高速公路瀝青路面就地熱再生長期性能與經(jīng)濟效益分析

陳小莉

（華設設計集團股份有限公司，江蘇 南京210014）

1 概述

就地熱再生主要是通過將舊瀝青混合料路面進行加熱處理，使得瀝青材料軟化，可以極大地降低瀝青的黏結力，減少在銑刨過程中機械對集料的破碎。銑刨料只需添加少許的再生劑及新集料，充分攪拌均勻之后，可以直接應用在瀝青路面的面層鋪筑。就地熱再生技術可以很好地實現(xiàn)舊料的再次利用，節(jié)省了轉運廢舊料的過程以及臨時堆放場地，施工時間較短，攤鋪壓實完畢之后2～3h就可以開放交通，對原有道路的影響達到最小。所以就地熱再生技術具有環(huán)保效益好、節(jié)約運輸成本、施工時間短等優(yōu)點，在瀝青路面的養(yǎng)護工作中得到廣泛推廣與好評。本文的主要研究內(nèi)容是就地熱再生技術的長期耐久性能及經(jīng)濟效益。

2 就地熱再生路面的長期性能

對江蘇3條不同高速公路采用就地熱再生技術和銑刨重鋪技術養(yǎng)護的路段進行性能檢測數(shù)據(jù)匯總，分析就地熱再生技術和銑刨重鋪技術對路面病害的養(yǎng)護效果和長期的性能發(fā)展規(guī)律。

通用的就地熱再生技術主要針對瀝青混合料路面4～6cm的面層進行銑刨，并回收銑刨料再生后進行鋪筑。所以，就地熱再生技術通過添加新集料或者再生劑可以有效降低溫度，減少集料的離析問題，從而極大地提升路面的整體平整度。從圖1可知，經(jīng)過就地熱再生和銑刨重鋪養(yǎng)護后，路面平整度指標均得到提升，路面在經(jīng)過這兩種技術養(yǎng)護維修后，具有較好的均勻性。同時，就地熱再生施工設備的找平功能有限，因此其平整度一般是原有路面的延續(xù)[1]。

圖1 就地熱再生和銑刨重鋪兩種養(yǎng)護技術前后路面平整度對比

圖2為江蘇3條不同高速公路采用就地熱再生和銑刨重鋪技術，養(yǎng)護前和養(yǎng)護后的車轍改善效果對比。從圖2中可以看出兩種養(yǎng)護技術對路面車轍的改善效果相對較好，車轍比較深的原有路面在經(jīng)就地熱再生或者是銑刨重鋪養(yǎng)護，使用3年之后，其路表車轍深度仍保持較低值，基本小于7mm。就地熱再生技術一般選用大型一體化的施工機械設備，整體的拌和設備、攤鋪設備以及壓實速度合理控制，并結合就地熱再生技術恰當應用以及充分發(fā)揮舊料的抗車轍應有的性能，為此，車轍處理的質(zhì)量效果比銑刨重鋪技術較好[2]。

圖2 就地熱再生和銑刨重鋪兩種養(yǎng)護技術前后路面車轍深度發(fā)展

3條不同高速公路分別采用就地熱再生技術和銑刨重鋪技術，養(yǎng)護后5年的車轍深度如圖3所示。從圖中可以看出，養(yǎng)護前原路面車轍平均深度基本都大于10mm。采取不同的養(yǎng)護技術，施工完畢在經(jīng)過養(yǎng)護之后，段落的車轍深度都應該是0mm，但是養(yǎng)護后1年，檢測發(fā)現(xiàn)其車轍深度為2～6mm。該結果說明無論選用任何類型的養(yǎng)護技術，瀝青混合料路面的車轍變形是不可避免的。相較于銑刨重鋪技術養(yǎng)護的路段，就地熱再生技術養(yǎng)護的路段車轍深度增加的趨勢相對緩慢，養(yǎng)護5年后，銑刨重鋪路段的車轍發(fā)展到了7.5mm，而就地熱再生路段僅為5mm，車轍深度降低了1/3；這表明就地熱再生技術對于車轍的養(yǎng)護效果更持久。因此就地熱再生技術優(yōu)于銑刨重鋪技術，因為就地熱再生技術充分利用了舊銑刨料，減少了資源浪費，也減少了廢棄料處理，同時提高了瀝青路面的抗車轍性能[3]。

圖3 就地熱再生和銑刨重鋪養(yǎng)護前后路面車轍長期統(tǒng)計結果

3 就地熱再生技術的經(jīng)濟效益分析

與其他工藝相比，就地熱再生施工所需的設備較多，因此長距離連續(xù)施工可顯示其在施工速度和價格方面的優(yōu)勢，由于就地熱再生施工價格受施工面積、施工工藝、再生劑/熱瀝青/新瀝青混合料等材料的類型、添加比例等因素的影響，無法像傳統(tǒng)工藝一樣，有特定的價格。目前江蘇省就地熱再生單價一般在70～100元/m2，同一工程，若施工面積在5萬m2以上，施工路段相對較連續(xù)，一般就地熱再生施工和傳統(tǒng)的銑刨攤鋪在價格上相當，不過具體情況還要具體分析。

就地熱再生工程中，由于可100%使用原路面材料，因此可以節(jié)約大量的砂石料。以常用的4cm厚就地熱再生來計算，正常銑刨重鋪每公里需要砂石料約4cm×3.75m×2.5t/m3×1000m=375t，而在就地熱再生工程中僅需添加少量的砂石料，按平均15%計算，則就地熱再生工程中每公里需砂石料約為56.25t，每公里可以節(jié)約砂石料318.75t，且都為優(yōu)質(zhì)的玄武巖集料。由于江蘇普遍采用SMA表面層，油石比高，以平均5.7%計算，累計節(jié)約瀝青約2.5萬t，且均為優(yōu)質(zhì)的SBS改性瀝青。

根據(jù)江蘇高速公路近5年來的瀝青路面養(yǎng)護工程的實際工程單價，考慮到不同運輸距離及不同年份材料價格的差異性，經(jīng)計算后，可得不同養(yǎng)護方式的實際工程單價，見表1。由表1可知，無論是何種混合料類型和段落長度，就地熱再生技術的平均養(yǎng)護單價要明顯優(yōu)于一層銑刨重鋪技術。綜合來看，就地熱再生的單價較銑刨重鋪降低了35%。

表1 就地熱再生和銑刨重鋪工程的年平均養(yǎng)護單價計算表

單純的單價對比并不能全面地比較不同施工工藝的經(jīng)濟效益，而是要樹立全壽命周期成本的理念，改傳統(tǒng)的被動矯正為主的養(yǎng)護理念為預防性為主的科學養(yǎng)護理念。全壽命周期成本管理在公路養(yǎng)護工程中的應用能夠降低公路養(yǎng)護的成本，延長公路的維修周期，減少養(yǎng)護費用，而且能夠提高公路養(yǎng)護工作的主動性、科學性，減少公路的病害，盡量減少因養(yǎng)護對現(xiàn)有公路交通通行的影響，保證公路的服務效能，保障公路暢通。

綜上所述，對比就地熱再生技術和銑刨重鋪技術，前者雖然使用壽命略低，但結合其單價考慮，年平均養(yǎng)護單價更低，性價比更高。

4 結語

就地熱再生后路面的車轍發(fā)展速率慢于銑刨重鋪，就地熱再生技術的車轍處治效果優(yōu)于銑刨重鋪技術。就地熱再生的單價較銑刨重鋪降低了35%，就地熱再生具有顯著的經(jīng)濟效益。