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1、就地冷再生技术在道路维修养护中的应用可行性研究报告13一、项目概论1. 项目名称：就地冷再生技术在道路维修养护中的应用2. 项目建设性质：维修养护工程3. 项目承办单位： 4. 单位性质： 二、项目可行性研究报告委托编制单位1. 编制单位： 2. 联系方式：0931-2103875三、可行性研究的目的本可行性研究报告对就地冷再生技术在道路维修养护中的应用项目所设计的主要问题，例如：资源条件、原（辅）材料、燃料和动力的供应、交通运输条件、生产工艺与设备选型、产品类别、项目节能技术和措施、环境影响评价等内容，从技术、经济和环境保护等多个方面进行较为详细的调查研究。通过分析比较方案，并对项目建成后可
2、能取得的技术经济效果进行预测，从而为投资决策提供可靠的依据，作为就地冷再生项目进行下一步工程设计及决策的基础文件。四、项目的研究背景及意义1项目的研究背景随着我国公路建设的高速发展，我省的公路交通事业也取得了丰硕的成果，截至2013年底，我省高速通车里程达到2473公里。在国道、省干线公路网逐步形成的同时,我省高速公路改建、大修工程比例也开始不断扩大，进入建养并举的时代。在路面的养护和改、扩建过程中将会产生大量的废旧沥青混合料，在路面维修的高峰期，仅一条高速公路每年就会有几十万到几百万平方米的沥青路面需要翻修，产生的废旧沥青混合料的数量将会越来越多。沥青路面改造过程中若继续采用传统方式，不仅增
3、加了重修路面所需的沥青和砂石材料，破坏周围环境，而且容易造成环境污染。如果将沥青面层及基层旧料加以再生利用，不仅可以节约大量的筑路材料，充分利用旧路材料，还有利于节约能源，避免环境污染，降低工程造价。我国自1998年引进第一台就地冷再生机后，就地冷再生技术受到了业内人士普遍的关注与认同，推广普及速度很快。2项目的研究意义就地冷再生是通过大型的现场再生设备一次完成原路面进行破碎、添加新粘结剂、拌和、摊铺的施工工艺。就地冷再生后的材料可以作为新结构中的基层和中下面层。沥青混合料就地冷再生技术能够节约大量的沥青和砂石材料，节省工程投资，带来较为可观的经济效益。同时，由于沥青混合料的再生利用，大大减少
4、了筑路材料的用量，节约了能源，具有更重要的环境保护意义，被人们称之为“绿色”施工技术。国内有些科研院所对沥青路面再生技术进行了研究，但由于冷再生技术受旧路面状况、交通荷载、自然环境等条件的影响很大，因此，有必要在甘肃省开展冷再生技术的相关研究。3项目的市场应用前景作为西部地区的重要省份，其道路交通的压力必将会随着经济的发展而愈发加剧。由于路面的结构特性及甘肃特殊复杂的自然气候条件，沥青路面车辙、裂缝、松散坑槽、泛油、麻面等，混凝土路面裂缝、断板、错台、翻浆等问题层出不断，传统上的道路养护改造技术已经完全不能满足未来经济对于道路的需求。而根据国内外对冷再生技术的研究与应用情况来看，冷再生在经济、
5、社会、环境方面的效益非常显著。目前，我省二级以上公路通车里程已超8万公里，其中，高速公路通车里程达到2473公里，农村公路达10万公里。冷再生技术作为一种优良的道路养护、改造方式，在省内大范围推广使用前景广泛。五、项目前期科研及工作基础就地冷再生技术不仅适用于高等级公路的维修与改造，也适用于一般道路及乡间公路的维修与改造。此技术在欧美等国家已得到了较为普遍的应用，并常常作为路面维修的首选方案，随我国98年引进第一台就地冷再生机后，近几年来，就地冷再生技术在我国受到了业内人士普遍的关注与认同，推广普及速度很快，例如辽宁、吉林、浙江、陕西、浙江、安徽及河北等地区已经应用相当普遍，并且取得了良好的效
6、果。2008年7月国家颁布的公路沥青路面再生技术规范对冷再生这种新技术、新工艺起到了良好的推动作用，以其成本低、效率高、质量好、高环保等优点受到了业内人士的关注与青睐。六、项目实施方案沥青路面再生技术以其节省资源、保护环境和减少投资的优点，在国内外已得到广泛应用。结合自然气候条件和路面工程特点，选取不同再生剂进行就地和厂拌冷再生试验研究，对沥青路面冷再生技术进行消化、吸收和推广应用。冷再生后材料的特性取决于再生过程中添加粘结剂，目前主要有无机类和沥青类两大种。无机类粘结剂包括水泥、石灰等材料，稳定以后材料为我们非常熟悉的半刚性材料；沥青类粘结剂包括泡沫沥青和乳化沥青两种，稳定以后材料为柔性材料
