路面再生技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用用馬峰博博士、、副教授長安大學(xué)公公路學(xué)院院2016年3月鄭州州一、瀝青路路面再生技技術(shù)主要內(nèi)容:一、再生技技術(shù)發(fā)展概概況二、分類和和適用性分分析三、再生路面施施工簡介四、國內(nèi)應(yīng)應(yīng)用情況和和實(shí)例技術(shù)發(fā)展背背景近70年以來，人人口與經(jīng)濟(jì)濟(jì)的發(fā)展使使道路總里里程爆炸式式增長，形形成成熟的的道路網(wǎng)。。在道路總總里程增加加的同時(shí)汽汽車荷載也也呈幾何式式上升，因因此現(xiàn)有公公路的養(yǎng)護(hù)護(hù)、維修和和重建成為為一個(gè)重大大課題。但但是在許多多地區(qū)，道道路維護(hù)資資金的投入入并不足以以維修已破破壞的道路路。在此基基礎(chǔ)上，再再生路面作作為一種新新型環(huán)保方方式應(yīng)運(yùn)而而生。全國高等級(jí)級(jí)公路里程程2011-2014全國公路里里程國外研究現(xiàn)現(xiàn)狀發(fā)達(dá)國家早早在上個(gè)世世紀(jì)初就開開始研究瀝瀝青路面的的再生技術(shù)術(shù)。但真正正的規(guī)模應(yīng)應(yīng)用開始于于上個(gè)世紀(jì)紀(jì)70年代代。國外研究現(xiàn)現(xiàn)狀美國：在上上個(gè)世紀(jì)80年代末末，再生瀝瀝青混合料料的用量就就已占到全全部瀝青混混合料的50%以上上。舊路面面材料的再再生利用率率超過80％。技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)齊全全。先后出版有有《瀝青路面熱熱拌再生技技術(shù)手冊(cè)》、《路面廢料再再生指南》、《瀝青路面冷冷拌再生技技術(shù)手冊(cè)》等技術(shù)手冊(cè)冊(cè)在美國，僅僅在2007-2009年兩年間，，再生材料料使用比率率大幅度上上升美國表面層層再生材料料使用比率率2007年2009年日本：1974年開始進(jìn)行行再生技術(shù)術(shù)研究1984年頒布《路面再生技技術(shù)指南》2000年路面廢料料利用率已已超過70%至今，日本本每個(gè)拌合合場均有生生產(chǎn)再生瀝瀝青混合料料的設(shè)備國外研究現(xiàn)現(xiàn)狀德國：是最早將將再生料應(yīng)應(yīng)用于高速速公路路面面維修的國國家。早在在1978年就實(shí)現(xiàn)了了廢棄瀝青青材料的全全部回收利利用。芬蘭：幾乎所有有的城鎮(zhèn)都都組織舊路路面材料的的收集和儲(chǔ)儲(chǔ)存工作。。過去再生生料主要用用于低等級(jí)級(jí)公路的路路面和基層層，近幾年年已應(yīng)用于于重交通道道路。國外研究現(xiàn)現(xiàn)狀法國現(xiàn)在對(duì)再生生技術(shù)的研研究也頗為為重視，在在高速公路路和一些重重交通道路路的路面修修復(fù)工程中中開始逐步步推廣應(yīng)用用這項(xiàng)技術(shù)術(shù)歐洲瀝青路路面協(xié)會(huì)EAPA在互聯(lián)網(wǎng)上上公布，其其成員國的的廢舊瀝青青路面材料料已100%通過再生方方式得以重重復(fù)利用。。國外研究現(xiàn)現(xiàn)狀前蘇聯(lián)：對(duì)瀝青路路面再生技技術(shù)研究也也比較早，，1966年起先后出出版了《瀝瀝青混凝土土廢料再生生利用技術(shù)術(shù)》、《舊舊瀝青混凝凝土再生混混合料技術(shù)術(shù)準(zhǔn)則》等等規(guī)范，提提出了適于于各種條件件下路面再再生利用的的方法。國外研究現(xiàn)現(xiàn)狀上個(gè)世紀(jì)80年代，，再生料一一般只用于于輕交通道道路、道路路的墊層或或非機(jī)動(dòng)車車道等。1991年年，建設(shè)部部發(fā)布了《《熱拌再生生瀝青混合合料路面施施工及驗(yàn)收收規(guī)程》。。