán)境污染問題。

2.3 提升環(huán)境友好度

廢舊材料使用過程中能夠有效節(jié)約級配材料，這些材料的開采過程會對生態(tài)環(huán)境造成影響，包括土地、山川、植被類型等等都會受到級配材料開采的影響。通過廢舊材料的應用，相當于變相的減少了級配礦料的開采，也就提升了環(huán)境的友好度。通過該舉措，能夠降低水土流失等災害的發(fā)生率，對于提升經(jīng)濟效益、社會效益都具有良好的促進作用。

3 道路材料再生利用中需要關(guān)注的問題

道路維護與重鋪技術(shù)應用過程中考慮材料的再生與利用，需要特別注意以下幾個方面的問題。

3.1 路面材料礦料級配實驗

選擇重復利用再生材料，可以有效降低級配礦料的需求，滿足生產(chǎn)效益與環(huán)境效益的要求。但是，在進行礦料的級配選擇以及廢舊材料的應用時，往往會出現(xiàn)材料匹配不充分、材料不兼容的問題。為了避免該問題的負面影響，需要做好實驗管理工作，通過科學實驗的方式來進行綜合評價，并對比數(shù)據(jù)與路面設(shè)計的指標，以此來確保整體的礦料級配數(shù)量，為確保新級配的合理性奠定良好的基礎(chǔ)條件。

3.2 添加劑的選擇與應用

盡管我們一直在強調(diào)重復利用再生材料的工作價值，但是實際應用過程中往往需要面對許多問題。其中，由于長期受到外部環(huán)境與車輛載荷的直接影響，許多路面廢舊材料的主要技術(shù)指標已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化。在這樣的條件下，如果盲目進行應用，勢必會導致道路維護與重鋪技術(shù)實施后路面質(zhì)量依然較差，達不到重鋪的目的，也就相應的浪費了大量的技術(shù)資源與時間。為了避免該問題出現(xiàn)，需要分析舊材料老化后的實際情況，做好新材料的添加與軟化處理，并通過粘結(jié)劑等類型的功能添加劑進行強化，從而幫助再生材料快速恢復如初，滿足粘結(jié)生產(chǎn)的使用要求。

3.3 舊材料再生的注意事項

在進行舊材料的再生處理時，必然會需要經(jīng)過持續(xù)加熱處理的過程，該過程中為了盡可能的避免出現(xiàn)材料二次老化，性能下降的問題，應該積極采用中低溫的加熱處理模式。在新舊材料的混合攪拌處理過程中，為了使得材料盡可能的攪拌均勻，需要做好材料的混合時間處理設(shè)計工作。根據(jù)實際的實踐經(jīng)驗以及相關(guān)研究的結(jié)論，新舊材料的混合相比于新材料的直接混合需要更長的混合時間，選擇適當延長15%～20%的混合時間，能夠有效提升材料的綜合性能與混合的均勻效果，更好的滿足生產(chǎn)實際需要，提升再生材料的應用效果。

4 總結(jié)

綜上所述，道路維護與重鋪技術(shù)應用過程中道路材料的綜合應用需要優(yōu)先解決路面材料的礦料級配管理以及添加劑管理問題，同時還需要做好廢舊材料的綜合應用，根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)境需要與土壤需求選擇因地制宜的利用，不但可以為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)，更可以為實現(xiàn)我國的現(xiàn)代化建設(shè)作出積極的貢獻。