冷再生项目可行性

1、附件二：  西部交通建设科技项目可行性研究报告    项目名称：沥青路面冷再生技术的研究申报单位：沈阳三鑫公路工程有限公司  中华人民共和国交通部制2004年03月目 录一.项目的背景和必要性11.1项目的背景11.2道路就地冷再生的基本概念11.3道路就地冷再生的适用范围21.4项目研究的目的21.5推广应用领域及前景31.6达到的技术水平31.7在国民经济发展中的作用3二.项目前期科研及工作基础42.1冷再生技术国内外发展状况42.2项目前期准备情况5三.项目实施方案63.1拟解决技术问题63.2研究内容63.3具体实施

2、方案6四.项目承担单位及参加单位概况 114.1项目承担单位概况 114.2项目参加单位概况 114.3项目负责人介绍 124.4项目承担单位及参加单位分工 13五.项目依托工程情况及其他必要支撑条件145.1项目依托工程情况145.2其它必要的支撑15六.项目经费估算及资金筹措情况 166.1经费预算166.2资金筹措166.3经费使用范围及使用明细17七.项目预期目标及经济、社会效益187.1项目预期目标187.2经济效益分析187.3社会效益分析 19八、其他需说明的问题 20九、申报单位签章 212一.项目的背景和必要性1.1 项目的背景我国公路建设事业迅速发展，道路通车里程逐年增加，

3、随着公路使用年限的延伸，在大自然和行车的作用下，特别是近年来超载严重愈演愈烈，加速了道路的各种病害，大大缩短了大修的间隔时间，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结构层全部挖出清运，然后再重新做基层和面层，这样不仅工程造价较高、施工工期较长、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，国内外同行经过多年的研究实践，使公路养护改建工作发生了重大变革，摒弃了传统工艺，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。因此，对沥青路面再

4、生技术有必要进行深入、系统的研究。1.2道路就地冷再生的基本概念道路就地冷再生是利用现有旧铺层材料（面层直至基层）需要时加入部分新骨料，按比例加入一定量的添加剂（包括水），在自然环境温度下连续地完成材料的铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型的作业过程，它属于道路养护维修范畴。再生材料：水泥、石灰、粉煤灰、乳化沥青、泡沫沥青、水等。必要时，加入一定量的新骨料以改善级配。采用何种添加剂，用量多少，由实验及成本决定。1.3道路就地冷再生的适用范围道路就地冷再生适用于路面标高不受限制的道路，主要为一般公路包括等外公路及部分城市道路。再生层主要作为道路的基层（承载层），原道路无论是什么结构均可以进行冷

5、再生，只是冷再生时如何进行配合比设计和掺加何种骨料的问题。视道路等级的不同，再生层上加铺沥青混凝土面层或做封层处理。1.4项目研究的目的路面就地冷再生技术是路面再生技术中最具代表性的，通过对路面就地冷再生技术的研究，可以达到以下的目的：1.4.1取代传统路面大修方法，增加维修养护手段，提高路面维修养护质量。1.4.2降低路面大修成本。所有旧铺层材料全部就地利用，与传统施工方法相比可节约成本20%46%。1.4.3提高旧路面等级。除能够恢复旧路的原设计能力外，还可以通过基层承载力的提高从根本上实现道路等级的提高。1.4.4简化施工工序，缩短工期。不存在旧料的运输问题；不需要其它机械对旧料的耙松和

6、破碎；不需要大块材料的去除和专门破碎；不需要对旧路面基层进行额外挖掘和回填。施工工序的简化导致了工期的缩短。1.4.5保护环境，有效合理利用现有资源。可最大限度地降低环境污染，废旧物料全部利用，有效降低新加材料的使用。1.5推广应用领域及前景目前，辽宁省沥青路面已超过两万公里，每年进入大修期的沥青路面约有2000公里，而其中一半以上的沥青路面都可以采用冷再生技术进行道路改造。可见，推广应用前景十分广阔。1.6达到的技术水平通过本项目的研究，得的研究成果的技术水平总体达到国内先进，部分关键技术的技术水平达到国内创新。1.7在国民经济发展中的作用随着国家东北老工业基地振兴战略的全面启动，辽宁省经济

7、将进入持续快速发展的新时期，并迅速提高对交通运输能力的需求。而公路的维修养护是提高交通运输能力的重要环节，利用冷再生技术对进入大修期的道路进行维修养护，不仅可恢复原路的使用功能，而且可以提高原路等级，是一项行之有效的维修养护方法，对提高交通运输的整体能力有着一定的促进作用。二.项目前期科研及工作基础2.1冷再生技术国内外发展状况加拿大soter公司从1990年左右开始致力于基层补强施工方法的研究，开发了性能优良的沥青发泡装置。该装置安装在美国卡特彼勒公司的rr250型再生/稳定土拌合机上，在加拿大蒙特利尔市内道路基层的翻修工程中应用。后来soter公司把这套系统推销给墨西哥、南非、澳大利亚、德

