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【摘 要】利用水泥为稳定剂,提出了旧沥青路面冷再生材料技术的施工工艺,阐述了旧沥青路面冷再生材料在公路建设的应用,并进行了经济效益对比分析。
【关键词】旧沥青路面材料;冷再生;经济效益分析
中图分类号:U415.528 文献标识码:A 文章编号:1009-8283(2009)09-0082-02
我国公路建设事业迅速发展,道路通车里程逐年增加,随着公路使用年限的延伸,在大自然和行车的作用下,特别是近年来超载愈演愈烈,加速了道路的各种病害,大大缩短了维修养护的间隔时间,道路养护、改造任务也越来越重。以往传统的养护方法在旧路面破损、基层强度不足,需补强改善时,是将旧沥青路面和旧 层全部挖除,然后再重新做基层和面层,这样不仅工程 较高、 工期较长、污染环境、并且需要长时间中断交通,给行驶车辆和行人的通行带来极大的不便。为解决现有传统养护改建施工中存在的实际问题,采用先进的就地冷再生技术,为公路改扩建及日常养护工作开辟了一个新的领域。
1 旧沥青路面冷再生材料应用分析
旧沥青路面冷再生施工中使用的骨料主要有铣刨下来的旧沥青铺层材料(RAP)、碎石、砾石、砂及砂砾混合料等。施工中使用的添加剂主要有水泥、乳化沥青、石灰、粉煤灰和高炉炉渣等,石灰、水泥、石灰或水泥与粉煤灰的混合物及高炉炉渣的添加可以采用预撒的方式,也可以通过机载一体式撒布装置撒布。
旧沥青路面冷再生技术具有施工工艺简便、分段施工、工期短、再生后即可通车的优点,使旧路改造升级的施工不中断交通成为可能。冷再生技术充分利用旧路资源,彻底解决了将旧路挖除重建而存在 废料运输和堆放的问题,也大大地减少了新材料的用量,减少了环境污染与破坏,尤其适合于城市道路的维修与改造。
2 旧沥青路面冷再生材料应用的经济效益分析
2.1 直接经济效益分析
2.1.1 旧路面结构调查
平舆县X005县道县道(K0+000～K10+123) 建于1979年,全长10 123 m,。该公路于1991年进行了加宽改建,改建后路面结构采用7 cm沥青混凝土+4 cm沥青贯入式+12 cm二灰碎石+30 cm石灰稳定土;1997年对该路进行了罩面施工;现实测沥青路面面层厚度为9～12 cm。
2.1.2 大修方案
本路段按平原微丘区二级公路标准进行大修改建。改建后路基宽13.5 m,路面宽12 m。对中间7 m宽旧路进行冷再生,对于该段路面两侧各2.5 m的拓宽部分采用新建结构,结构如图。
2.1.3 工程造价比较
方案实施前,以平舆县X005县道为例,以同样的单价水平和取费标准进行测算,按照冷再生方案预算投资(建安工程费)1 023.4万元,每公里造价101.01万元,按照挖除新建方案预算投资(建安工程费)1 561.4万元,每公里造价154.2万元,采用冷再生方案可以节约投资538万元,降低造价34%。具体工程项目的数量比较及预算情况见(表1)。
2.1.4 资源利用情况比较
对于材料消耗来说,冷再生方案除32.5级水泥用量比挖除方案多用3 173 t,挖除新建方案要多消耗生石灰13 202 t,多消耗石料24 119 m3,多消耗土49 768 m3。另外,挖除新建还要浪费旧路资源73 959 m3,这些旧路材料挖除后还要占用土地资源,按平均填高l m计算,需占地115亩。资源消耗情况见(表2)。
2.1.5 工期比较
(表3)表明,路面面层以下采用冷再生方案能够大量的缩短工期,通过平舆县X011县道大修工程基层施工工期方案比较,冷再生方案为20 d,挖除新建方案为38 d。冷再生还可以不中断交通施工或减少中断交通时间,提高综合运输效益和社会效益。
2.2 间接经济效益分析
