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摘要：本文以新疆某高速公路改扩建项目为依托，介绍旧路沥青废料处理方案设计研究。希望对旧路沥青回收利用设计提供一定的参考帮助。
关键词：高速公路；改扩建；沥青废料；回收利用
1概述
目前新疆在建的多条高速公路改扩建项目为适应新的绿色交通发展理念，积极推进对废旧沥青混合料环保处理方案的优化论证。
本研究方案依托为新疆某高速改扩建项目，主线全长206.692 公里。四车道高速公路标准，整体式路基。改建段设计速度100km/h，路基宽度为25.5m。
本项目全线沥青铣刨料为8.06万m3，其中铣刨1cm表层粉料为3.5万m3，挖除7cm废料为4.55万m3，而3.5万m3仅为表层粉料无法用于冷再生利用，仅能用作路基填料使用，故可利用于再生方案设计的沥青废料数量为4.55万m3。详细统计见下表。
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对此部分4.55万m3沥青废料回收处理进行方案设计比较。
2废旧沥青回收利用方案设计
综合考虑本项目产生的沥青面层废料，提出3种处理方案。方案1为推荐方案，方案2和方案3为比较方案。
方案1（推荐）：废旧沥青料全部用于分离天桥引道或辅道路基填筑施工，代替风积沙填料作为路基填料使用；
方案2：废旧沥青料采用乳化沥青再生后，用于改建段主线的基层，替换16cm厚水稳砂砾基层，作为沥青混合料柔性基层；
方案3：废旧沥青料采用乳化沥青再生后，用于互通及停车区的匝道、被交路，替换原6cm中粒式AC-16C热拌沥青混合料下面层。剩余废旧沥青料用于主线下面层，替换7cm厚粗粒式AC-25C热拌沥青混合料下面层。
2.1方案一（推荐）：路基填料
（1）方案设计
废旧铣刨沥青混合料4.55万m3全部作为路基填料处理，用于分离天桥引道或辅道路基填筑施工，代替风积沙填筑。在废料填筑层底部设置土工布进行防渗处理，填筑层两侧采用砾类土进行包边。
（2）造价
本方案为目前施工图中的方案，故无造价变化。
（3）技术分析
作为路基填料处理不存在安全和质量隐患，对原设计各项指标无影响，不会降低工程使用功能和耐久性。
2.2方案二：主线改建段基层
（1）方案设计
废旧沥青料采用乳化沥青厂拌冷再生技术进行处理，生产的沥青冷再生混合料用于主线改建段柔性基层，替换新建的16cm水稳基层，第1合同段沥青废料6139.2 m3，柔性基层单幅长度约2.3km，第2合同段沥青废料15632.6 m3，柔性基层单幅长度约8.5km，第3合同段沥青废料23678.1 m3，柔性基层单幅长度约12.9km，乳化沥青厂拌冷再生混合料应用规模4.55万m3。
（2）造价
用于主线基层的4.55万m3冷再生混合料，由于替代的为16cm水稳基层，根据预算单价进行比较,约需要增加2698万元左右。
（3）技术分析
乳化沥青厂拌冷再生混合料应用于主线柔性基层，替换新建的16cm水稳基层，段落总长度约23.7Km，在质量、使用性能和承载力等功能性指标上均优于原水稳基层。存在一个问题是在交工验收时无相对应的验收标准，《JTG F80-1-2017 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程》中没有对沥青混凝土柔性上基层的单独的验收标准，需单独提供，建议采用《公路沥青路面再生技术规范JTG F41—2008》中的检查验收标准进行交工验收检查。
2.3方案三：互通、停车区和服务区匝道下面层以及主线下面层
（1）方案设计
废旧沥青料采用乳化沥青厂拌冷再生技术进行处理，生产的沥青冷再生混合料采用乳化沥青厂拌冷再生处理后优先应用于互通、停车区和服务区匝道下面层，代替原设计的6cmAC-16C中粒式沥青混凝土下面层。由于废料较多，匝道面积有限，存在大量剩余废旧沥青料，考虑用于主线下面层，代替7cmAC-25C粗粒式沥青混凝土下面层。
第1合同段沥青废料6139.2 m3，利用于匝道长度约10.4km，可全部使用完；第2合同段沥青废料15632.6 m3，利用于匝道长度约9.45km，剩余废料用于主线下面层单幅长度约11.2km；第3合同段沥青废料23678.1 m3，利用于匝道长度约7.53km，剩余废料用于主线下面层单幅长度约24.1km，乳化沥青厂拌冷再生混合料应用规模4.55 m3m3。