交通部在《《公路瀝青青路面養(yǎng)護(hù)護(hù)規(guī)范》中中提到了部部分再生技技術(shù)。國內(nèi)研究現(xiàn)現(xiàn)狀從上個(gè)世紀(jì)紀(jì)80年代代后期，伴伴隨著高等等級(jí)公路的的大規(guī)模建建設(shè)，人們們的主要精精力放在了了新建公路路上，路面面再生技術(shù)術(shù)的研究基基本處于停停滯狀態(tài)。。近幾年，伴伴隨著我國國公路建設(shè)設(shè)的快速發(fā)發(fā)展和大量量高等級(jí)公公路瀝青路路面需要進(jìn)進(jìn)行翻修和和重建，舊舊瀝青路面面材料的再再生利用問問題重新得得到重視和和廣泛關(guān)注注。國內(nèi)研究現(xiàn)現(xiàn)狀隨著使用期期的延長，，我國的高高等級(jí)公路路大量進(jìn)入入維修期，，維修養(yǎng)護(hù)護(hù)、翻修重重建的任務(wù)務(wù)越來越重重。公路建設(shè)和路路面維修、重重建、升級(jí)改造的任務(wù)將將交織在一起起。建設(shè)為主發(fā)展階段建養(yǎng)并舉發(fā)展階段國內(nèi)研究現(xiàn)狀狀國內(nèi)研究現(xiàn)狀狀按照每10年左右翻修一一次，路面平平均寬度22m、翻修厚度度10cm計(jì)算，8.5萬km的全國國高速公路網(wǎng)網(wǎng)平均每年將將產(chǎn)生接近5000萬噸噸的舊瀝青混混合料。國內(nèi)研究現(xiàn)狀狀為促進(jìn)瀝青路路面再生技術(shù)術(shù)的廣泛應(yīng)用用，規(guī)范再生生應(yīng)用技術(shù)，，保證瀝青路路面再生工程程質(zhì)量，交通通部公路司于于2006年9月下達(dá)了《公公路瀝青路面面再生技術(shù)規(guī)規(guī)范》的編制制任務(wù)，由交交通部公路院院等單位負(fù)責(zé)責(zé)編寫。2008年4月交通部發(fā)布布了該規(guī)范,并于當(dāng)年7月1日實(shí)施。國內(nèi)研究現(xiàn)狀狀主要內(nèi)容一、再生技術(shù)術(shù)發(fā)展概況二、分類和適適用性分析三、再生路面施工工簡介四、國內(nèi)應(yīng)用用情況和實(shí)例例瀝青路面再生就地冷再生全深式就地冷再生瀝青層就地冷再生就地?zé)嵩偕愉佋偕鷱?fù)拌再生廠拌冷再生廠拌熱再生再生技術(shù)分類類廠拌熱再生廠拌冷再生瀝青層冷再生再生技術(shù)應(yīng)用用場合瀝青表層瀝青層基層病害波及層位就地?zé)嵩偕偕愋腿钍嚼湓偕F(xiàn)場（就地））熱再生是一種現(xiàn)場維維修方法，由由對(duì)現(xiàn)有道路的的加熱、軟化化、翻松、拌拌和、攤鋪和和碾壓組成。。1﹑修復(fù)瀝青青路面表面層層病害；2﹑恢復(fù)瀝青青表面層物理理力學(xué)性能；3﹑恢復(fù)瀝青青路面平整度度，修復(fù)瀝青路面面車轍。應(yīng)用場景就地?zé)嵩偕m用路況：路面有足夠承承載能力，瀝瀝青路面的病病害僅發(fā)生在在中、上面層(60mm以內(nèi)內(nèi))，一般用于于高速公路，，一、二級(jí)公路瀝青青路面的修復(fù)復(fù)。HIR維修方法步驟驟表面再生：干燥和加熱現(xiàn)現(xiàn)有道路上面面層翻松已加熱/軟化的瀝青面面層按照設(shè)計(jì)要求求和配合比加加入再生劑拌和松散的再再生混合料用自由懸浮式式刮鋪機(jī)撒布布和攤鋪再生生混合料壓路機(jī)碾壓再再生混合料復(fù)拌：現(xiàn)有路面的干干燥和加熱翻松/加熱/軟化的瀝青面面層按照設(shè)計(jì)要求求和配合比加加入再生劑、、新瀝青、集集料等徹底混合成均均勻的再生瀝瀝青混合料用自由懸浮式式刮鋪機(jī)撒布布和攤鋪再生生混合料壓路機(jī)碾壓再再生混合料重鋪：現(xiàn)有瀝青道路路再生，在HIR車組在刮鋪但但尚未碾壓的的再生混合料料上加鋪新新熱拌瀝青青混合料兩兩層為一層層碾壓在HIR車組在刮鋪和攤鋪再生生瀝青混合料料。