7、。从目前国内外发展来看，在二、三级公路和农村公路主要采用水泥作为粘结剂；高速公路和一级公路主要采用泡沫沥青和乳化沥青作为粘结剂。根据路面不同结构层性能要求，选取不同再生剂，分析其再生机理，进行混合料配合设计和路用性能试验，为促进再生沥青路面大面积推广应用提供必要的基础试验支撑。充分发挥其资源循环利用、节约工程造价、保护生态环境等优点。就我国北方地区道路结构来讲，以水泥作为添加料对沥青混凝土路面进行就地冷再生是最常用的一种方案，水泥的通常用量按重量计在3%5%之间比较合适。其主要施工方案如下：1. 旧路面破碎拌和旧路面再生可采用半封闭施工，改善交通中断状况及施工安全。为避免出现条梗，相邻两幅重叠
8、2030cm。工作时，冷再生机需搭配一辆洒水车搭配保证拌和用水，随拌随检查含水量，有专人随时跟机检测拌和深度，确保拌合料含水量及拌合层厚度。破碎拌和后，经筛分大颗粒内如颗粒团过多，可用再生机或路拌机加拌一次，水分不足路段，加拌前及时补洒水，保证再生混合料的稳定性。2.路面混合料分析拌和后的旧料分析包括旧料的筛分结果，最佳含水量，最大干密度以及松铺量的确定，作业段合理长度确定。实验室从现场均衡取料，通过对拌合料的筛分，通过多次击实试验，确定粒料的最大干密度、最佳含水量为、松铺厚度。通过冷再生的延迟时间对强度的影响试验，确定其延迟时间。施工中，严格控制从加水泥开始拌和到碾压完成的时间在4h内完成，
9、通过试验段确定工作段的合理长度。3.破碎后的旧路整形整幅路段拌和完成后，用平地机初步整平，再用震动压路机稳压2遍，测量人员根据设计纵断高程和横坡度，每10米为一断面分左中右及1/4处5个点测出高程，按松铺系数，人工找出基准点，相邻两个点用石灰连成线，高程不足时及时用平地机刮平。通过旧路整形达到“调坡”“调拱”的目的，且保证平整度。其施工工艺为：封闭交通清扫处理原路面再生机械就位冷再生机拌和碾压成型平曲机整型碾压成型按检测标准检测洒水养生开放交通图1 就地冷再生施工工艺流程图七、项目依托工程情况本项目依托工程为G312线维修改造工程。计算行车速度为80Km/h、60Km/h（扎刹梁），路基宽度1
10、2m，路面宽度9m，桥涵设计荷载为汽车-20级、挂车-100，桥梁与路基同宽，路面标准轴载100KN，设计洪水频率：大、中桥为1/100，小桥、涵洞为1/50，路基为1/50。该路段主线自2004年建成通车，运营状况良好，但5.12大地震后，重载运输车辆急速增加，尤其是经M至N的大批运煤车辆，在不到一年的时间，进川方向路面出现大量路面病害，尤其以车辙、拥抱以及坑槽等结构性破坏为主。八、项目经费估算情况本项目总经费240万元，分项项目经费如下表所示：表1 项目研究经费预算表经费投入预算经费支出预算科目预算经费（万元）科目预算经费（万元）自筹240人员费5材料费2燃料动力费40试验费6会议费2差旅
11、费1设备费用180管理费2其他费用2合计合计240九、项目经济、社会效益分析1 依托项目改建工程方案根据工程设计方案，起讫桩号 K304+000K421+800，全长117.8km，微表处54.81km，半幅罩面7.46km，全幅重铺55.53km，其中采用就地冷再生技术路段为K319+300K321+300, K359+100K361+500，总长4.4km，其余路段采用传统挖出重铺工艺及铣刨后加铺结构层工艺，三种方案路面结构图如下所示：4cm细粒式改性沥青混凝土AC -134cm细粒式改性沥青混凝土AC -137cm改性沥青碎石ATB-257cm改性沥青碎石ATB-2520cm水泥稳定碎石
12、基层20cm水泥稳定碎石基层20cm水泥稳定砂砾底基层（新铺）20cm水泥稳定砂砾底基层（铣刨后加铺）方案一 传统的挖除重铺方案二铣刨后加铺结构层4cm细粒式改性沥青混凝土AC -137cm改性沥青碎石ATB-2520cm水泥稳定碎石基层30cm就地冷再生底基层方案三就地冷再生图2 路面改建工程方案结构图2 经济效益对比分析对三种方案采用施工工艺中的旧路面挖除、运输、堆放以及基层、底基层的铺筑费用明细进行比较，下表为就地冷再生与其它方案的直接经济成本对比。表3 三种方案经济效益对比 方案费用明细传统的挖除重铺铣刨后加铺结构层就地冷再生旧路面层挖除、运输、堆放费用13.3900旧路基层挖除、运输