冷再生方案充分利用了旧路的材料,解决了废料对环境的污染,减少了开山采石对环境的破坏;施工时没有任何废弃物,属于环保工程项目,因此对旧沥青路面进行冷再生,除了具有一定的经济效益外,还间接的具有良好的社会效益和环境效益,而这些效益是无法用货币来衡量的。首先施工工期大大缩短,使公路施工中断交通而耽误的时间减少了近4倍以上,大大降低了交通事故发生的可能性。其次,在整个维修施工过程中,施工现场的各种指示标牌或标志物被移动重复使用的次数高达3 200多次,利用率非常高,与传统维修方案相比,这也是一笔很可观的费用。对于施工单位的成本效益,直接来自施工费用的节省近30%,其它施工辅助及行政管理费用的节省近10%,其中包括对铣刨材料(也包括不能被再生利用的情况)的废弃处置和运输至填埋场地的運输费用的节省,从而也避免了对环境的污染和潜在的违法处罚风险等;尤其是现场高效的生产和处理能力,以及因利用旧料而减少的对原材料运输和人力资源方面的需求等,与传统的挖除新建方案相比,对施工单位来说具有相当可观的经济效益。
另外,特别是与热拌沥青混合料的摊铺作业相比,工人可以在较适宜的环境温度下工作,不必再克服艰苦的高温工作环境。就目前而言,利用冷再生设备就地常温再生施工对施工条件的改善是不言而喻的;至于将来,可以大大减少职业病发的可能性,从而减少了社会福利方面的费用开支等。冷再生技术具有明显的进步性,施工所需要和使用的原材料大部分取自于原有公路,有效地保护了自然资源;减少了货车排放尾气所造成的空气污染;不需要利用烘干滚筒进行高温加热和对热拌成品沥青混合料进行保温,也大大节约了能源;因不需要烘干加热骨料而不存在排尘的问题,也不需要对大量沥青进行加热和保温,且冷态拌和无沥青烟气排放的问题,实现真正意义上的零污染。再生利用铣刨下来的旧沥青路面材料,不必再将这些材料运往废物填埋场进行处理,而将其有效地转化成一种有价值的生产材料,真正实现了环境保护的目的。这项技术将会在今后道路的改建、养护方面扮演重要的角色。铺筑再生沥青路面间接的社会和环境效益,在某种意义上来说,甚至比直接的经济效益更为显著。
3 结论
旧沥青路面冷再生作为一种新兴的 ,在我国公路事业飞速发展的今天,将会以其独特的 工艺、特点、牢固立足于公路施工工艺的竞争行列之中。与传统筑路方法相比,“就地冷再生技术”可缩短工期、提高作业效率,完全利用废旧材料,大大节省施工成本,对交通的干扰最小。冷再生新技术为旧路的改建探索了新途径,积累了新经验,为设计、施工提供了有价值的参考依据。
参考文献:
[1] 公路沥青路面施工技术规范[S].(JTG F40-2004).
【关键词】旧沥青路面材料;冷再生;经济效益分析
中图分类号:U415.528 文献标识码:A 文章编号:1009-8283(2009)09-0082-02
我国公路建设事业迅速发展,道路通车里程逐年增加,随着公路使用年限的延伸,在大自然和行车的作用下,特别是近年来超载愈演愈烈,加速了道路的各种病害,大大缩短了维修养护的间隔时间,道路养护、改造任务也越来越重。以往传统的养护方法在旧路面破损、基层强度不足,需补强改善时,是将旧沥青路面和旧 层全部挖除,然后再重新做基层和面层,这样不仅工程 较高、 工期较长、污染环境、并且需要长时间中断交通,给行驶车辆和行人的通行带来极大的不便。为解决现有传统养护改建施工中存在的实际问题,采用先进的就地冷再生技术,为公路改扩建及日常养护工作开辟了一个新的领域。
1 旧沥青路面冷再生材料应用分析
旧沥青路面冷再生施工中使用的骨料主要有铣刨下来的旧沥青铺层材料(RAP)、碎石、砾石、砂及砂砾混合料等。施工中使用的添加剂主要有水泥、乳化沥青、石灰、粉煤灰和高炉炉渣等,石灰、水泥、石灰或水泥与粉煤灰的混合物及高炉炉渣的添加可以采用预撒的方式,也可以通过机载一体式撒布装置撒布。
旧沥青路面冷再生技术具有施工工艺简便、分段施工、工期短、再生后即可通车的优点,使旧路改造升级的施工不中断交通成为可能。冷再生技术充分利用旧路资源,彻底解决了将旧路挖除重建而存在 废料运输和堆放的问题,也大大地减少了新材料的用量,减少了环境污染与破坏,尤其适合于城市道路的维修与改造。
2 旧沥青路面冷再生材料应用的经济效益分析
2.1 直接经济效益分析
2.1.1 旧路面结构调查
平舆县X005县道县道(K0+000～K10+123) 建于1979年,全长10 123 m,。该公路于1991年进行了加宽改建,改建后路面结构采用7 cm沥青混凝土+4 cm沥青贯入式+12 cm二灰碎石+30 cm石灰稳定土;1997年对该路进行了罩面施工;现实测沥青路面面层厚度为9～12 cm。