增加單獨(dú)獨(dú)的攤鋪機(jī)加加鋪新熱拌拌瀝青混合料料兩層層作為一厚層層碾壓重鋪設(shè)備的再再生過程示意意圖HIR主要優(yōu)點(diǎn)保護(hù)不可再生生資源節(jié)勻能源（運(yùn)運(yùn)輸、破碎、、篩分）抑止和填補(bǔ)面面層不平整和和裂縫，處理理車轍、坑槽槽和松散，恢恢復(fù)路表面的的抗滑性能提高行駛質(zhì)量量新集料、瀝青青和再生劑一一定程度調(diào)整整級(jí)配現(xiàn)場施工，減減少交通中斷斷和用戶不便便，工期短環(huán)境效益（消消除廢料堆棄棄），經(jīng)濟(jì)節(jié)節(jié)約（新料節(jié)節(jié)省）廠拌熱再生1﹑可修復(fù)瀝瀝青路面的幾幾乎所有病害；；2﹑恢復(fù)甚至至改善瀝青路路面混合料的性性能。適用場景廠拌熱再生適用路況：適用于各等級(jí)級(jí)公路瀝青路路面經(jīng)銑刨、、挖除下來的的瀝青層材料料的再生利用用，再生后的的瀝青混合料料可用于各等等級(jí)公路瀝青青路面的建設(shè)設(shè)和維修養(yǎng)護(hù)護(hù)工程。廠拌冷再生的的攤鋪廠拌冷再生1﹑以冷拌瀝瀝青混合料的的形形式實(shí)現(xiàn)舊舊路面瀝青層層材料的再生生利用；2﹑恢復(fù)和改改善舊瀝青混混合料路用性性能。適用路況：可用于各等級(jí)級(jí)公路舊瀝青青路面材料的的再生利用，，再生后的混混合料適用于于瀝青路面的的中、下面層層及柔性基層層。適用場景就地冷再生實(shí)現(xiàn)舊瀝青路路面的翻修、、重建。再生生混合料可用用于中下面層層或柔性基層層。適用場景適用路況：一般用于病害害嚴(yán)重的一、、二級(jí)公路瀝瀝青路面的翻翻修、重建，，冷再生路面面一般需要加加鋪一定厚度度的瀝青罩面面。全深式就地再再生全深就地式再再生化學(xué)穩(wěn)定水泥、石灰、、粉煤灰瀝青穩(wěn)定乳化瀝青、泡泡沫瀝青適用場景全深式就地再再生將全部的瀝青青面層和一定定厚度的基層層進(jìn)行再生處處理，再生后后的混合料可可用于瀝青路路面的中、下下面層或穩(wěn)定定基層。適用路況：一般用于病害害嚴(yán)重的二、、三級(jí)公路瀝瀝青路面的翻翻修、升級(jí)改改建，再生材材料可用于瀝瀝青路面的基基層及輕交通通量道路的下下面層。就地?zé)嵩偕鷱S拌熱再生廠拌冷再生就地冷再生優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了就地的瀝青路面再生利用，節(jié)省了材料轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用。再生工藝易于控制，再生后的瀝青混合料性能比較理想，適用范圍廣。1.再生工藝易于控制，再生混合料性能較好；2.適用范圍廣；3.能耗低、污染小。1.實(shí)現(xiàn)了就地的再生利用，節(jié)省了材料轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用；2.施工過程的能耗低、污染??；3.適用范圍廣。缺點(diǎn)1.再生深度通常限制在2.5-6cm；2.無法除去已經(jīng)不合適進(jìn)行再生的舊混合料，級(jí)配調(diào)整幅度有限。1.銑刨后的舊瀝青混合料需要來回運(yùn)輸；2.RAP用量較少，一般為10-25%，連續(xù)式拌和可為30-50%。1.再生混合料強(qiáng)度的形成需要較長的時(shí)間；2.需要加鋪一定厚度的罩面層。1.施工質(zhì)量控制的難度較大；2.一般需要加鋪瀝青罩面層。幾種方式優(yōu)缺缺點(diǎn)比較主要內(nèi)容:一、再生技術(shù)術(shù)發(fā)展概況二、分類和適適用性分析三、再生路面施施工簡介四、國內(nèi)應(yīng)應(yīng)用情況和和實(shí)例1.表面冷處理理過程簡介介將路面表層層刨下冷刨后路面的路路面非常粗粗糙，因此此本方法也也可以作為為恢復(fù)路面面摩擦力使使用。也可可以在此基基礎(chǔ)上攤鋪鋪新路面。。