随着科学技术的日新月异,能源的消耗日趋严重,环境污染资源短缺已不容忽视,如何节能环保已受到世界性的关注。尤其高速公路的养护再建更是资源消耗的大户,那么如何防止高速公路养护造成环境污染、资源浪费等问题,在探索低碳环保的养护之路的同时,将“人与自然和谐”的理念贯穿到公路建养的各个环节,走资源节约型、环境友好型的交通发展之路,使交通事业转入全面协调可持续发展的轨道呢?
近日,从河北省石安高速公路管理处获悉,为了探索现代化养护之路,尽快与世界养护技术接轨,他们采取了新技术,应用超级热再生机组对高速公路进行养护,该套机组利用废旧沥青和热再生技术使废料被重新利用,大大降低了沥青的运输费、铺路材料费和人工费等施工成本,是高速路面修复养护走上节能环保之路的“助推剂”……
“绿色养护”废旧沥青“再生”为宝
石安高速公路石黄连接线K308-K271处,正在用热再生技术的施工现场,养护工地上机器轰鸣,一辆80米长的机组缓缓前行,40多名施工队员手持扫帚、铁锹在一旁热火朝天地忙碌着,反光桶隔离带外车辆高速驶过,没有丝毫拥堵。
石安高速公路养护设备管理中心主任张通贤指着这个庞然大物告诉我们“这就是我们的秘密武器――沥青路面就地热再生机组”,该技术在河北省是首次应用,该技术具有优质、高效、环保等优点。可彻底根除反射裂纹,无须反复翻修,节省资金投入。同时能确保路基强度及周边结构设施完好,并增强路面承载能力。该机械动量高,和板块接触的时间短,将水泥板块表面的“裂纹”瞬间均匀地扩展到板底部,对路基以及周围的结构设施损伤较小。共振碎裂后,水泥板块产生的裂纹是斜向的,与路面呈35度~40度角,增强了碎裂后结构的承力。此外该技术还具有较好排水性,经碎裂的水泥板块表层粒径较小,较松散,水容易渗透。还有就是该技术可实现单车道施工无须封道,效率高、噪音低、不扰民,不产生白色垃圾,对环境无污染。“百分之百没有废弃物,不断交施工,维修质量高是该技术最突出的三项优势。”
他介绍:沥青再生技术在石安高速公路应用,使废旧沥青的回收利用率达到100%,比使用新沥青的施工成本率降低53%,在整个路面整治过程中,已经回收近2万吨的沥青废料,单这一项可回收资金250多万元。此外,2万吨的沥青废料经再生处理加入新料后,每年可生产出6万吨左右的新沥青。6万吨沥青是什么概念呢?它可以修出一条50公里的高速公路!沥青热再生技术与传统的翻新沥青路面方法相比,既节约了资金,又保护了环境,同时减少施工带来的交通堵塞问题。
高速公路沥青混凝土路面状况恶化的主要原因包括超限运输、巨大交通流量、极端环境天气状况、以及道路本身的质量。经过反复使用运行,沥青路面性能会降低,恶化会日益加快。但是,及时的修复可以恢复道路路面质量并延长道路的使用寿命。从环保上讲,使用热喷射循环系统代替火焰软化沥青表面,减少了冒烟、发火、臭气、粉尘等有害物质生成。且铣刨软化后的沥青,噪音小,造成污染之小非一般养护能比,同时由于自动控制,减少了劳动力的使用,且操作简单安全。使用轻油作燃料,减少爆炸的可能。因废料能全部被重新利用,又可大大降低沥青的运输费、铺路材料费和人工费,使施工成本降低。其高效、节能又胜一筹。
“绿色养护”无需再“开膛破肚”
据研究报告显示,在路面状况发生极限恶化之前进行路面再生是一种非常节约成本的方式。传统的沥青路面维修方案有:重铺罩面、铣刨重铺(挖补)、铣刨挖补加重铺罩面等方式。就地热再生技术的应用,丰富了沥青路面病害处治与维修方案的选择,就地热再生技术的施工方案有:表面层再生、表面层再生加重铺罩面、局部挖补加表面层再生等方式,再生后的路面可以作为面层直接使用,也可以通过调整到较粗的级配,作为中面层使用。就地热再生技术处治的路面表面层病害包括,车辙、裂缝、泛油、松散、老化、调整面层级配等,对深度裂缝有很好的愈合效果。就地热再生(HIR)技术是适合于沥青路面表面层连续修复的一种维修技术,就地热再生是指在原有的沥青路面上通过加热软化,以机械方式翻松(铣刨)旧路面,根据需要添加再生剂、新混合料,对其进行搅拌,并将所形成的再生混合料就地重铺、压实,从而达到消除路面病害、恢复路面性能的目的。适用范围:适用于存在表面层病害的高速公路及一、二级公路沥青路面的就地再生利用,再生层可用作表面层或中间层。原路面应具备条件:①原路面整体强度满足设计要求;②原路面病害主要集中在表面层,通过再生施工可得到有效修复;③原路面沥青的针入度不得低于20。再生层深度:20~50mm,一般保留防水层。主要优点:①实现了旧路面材料的100%就地再生利用,符合循环经济原则,节能环保;②工序简单,工艺流程紧凑,施工快捷高效,对交通干扰小;③实现层间5个界面的热粘接,避免了层间的不良结合,可以通过处治表层裂缝,愈合深层裂缝。沥青路面现场热再生技术作为一种经济的现在沥青路面维修技术,在国外已经被广泛应用于高等级欧尼公路养护。近年来,随着我国高速公路养护工程量的不断增加,基于防止污染,保护环境,节约资源等方面的考虑,也广泛开展了对沥青路面现场热再生技术的研究。
“绿色养护”环保节约“秘笈”
在热气蒸腾的机组前,看到2台预加热机正不断采用热风循环对路面进行均衡加热,加热铣刨机、加热干燥混合机紧随气候,新料添加卡车、摊铺机隆隆作响,胶轮压路机和钢轮压路机来回穿梭。
石安高速公路养护设备中心主管设备安全的副主任董大为指着旁边不断飞驰而过的车辆说:“采用新工艺的效益远不止这些。首先,传统挖补需要封路1000米,热再生只需要封路400米,并且只需封闭一条车道,完全可以边施工边修改封锁线,几乎不会引起拥堵。其次,在施工进度上传统挖补每天最多900米,热再生平均每天1400米,工期大大缩短。”
施工现场负责人刘伟信心十足说起石安高速公路的养护工期,“石安高速这40公里的养护维修原计划7月15日完工,现已完成70%,初步预计能提前10天完成。用这个‘巨无霸’干这点活儿还能完不成?”