8、国、英国、日本等国家，目前这些国家正在采用或进行试验施工1。德国wirtgen（维特根）公司在南非道路施工咨询公司的指导下，为其生产的wr2500型再生/稳定土拌合机安装了泡沫沥青系统，与该机的大功率相匹配，可大规模进行就地再生施工。在南非雨季泥土化、旱季沙尘严重的砂石道路，采用泡沫沥青稳定外治是最经济的施工方法。维特根公司的泡沫沥青系统开始在世界各国推广普及。美国的cmi公司在其生产的rs650型、rs500b型再生/稳定土拌和机上配备了沥青发泡装置，于1996年9月在威斯康星州进行了试验施工，随后在北欧的挪威、南非的实际工程中应用。日本小松公司也开发了安装在gs360型再生/稳定土拌和机上

9、的泡沫沥青系统。该系统既可喷洒泡沫沥青又可喷洒乳化沥青。1998年10月至1999年7月进行了施工应用。我国是从1998年开始引进就地冷再生技术进行道路养护工作的，现有德国wirtgen公司生产的wr2500型路面再生机十二台：邯郸地区引进了第一台wr2500型再生/稳定土拌和机，其他引进的地区和施工单位分别有：天津市公路局；河北省廊坊市交通局；无锡市公路管理处；中国路桥公司；石家庄市交通局；上海大众试车厂。我国首次使用冷再生技术对河北省邯郸市邯大线进行大修工程，随后又在天津津围路、102国道河北省廊坊段等多处进行冷再生施工，取得了良好的经济效益和社会效益。2.2项目前期准备情况我公司从200

10、1年起，对冷再生技术进行了立项研究，并进行了前期调研工作，对冷再生技术在国内外的发展及应用情况有了比较全面的了解，对冷再生设备也进行了调研，经过不同厂家生产设备的比较，决定选择德国维特根公司生产的冷再生设备，现已进行了设备采购。对营大路进行了路况调查，并现场取样，正在进行室内配合比设计及配方设计。施工队伍也在着手组建，并对有关人员进行相关技术培训。参考文献1吕伟民.沥青路面再生技术.人民交通出版社三.项目实施方案3.1拟解决的技术问题3.1.1用于冷再生的胶结料的适应性，胶结料包括乳化沥青、泡沫沥青及水泥。3.1.2配合比设计，包括胶结料配方及混合料级配。3.2研究内容3.2.1国内外调研：于

11、2004年3月-2004年4月实施。3.2.2室内试验：2004年3月-2005年8月,沥青和乳化沥青技术指标试验、水泥的技术指标试验、添加石料的规定指标试验、水质检测试验、再生材料的相关指标试验、混合料的配合比试验。材料的试验标准执行部颁对应标准，混合料试验执行部颁标准中沥青碎石am-25型标准。3.2.3试验路的铺筑：2004年5月-2005年9月营大线旧路改造工程。3.2.4施工工艺的研究：2004年5月-2005年9月3.2.5施工技术规范及技术指南的编制：2005年10月-2005年12月。3.2.6试验路跟踪检测：2004年6月-2006年6月。3.3具体实施方案3.3.1再生形式

12、a.选择柔性再生基层，乳化沥青和水泥的方案，柔性基层代表了未来路面基层的发展方向，是一种先进的工艺。由于在辽宁地区乳化沥青技术已非常成熟，且有成型的国家标准可以检验。上面铺筑6粗粒式沥青混凝土+4改性沥青sma。b.再生柔性基层最终厚度为25，其中利用旧路15，添加骨料10，调整级配和厚度。利用旧路的厚度由原路最不利的分隔带（沥青层薄，下面的土不利于新结构的级配）部位决定。c.再生添加剂选择乳化沥青（或泡沫沥青）2.5%-4%（折纯沥青）加少量水泥（1%-2%），剂量由配合比试验确定。加入水泥可以调整混合料和易性，提高早期强度。3.3.2路面调查和设计2004年3月-2004年4月，对原路面进

13、行充分地调查，获得足够信息以便对路面的修复进行合理的方案设计。该路的调查工作已由营口公路处、辽宁省公路设计公司、沈阳三鑫公路工程有限公司完成。现正在选取再生路面的代表试样进行相关的配方试验工作。路面设计工作将由辽宁省公路设计公司完成，现正在设计进行中。3.3.3材料选择重交沥青制成的乳化沥青或泡沫沥青、42.5级水泥、石灰岩碎石骨料。乳化沥青应选择慢裂慢凝型阳离子乳化沥青。3.3.4室内试验设计及标准2004年3月-2005年8月,沥青和乳化沥青技术指标试验、水泥的技术指标试验、添加石料的规定指标试验、水质检测试验、再生材料的相关指标试验、混合料的配合比试验。材料的试验标准执行部颁对应标准，混