2.廠拌熱再生生過程簡介介此方法是再再生路面中中運(yùn)用最廣廣泛的，主主要過程為為，將回收收料運(yùn)到拌拌合場，將將回收舊料料與瀝青或或者集料通通過一定比比例拌合之之后，重新新運(yùn)到施工工現(xiàn)場進(jìn)行行攤鋪。廠拌熱再生生拌合場3.就地?zé)嵩偕^程簡介介現(xiàn)場熱再生可以以100%的使用回收收舊料，過過程分為：：加熱軟化化舊路面，，刻痕，舊舊料回收，，摻入新的的瀝青、集集料或改性性劑等步驟驟。因此，此方法需需要使用““一串”機(jī)機(jī)械聯(lián)合施施工，包括括：預(yù)熱器器，加熱器器，刻痕機(jī)機(jī)，拌合機(jī)機(jī)，攤鋪機(jī)機(jī)，壓路機(jī)機(jī)等。加熱機(jī)刻痕機(jī)舊料回收機(jī)機(jī)各種機(jī)械聯(lián)聯(lián)合施工：：現(xiàn)場熱再生生施工“火火車”3.現(xiàn)場熱再生生過程簡介介4.就地冷再生生過程簡介介就地冷再生生同樣需要要“一串””施工機(jī)械械，包括刻刻痕機(jī)，回回收料破碎碎機(jī)，攪拌拌機(jī)，攤鋪鋪機(jī)，壓路路機(jī)等。根據(jù)舊料回回收方式和和尺寸不同同，施工機(jī)機(jī)械可以分分為三類：：1.整體式，適適用于舊料料破碎后尺尺寸小于50mm此機(jī)械體積積較小，，，不包括路路面刻痕破破碎功能。。施工效率率比較低2.兩節(jié)式：：包括全幅道路路刻痕破破碎機(jī)以以及混合合拌合機(jī)機(jī)。在這這種機(jī)械械中，破破碎料尺尺寸控制制比較好好，因此此施工效效率有一一定提升升，處于于中等水水平。4.就地冷再再生過程程簡介3.多節(jié)式：：機(jī)械功能最全全，包括全幅幅路破碎碎機(jī)，刻刻痕機(jī)，，攪拌機(jī)機(jī)以及拌拌合攤破破機(jī)，壓壓路機(jī)等等。因此此此機(jī)械械的效率率是三種種里邊最最高的，，但是價(jià)格最高高，使用也最麻煩煩4.就地冷再再生過程程簡介5.廠拌冷再再生過程程簡介廠拌冷再再生是將將回收料料運(yùn)到拌拌合場，，經(jīng)過拌拌合后再再運(yùn)到現(xiàn)現(xiàn)場攤鋪鋪，此方方法的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)在于于拌合過過程控制制較好，，而且拌拌合好的的混合料料可以存存放，等等需要時(shí)時(shí)再施工工。拌合場主要內(nèi)容容一、再生生技術(shù)發(fā)發(fā)展概況況二、分類類和適用用性分析析三、再生路面面施工簡簡介四、國內(nèi)內(nèi)應(yīng)用情情況和實(shí)實(shí)例國內(nèi)應(yīng)用用情況就地?zé)嵩僭偕┙蛱粮吒咚俟仿罚?00多萬平方方米成渝高速速公路：：150多萬平方方米京福高速速（山東東）：30多萬萬平方米米京石高速速公路：：15多萬平方方米滬蓉高速速、石太太高速、、石黃高高速、長長平高速速、長營營高速、、······應(yīng)用面積積超過500萬平方米米！寧滬高速速、昌九九高速、、京滬高高速（滄滄州段））、西閻閻高速、、西潼高高速、西西戶高速速、京珠珠高速、、連霍高高速等應(yīng)用面積積超過500萬平方米米！廠拌冷再再生國內(nèi)應(yīng)用用情況總結(jié)再生技術(shù)術(shù)在國外外是一項(xiàng)項(xiàng)成熟技技術(shù)，已已有三十十年的應(yīng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，使用用狀況良良好。近幾年，，我國對(duì)對(duì)再生技技術(shù)也進(jìn)進(jìn)行了研研究，取取得了較較多經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，實(shí)踐踐證明可可以推廣廣應(yīng)用。。不同再再生技技術(shù)各各有適適用場場合，，沒有有優(yōu)劣劣之分分，是是互補(bǔ)補(bǔ)關(guān)系系，不不能相相互替替代。。