2.1.2 大修方案
本路段按平原微丘区二级公路标准进行大修改建。改建后路基宽13.5 m,路面宽12 m。对中间7 m宽旧路进行冷再生,对于该段路面两侧各2.5 m的拓宽部分采用新建结构,结构如图。
2.1.3 工程造价比较
方案实施前,以平舆县X005县道为例,以同样的单价水平和取费标准进行测算,按照冷再生方案预算投资(建安工程费)1 023.4万元,每公里造价101.01万元,按照挖除新建方案预算投资(建安工程费)1 561.4万元,每公里造价154.2万元,采用冷再生方案可以节约投资538万元,降低造价34%。具体工程项目的数量比较及预算情况见(表1)。
2.1.4 资源利用情况比较
对于材料消耗来说,冷再生方案除32.5级水泥用量比挖除方案多用3 173 t,挖除新建方案要多消耗生石灰13 202 t,多消耗石料24 119 m3,多消耗土49 768 m3。另外,挖除新建还要浪费旧路资源73 959 m3,这些旧路材料挖除后还要占用土地资源,按平均填高l m计算,需占地115亩。资源消耗情况见(表2)。
2.1.5 工期比较
(表3)表明,路面面层以下采用冷再生方案能够大量的缩短工期,通过平舆县X011县道大修工程基层施工工期方案比较,冷再生方案为20 d,挖除新建方案为38 d。冷再生还可以不中断交通施工或减少中断交通时间,提高综合运输效益和社会效益。
2.2 间接经济效益分析
冷再生方案充分利用了旧路的材料,解决了废料对环境的污染,减少了开山采石对环境的破坏;施工时没有任何废弃物,属于环保工程项目,因此对旧沥青路面进行冷再生,除了具有一定的经济效益外,还间接的具有良好的社会效益和环境效益,而这些效益是无法用货币来衡量的。首先施工工期大大缩短,使公路施工中断交通而耽误的时间减少了近4倍以上,大大降低了交通事故发生的可能性。其次,在整个维修施工过程中,施工现场的各种指示标牌或标志物被移动重复使用的次数高达3 200多次,利用率非常高,与传统维修方案相比,这也是一笔很可观的费用。对于施工单位的成本效益,直接来自施工费用的节省近30%,其它施工辅助及行政管理费用的节省近10%,其中包括对铣刨材料(也包括不能被再生利用的情况)的废弃处置和运输至填埋场地的運输费用的节省,从而也避免了对环境的污染和潜在的违法处罚风险等;尤其是现场高效的生产和处理能力,以及因利用旧料而减少的对原材料运输和人力资源方面的需求等,与传统的挖除新建方案相比,对施工单位来说具有相当可观的经济效益。
另外,特别是与热拌沥青混合料的摊铺作业相比,工人可以在较适宜的环境温度下工作,不必再克服艰苦的高温工作环境。就目前而言,利用冷再生设备就地常温再生施工对施工条件的改善是不言而喻的;至于将来,可以大大减少职业病发的可能性,从而减少了社会福利方面的费用开支等。冷再生技术具有明显的进步性,施工所需要和使用的原材料大部分取自于原有公路,有效地保护了自然资源;减少了货车排放尾气所造成的空气污染;不需要利用烘干滚筒进行高温加热和对热拌成品沥青混合料进行保温,也大大节约了能源;因不需要烘干加热骨料而不存在排尘的问题,也不需要对大量沥青进行加热和保温,且冷态拌和无沥青烟气排放的问题,实现真正意义上的零污染。再生利用铣刨下来的旧沥青路面材料,不必再将这些材料运往废物填埋场进行处理,而将其有效地转化成一种有价值的生产材料,真正实现了环境保护的目的。这项技术将会在今后道路的改建、养护方面扮演重要的角色。铺筑再生沥青路面间接的社会和环境效益,在某种意义上来说,甚至比直接的经济效益更为显著。
3 结论
旧沥青路面冷再生作为一种新兴的 ,在我国公路事业飞速发展的今天,将会以其独特的 工艺、特点、牢固立足于公路施工工艺的竞争行列之中。与传统筑路方法相比,“就地冷再生技术”可缩短工期、提高作业效率,完全利用废旧材料,大大节省施工成本,对交通的干扰最小。冷再生新技术为旧路的改建探索了新途径,积累了新经验,为设计、施工提供了有价值的参考依据。
参考文献:
[1] 公路沥青路面施工技术规范[S].(JTG F40-2004).