13、、堆放费用22.0700旧路面层铣刨、运输、堆放费用015.590旧路基层铣刨、运输、堆放053.810新铺水泥稳定砂砾底基层（20cm）费用49.7649.760新铺水泥稳定碎石基层（20cm）费用65.2365.2365.23就地冷再生底基层（30cm）费用0040.20折合每平米费用150.45184.39105.43注：铣刨料与新拌合无机结合料运输距离均为5km。由上表可以看出，由于施工工艺简单并且直接降低了成本，就地冷再生对材料是就地取材省去了原材料的采购、加工和运输等一大堆环节，简化了施工工序。就地冷再生的成本费主要是机械费、添加剂费用和人工费，相对于铺筑半刚性基层来讲主要节省了以
14、下费用：旧路面的铣刨及废料的运输费用、铺筑基层的原材料费用以及缩短工期带来的直接经济效益。经过对比分析，就地冷再生技术相对于传统的挖出重铺工艺节省近30%，较铣刨后加铺结构层方案节省43%，经济效益十分显著。3社会效益分析（1）节能减排、资源的循环利用与传统的沥青路面处理方式相比较，就地冷再生技术在不影响路面使用性能的前提下，可节省加热能源80%以上，减少CO2排放量80%以上，该工艺能有效利用废料，解决了旧料堆弃占地及环境污染问题，可大量减少石料开采，节约用于堆放废旧沥青材料的土地，实现了资源再生利用和可持续发展。（2）降低道路运营成本、延长了路面寿命该技术能有效解决路基不稳定沉降问题、延长
15、道路使用寿命、减少路面水损、延长沥青面层使用寿命、降低道路运营全寿命成本。（3）控制路面标高、快速恢复交通就地冷再生方案可以较好的控制路面标高，解决道路上方设有立体交叉和沿线穿镇路段不允许抬高路面标高的难题，快速恢复交通。（4）减少石料开采、保护生态环境就地冷再生技术能够充分利用原有路面材料、节省材料开采、保护资源、节约道路建设成本并有效保护环境，缩短施工工期。（5）保畅有利、促进经济发展就地冷再生工艺可以缩短20%工期，这将有效减轻施工中的安全维护压力、有效保证车辆通行、减少施工安全维护费用、同时有助于保障道路畅通安全，给公路快速养护、沿线乡镇地方经济发展赢得宝贵时间。4 就地冷再生技术可行
16、性研究分析按照经费预算，项目投资费用240万元，按照传统的挖除重铺技术比较，根据预算节省费用45元/m2，与铣刨后加铺结构层工艺对比，节省费用近80元/m2，平均节省费用60元/m2，如果按照节省费用10%进行租赁费用收取，费用为6元/m2，按照设计路面宽度9m，1km租赁费用为5.4万元，100km费用达到540万，利用44.5km即能达到盈亏平衡。十、小结就地冷再生技术解决了沥青路面翻修所产生大量废料对环境污染问题，符合我国可持续发展战略中废物资源化的要求；节约了大量的砂石材料，减少了对材料的需求量，减少了开山采石对环境的破坏；没有任何废弃物，属于环保工程项目；节省投资，降低了工程造价；利
17、用就地冷再生设备施工，极大的改善了施工人员的作业条件；通过冷再生技术使某些原来不能及时翻修的旧沥青路面得以修复，从而改善了道路状况，提高了公路的运输能力。综上所述，冷再生技术具有直接的经济效益和间接的社会和环境效益， 其推广前景非常广阔。经过经济效益分析，按照预算价格进行对比，就地冷再生技术较传统挖出重铺工艺节省费用近30%，与铣刨后加铺结构层工艺相比节省费用43%，经济效益显著，按照节省费用10%为租赁费用，应用44.4km能够达到盈亏平衡，通过该技术的利用不仅拓宽了公司的市场，而且就地冷再生在应用技术咨询方面打下了良好的基础，具有一定的可行性。附件一 ：表3 冷再生机调研汇总表序号生产厂家型 号宽度（mm）深度（mm）功率（kw）价格(万元)1国产徐州瑞马重工机械有限公司WR23002500/2300/21004004481502002德州德工机械有限公司DGL600N2500/2300/20004504481502003徐工集团XLZ25024504504482003004中国一拖集团有限公司LRR52524004003922503004进口维特根机械有限公司WR2400243850042080010005卡特皮勒公司RM5002438406403400450