（2）造价
在造价基本上与原设计基本持平，不产生额外的费用。
（3）技术分析
乳化沥青厂拌冷再生混合料应用于互通、主线和停车区下面层，代替的是7cm厚粗粒式沥青混凝土AC-25C和6cm中粒式沥青混凝土AC-16C，存在一些问题。目前北疆地区无可以参考和借鉴的工程案例，相关参数只能参考内地地区的数据。根据其他工程相关案例和经验分析可知，再生沥青混合料的抗压模量变异性较大，需根据实际混合料实验检测数据确定，因此目前同等条件下无法计算替换再生料后的路面弯沉值。
①回收沥青路面材料变异性较大。由于乌奎高速旧沥青路面已经运行时间较长，也经历过大中修，造成回收沥青路面材料变异性较大，容易造成再生工程质量缺陷，对冷再生混合料设计要求较高，存在较大的质量管控风险。
②中期质量控制指标：空隙率、混合料级配、马歇尔60℃稳定度。沥青冷再生混合料和热拌合沥青混合料在这3个质量控制指标上差异较大。
热拌合混合料空隙率要求为3～6%，实际乌奎项目按照4～4.5%进行控制，而根据其他地区的相关工程实例和搜集的资料显示，冷再生混合料无法达到此要求，最低仅为7～10%。
级配方面冷再生料级配范围较宽、级配筛孔档位少、总体级配偏细；热拌沥青级配筛孔要求较严格、总体偏粗。
热拌沥青混合料要求马歇尔（60℃）稳定度≥8.0（kN），根据调查相关资料显示冷再生料马歇尔（40℃）稳定度可以达到8.0（kN），60℃稳定度无法达到要求。
所以若采用冷再生混合料需对此3个中期质量控制指标进行调整，降低要求。但这3个指标对沥青面层的强度、承载力和耐久性有直接或间接的影响，降低要求存在一定的风险。
③交工验收各项指标、压实度和渗水系数。
在最新的《JTG F80-1-2017 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程》中对沥青混凝土面层交工验收评定有明确规定，压实度和渗水系数为必检项目。
其中压实度有三种标准评定，分别为≥试验室标准密度的96%、≥最大理论密度的92%和≥试验段密度的98%，这3个评定标准中，根据内地地区相类似工程实践经验，其中“试验室密度的96%”和“试验段密度的98%”两个评定标准可能达到要求，但“最大理论密度的92%”这个标准无法达到，所以若以此项标准评定，存在无法交工的风险。
由于冷再生原材料发生本质的变化,且冷再生路面与新建路面采用的规范不是相同的规范,压实度、弯沉、孔隙率等各项指标变化不只是数字上的变化,并且耐久性在新疆范围内没有经过项目实践的检验，因此各项指标是否一定能达到验收要求，无法保证，存在一定风险。
且渗水系数指标在《公路沥青路面再生技术规范JTG F41—2008》中无具体要求，此项指标是否一定能达到验收要求，无法保证，存在一定风险。
3 分析及结论
一般认为设计良好的冷再生混合料除水稳定性能之外，其他各项性能与常规热拌沥青混合料相当，然而实际质量管控风险较大，控制指标未在验收标准中更新，对实际操作影响较大。
综合比较三个方案：
（1）方案一作为路基填料处理，不存在安全和质量隐患，对原设计各项指标无影响，不会降低工程使用功能和耐久性。对工程造价影响较小，经济性好。所以我们作为推荐设计方案。
（2）方案二用于主线改建段柔性基层，与方案一相比，沥青废料用于路面结构层，材料利用率高。施工质量风险比方案一大，由于是用于其它等级公路的下面层和高速公路的基层，风险较用于高速公路下面层的方案三较小。经济性差，增加了较大的工程造价。由于北疆无相应的沥青冷再生工程实例，所以要尤其重视做好试验段总结工作，为大面积施工开展提供有效、合理的技术数据支持。若本项目能够成功实施，对沥青冷再生技术在疆内的推广实践具有重要意义。
（3）方案三用于互通与停车区下面层和主线下面层，废旧沥青材料利用率高，经济性好，不增加造价。然而由于用在主线，工程质量管控风险大，产生质量问题后的社会影响较大，故不作为建议方案。
综上，对于废旧沥青料处理，由于方案二和方案三在工程质量管控上存在一定的风险，验收指标问题难以解决，以及北疆地区无可参考的工程实例等问题，将利用于路基填料的方案一作为推荐方案。