應(yīng)用用時(shí)要要根據(jù)據(jù)道路路實(shí)際際情況況進(jìn)行行綜合合分析析，選選用最最適宜宜的技技術(shù)。。二、水泥混混凝土路面面再生技術(shù)術(shù)目錄概述檢測改造破碎技術(shù)再生集料研究方向范疇：路面面養(yǎng)護(hù)問題：早期水泥混混凝土路面面面板較薄，由于車輛輛超載，路路面已經(jīng)破破損嚴(yán)重；；一旦破損，，則很難修復(fù)；再生利用效效率較低，每年不能能充分利用用的廢舊混混凝土超過過千萬噸；；絕大部分未未經(jīng)處理，，直接運(yùn)往往郊外或鄉(xiāng)鄉(xiāng)村采用露露天堆放或或填埋的方方式進(jìn)行處處理，耗用用大量費(fèi)用用，包括征征地費(fèi)、垃垃圾清運(yùn)費(fèi)費(fèi)、處理費(fèi)費(fèi)等；清運(yùn)和堆放放過程中的的遺散和粉粉塵、灰砂砂飛揚(yáng)等問問題又造成成了嚴(yán)重的環(huán)境境污染，嚴(yán)重破壞壞了生態(tài)環(huán)境境。1概述途徑：水泥路改造造再生利用用技術(shù)方案案優(yōu)勢：降低費(fèi)用用，同時(shí)解解決環(huán)境污污染問題案例：在廣西、、廣東、湖湖北、河南南等地試驗(yàn)驗(yàn)成功，例例如在廣西西平（果））至百色段段、湖北仙仙桃、河南南G106駐馬店新蔡蔡段水泥路路改造試驗(yàn)驗(yàn)。工程案例判定：以人為主主，綜合分分析內(nèi)容：交通量----自動(dòng)觀測站平整度----顛簸累計(jì)儀器或或者激光平平整度儀承載能力--落錘式彎沉沉儀路面破損--路面綜合檢測車車檢測2檢測路面綜合檢檢測車FWD測量裂縫與與接縫板邊邊彎沉差路面雷達(dá)GPR檢測路面小修：更換斷板板、壓降處處理、灌注注聚酯膠類類等。大修：白＋黑或白改黑或白白+白，以原來的的水泥混凝凝土路面為為基層，在在上面加鋪鋪其他的結(jié)結(jié)構(gòu)層。嚴(yán)重破壞：將原有的的舊水泥板板徹底打碎碎，打碎的的混凝土可可以作為基基層或者頂頂層重新利利用，或者者作為再生集料利用。3改造類別：現(xiàn)場場破碎和工工廠破碎現(xiàn)場破碎：：人工鑿除、、長臂挖掘掘機(jī)、撞碎碎式破碎機(jī)機(jī)、拍打錘錘等，舊的路面破碎碎后直接壓壓實(shí)，作為為新路面或或者底層再生利用。工廠破碎：：將舊路面破破碎成可以以搬運(yùn)的小小塊，集中中運(yùn)往料場場進(jìn)行加工，經(jīng)過過破碎處理理、剔筋、、篩分得到到再生集料。4破碎技術(shù)長臂挖掘機(jī)機(jī)方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)人工鑿除破碎后板塊規(guī)則，有利于利用速度太慢不適用于大規(guī)模破碎工程長臂挖掘機(jī)較適合長距離大面積工程，其速度快，可縮短工期，造價(jià)低破碎后混凝土板塊體積較大，再利用時(shí)需重新加工撞擊式破碎機(jī)容易控制板塊的破碎形狀，易分離出鋼筋可能會(huì)把碎塊壓入松軟的基層中拍打錘下落撞擊穿透力達(dá)25cm，是其它設(shè)備所達(dá)不到的破碎出的路面塊較大，容易導(dǎo)致相鄰板塊的損傷工廠破碎技術(shù)術(shù)類別：干處處理和濕處理理干處理技術(shù)：①預(yù)處理階段段：原材料過過篩后先使用用挑選設(shè)備去除廢料中的的雜質(zhì)，然后后送入沖積破破碎機(jī)將尺寸寸不超過1m×0.6m的材料破碎成成較小顆粒；；在經(jīng)過磁性分離機(jī)除去鐵質(zhì)。。②粒組分化階階段：首先進(jìn)進(jìn)行二次篩分分，在經(jīng)過空氣分離機(jī)將各粒組的細(xì)細(xì)小雜質(zhì)分離離。濕處理技術(shù)：：原理是脈沖水水流沖過材料料混合物，利利用材料密度不同去除雜質(zhì)質(zhì)。成分：由獨(dú)立成塊的的和表面附著舊水泥砂砂漿的天然粗集料料組成特點(diǎn)：因廢棄混凝土