14、合料试验执行部颁标准中沥青碎石am-25型标准。3.3.5施工机械准备2004年3月-2004年4月,进行机械设备的准备工作。需要准备的机械情况如下：1) 冷再生设备2台(如德国维特根公司生产的wr2500型冷再生拌合机，工作宽度2.5米,每日可完成5000平米工作量)。2) 2台8t容量洒水车。3) 2台乳化沥青罐车或热沥青罐车。4) 2台6t压路机， 2台15-18t光轮压路机，2台18-21t胶轮压路机。5) 2台160b自行式平地机3.3.6施工方案1)施工机理在旧路面破损、基层强度不足，需补强改善时，为解决养护工程传统的施工方法中存在的问题，使用冷再生拌合机，进行路面基层再生利用。该

15、设备可直接将旧油面及结构层在添加稳定剂后、按要求厚度全部粉碎成新的混合料，调整成合格级配经整理碾压成型后、即形成一种新的结构层。2)再生前的准备将原路面上的杂质和杂物清除；再生前，对现有道路进行预整形路面严重变形不平整，纵横坡需要调整的应通过外加新骨料修整。3)外加新材料骨料和水泥均可以铺撒在路面上。外加的骨料可以校正表面形状、改善再生材料的级配、增加再生后路面的厚度。外加水泥的剂量可以通过计算确定。外加骨料的松铺系数应通过试验确定。根据经验沥青材料作为稳定层再生时，其膨胀量一般在10%，是由于再生后孔隙率增加造成的。4)接缝和重叠纵缝要有约10的重叠宽度，以保证相邻作业面间纵缝的连续性,应减

16、少停机现象，对形成的横缝进行认真处理。5)再生施工 再生工程的初始再生路段应做200500米的试验段以便确定现有路面材料的特性：再生材料的级配、压实工艺、新料松铺系数、旧路的膨胀系数，理想的一次作业长度的确定。按冷再生设备及配套设备的操作要求规范施工。6)压实混合料摊铺后，应采用6t左右的轻型压路机初压12遍，使混合料初步稳定，再用轮胎压路机或轻型钢筒式压路机碾压12遍。当乳化沥青开始破乳，混合料由褐色变成黑色时，用1215t轮胎压路机或1012t钢筒式压路机复压23遍。待晾晒一段时间水分蒸发后再补充碾压至密实为止。7)养护做好早期养护，封闭交通26h。开放交通初期，应设专人指挥，车速不得超过

17、20km/h，并不得刹车或调头。有损坏时应立即修补。8)施工工期计划今年施工10km,整个营大路冷再生工程2005年9月完工。3.3.7质量检测完工后，进行质量方面的检测，并跟踪观测，检测项目为部颁规范规定的相应指标。（2004年6月-2006年6月，之后继续跟踪观测）3.3.8施工规范及技术指南的编制在2005年10月至12月，着手编制冷再生技术施工规范及技术指南。四、项目承担单位及参加单位概况4.1项目承担单位概况：沈阳三鑫公路工程有限公司成立于1998年7月。注册资金5000万元，总资产1亿5000万元，现在册员工112人，其中具有中、高级职称29人，大专以上学历人员达97人，占公司人员

18、比例的84%。公司主要业务包括交通工程、高等级路面养护（稀浆封层施工、碎石封层施工）、公路设计、监理咨询、路面检测、试验检测及公路科技开发应用、桥梁检测及加固维修、高科技成果转化、生产销售、投资经营等项目。公司主要产品有三鑫高性能改性沥青、三鑫（改性）乳化沥青、多品种乳化剂、三鑫常温拌合料、三鑫高性能粘结料等系列产品。4.2项目参加单位概况：交通部公路科学研究所成立于1956年，主要从事道路工程，桥梁工程，交通工程与智能交通，公路运输工程，汽车运用工程，公路环境工程的科学研究与技术开发工作，是我国公路交通领域综合性的技术研究开发基地，是交通部公路交通领域唯一一所直属交通部的科研院所。建所以来，