如今,2006年四月,初步形成了以该套机组为核心的石安高速公路机械化养护中心,目的是参与项目办管辖范围内各条高速公路预防性维修。5月份,由该套机组组成的全体人员对京秦高速北戴河接线进行了18公里基层维修实验,无论是从工期还是维修质量都取得了令人满意的效果。7月底,全套机组成员又对京沪高速沧州段进行层面施工,同样圆满完成任务。加固段经近几个月的使用观察及弯沉检测表明采取非开挖注浆加固试验达到了预期的目的,取得了良好的效果,待技术成熟后将向全省推广。目前已有2万多立方米的试验路段正在进行灌浆试验。据预测,这项技术大范围推广后,将大大提高公路承载能力,并能迅速开放交通,具有良好的经济、技术和社会效益。
“绿色养护”应用新技术使路面“长生不老”
该中心主管质量进度的副主任史恩波告诉我们,“节能、环保、高效是我们最看重这项技术的原因。”“传统的沥青路面维修一般会采用重铺罩面、挖补等方式。而就地热再生技术的施工可以采用表面层再生、表面层再生加重铺罩面等方式,能有效解决车辙、裂缝、泛油、松散、老化等。”
“好不好,比比才知道。”张通贤带着草帽,在平整、崭新的路面上,掰着手指给我们算了一笔账,“传统工艺中1公里4米单幅车道的养护一般会产生废弃料400吨,这些废弃料需要运送、存放。这部分成本在采取热再生技术后,全部再生利用。以4厘米的路面为例,传统挖补每平米成本是70元,热再生的成本为50元,减少成本29%。”
据 了 解 ,CHEM-CRETEASP(一种沥青路面保护剂),是溶剂型、渗透力超强、专用于沥青路面的密封防水剂和内部防护产品。与传统的沥青路面封闭剂和沥青乳液相比,它具有极低的黏度和低表面张力,该特性可令ASP轻易渗透入沥青道路中紧密的毛细孔,从而使其成为道路的一部分,而非仅仅作为在道路表面的终极保护,它是一种保护沥青路面的创新材料,可以延长沥青道路的使用寿命,并且大量减少路面的维护费用。该产品已在欧美等西方发达国家得到广泛应用,在保护沥青路面方面取得了显著效果。通过在试验路段推广试用,并经几个月观察,使用过路段路面病害未扩展,路面性能保持良好。有效消除水在道路基体中的渗透和传递,对沥青表面氧化反应引起的损害具有明显的修复作用,从而提高了道路稳定、耐久性,延长了道路的使用寿命。业内人士表示,使用该保护剂后将道路的稳定性提高了22%,道路的变形降低了6%。
“如此快的工程进度,会不会影响到施工质量?”听到这个疑问,张通贤从车辆后备箱里取出了两块钻孔芯样,再生前的一块上,沥青混凝土已经开裂直至中层;而旁边再生后的芯样上,只有几个钻孔,没有丝毫开裂的迹象。
“热再生技术能将路面裂缝控在10公分以内,相比采用前的开裂30公分,质量自然是大大提高。”张通贤这样解释,就地热再生技术是适合于沥青路面表面层连续修复的维修技术。它的原理是在原有的沥青路面上通过加热软化,以机械方式翻松旧路面,根据需要添加再生剂、新混合料,对其进行搅拌,并将所形成的再生混合料就地重铺、压实,达到消除路面病害、恢复路面性能的目的。
“质量肯定是没问题的!该项技术是全省领先,这个型号的机组在世界上也仅有寥寥数台。”张通贤自豪地告诉我们,“以后热再生就是我们的‘主打产品’了。”据了解,该套马泰克AR2000沥青路面就地热再生机组从加拿大购回后,曾经在京沈高速、京沪高速等养护工程中使用,都收到了良好的效果。
离开施工现场时,机组上悬挂的红色条幅“热再生开启绿色养护新开端”在风中猎猎作响,使人不由想起张通贤的一番话:只有不断学习,不断创新,从更经济、更合理、更低碳的角度加强技术革新,引进“秘密武器”,才能获得更大的经济效益、社会效益和环境效益,才能使节能减排落在实处,摸索出一条高速公路低碳养护的道路。 (文/莫言 张清河)
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