19、承担大量国家和交通部下达的重大科研任务以及国家与行业标准规范的制定、修订工作，共获科研成果515项，其中国家和省部级科研成果奖励211项。目前，具有道路、桥梁、交通工程3个专业硕士生学位授予资格，与东南大学联合具有交通运输工程一级学科博士生培养资格，并建立了博士后工作站；利用中加合作项目建立的交通人才发展中心面向全行业培养技术与管理人才，并拥有位居亚洲第二的交通部公路交通试验场。面临经济发展新时期，全所调整了重点专业领域。经科技部批准，建立了国家智能交通系统工程技术研究中心，经交通部批准，成立了交通公路工程研究中心、交通智能运输系统工程研究中心、公路交通环境工程研究中心、交通物流工程研究中心，

20、以加快技术创新的步伐；还设有国际标准化组织智能运输系统技术委员会（iso/pc204）中国秘书处以适应入世的发展。交通部公路工程检测中心、交通部交通工程监理检测中心、交通部汽车保修设备质量监督中心、交通部汽车运输能源利用检测中心等6个检测中心设在交通部公路科学研究所，代表政府行使质量管理职能。1988年科技体制改革后，随着市场经济的发展和科技体制改革的深入，已先后组建了北京交科公路勘察设计院、北京诚达交通新技术公司、北京路桥通工程监理咨询公司、北京飞达交通工程公司等所内公司，面向公路交通建设的市场需求，承担了相当规模的勘察设计、工程检测、工程承包、工程咨询、工程监理等项目，加快了科技产业化的步

21、伐。4.3项目负责人简介王晓伟同志先后从事公路桥梁设计，公路桥梁施工，公路工程管理，路用新材料、新技术的科研开发等工作。在1991年至1994年期间，领导并参加了阜海线阜新市东出口扩建工程、阜锦线沙海大桥工程等工程勘察设计项目并获得多项优秀设计奖；在1994年至2001年期间，领导并参加了多项路用新材料、新技术的科研项目，其中sbs改性沥青的研制及应用项目获得了省政府科技进步三等奖、省交通行业科技创新二等奖。几年来，带领三鑫公司广大科研人员积极进取，不断开发引进路用新材料、新技术、新设备，特别是乳化沥青稀浆封层养护技术在我省各级公路上大面积的推广应用, 取得了良好的社会效益和经济效益。4.4项

22、目承担单位及参加单位分工沈阳三鑫公路工程有限公司负责项目前期国内外调研、路况调查、室内试验、施工准备及实施、施工工艺的编写，交通部公路科学研究所负责配合比设计、稳定剂配方选择及设计、施工规范及指南的编制。五.项目依托工程情况及其他必要支撑条件5.1项目依托工程情况本项目依托工程为营大（营口至大石桥）线大修工程，营大公路全长20.4km，起于营大立交东引线，终点为大石桥南黑大线路中心。其中桥和引道长1.53 km ，路面长18.87 m，路基宽28m，路面宽22m。该路从1975年至2000年期间共进行过5次大修和改造。快车道最厚段路面102，慢车道最薄段路面35。现有实测弯沉为80-130（1

23、/100），车辙、裂缝严重，平整度较差，日交通量10000余台次，折合标准车辆近4000轴次。原路结构：行车道：各段厚度不等，一般在66102（712层）面层：最多的7层沥青材料，前半部分20沥青混合料下为手摆石。基层：有石灰土、二灰镁渣、水泥稳定镁渣、手摆石等。分隔带：5961面层：911基层：20二灰稳定镁渣垫层：30水结镁渣慢车道：3550面层：三次共铺22（沥青灌入式、沥青碎石、沥青混凝土）垫层：15碎石土路基高度一般在1.5米左右。由于经过多次的反复修补，造成营大路南北两侧路面存在较大高差。5.2其它必要的支撑营大线冷再生工程预计总造价为3000万元,投资来源于辽宁省交通厅公路维修经

24、费。工程的实施与项目研究配套进行，两者相辅相成，工程是项目的基础，项目的室内试验先于现场施工，服务于工程，并为现场施工提供依据。工程的实施为项目施工规范及技术指南的编制提供实践基础。六.项目经费估算及资金筹措情况6.1经费预算 单位：万元 年度项目2004年预算2005年预算2006年预算总计备注部拨款808040200配套经费2020040自筹经费2020040合计120120402806.2资金筹措单位自筹40万元，从依托工程中筹措款项40万元。6.3经费使用范围及使用明细经 费 投 入 预 算经 费 支 出 预 算科 目预算数(万元)科 目金额(万元)备注交通部拨款200合 计280工程配套研究经费40仪器、设备购置费20单位自筹40材料、燃动费20冷再生设备燃油银行贷款 研究开发费150与公路所技术服务费其他经费 试验费20有关检测机构检测费  国内、外调研费20资料费及差旅费  引进软、硬件费10冷再生技术软件  劳 务 费10  人员培训费10技术培训费  各种税费   不可预见费10  其 他10合 计280 280仪器设备购置明细表序号设 备