绿色公路理念在沥青路面施工中的应用

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年9期   作者:曹娟丽
[导读] 公路是关乎民生的基础行业,而绿色环保是人类持发展必须保证的条件
        曹娟丽
        上海市奉贤区交通建设管理中心 上海 201499
        摘要:公路是关乎民生的基础行业,而绿色环保是人类持发展必须保证的条件。在过去的几十年里,我国的经济刚起步,在经济建设中以较大的环境污染为代价换取经济的迅速发展,这种发展理念已经与现代的时代背景和国际环境不符,而且我国作为世界上最大的发展中国家,一直承担着大国应有的责任,为世界绿色环保作出巨大的贡献,我国积极倡导绿色环保的发展理念,在公路设计领域也是如此。
        关键词:绿色理念;沥青路面;应用
        引言
        现阶段,随着我国经济的快速发展,我国公路工程取得了飞速的发展,逐步走向规模化发展的方向,这使得人们对公路工程的施工质量有了越来越高的要求。沥青路面施工技术是公路工程建设中经常采用的技术,直接关系到工程建设的整体质量。只有高度重视施工技术,准确把握其优势,才能进一步提高工程的施工质量,满足人们对公路的质量要求,实现公路工程的可持续发展。对公路工程沥青路面施工技术进行了分析和探讨。
        一、路用沥青面临的低碳环保问题
        (一)能耗巨大
        传统沥青的能耗问题是因其从生产制备到作业使用各个阶段固有的工业工艺流程所决定的。通常来讲在常温状态下,沥青材料由于固有的性质使然,在使用时需要由固态加热至液态,且从生产制备、安放储存到运输调配、施工作业的每一步都需要严格的加热。而与此同时,热拌沥青摊铺现场施工作业受紧前工作、环境条件约束较大,使得施工进度往往不能够按照项目实际部署的既定计划推进,这就导致沥青被频繁加热、反复加热以适应现场施工作业的要求,效率低下且无端的空耗材料与劳动力资源。不难看出,传统热拌沥青在现场施工作业的过程之中,其巨大的能耗问题往往是作为一个大的矛盾点不但在资源利用、工程进度方面带来不利影响,传统沥青的环保问题也在一定程度上阻碍着低碳环保新型交通事业的建设发展。
        (二)污染严重
        在传统沥青路面的施工作业过程之中,沥青从生产制备到摊铺作业的每一个环节均会产生多种有害气体。2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)所公布致癌物清单中,沥青及其氧化物赫然在列,其中在沥青摊铺作业中,所涉及的直馏沥青及其排放物归为2B类致癌物清单,相比其他作业,沥青摊铺职业暴露有较大的致癌风险会对现场施工人员健康造成不可逆的严重负面影响。同时液状沥青及其烟气对人皮肤表面及呼吸道具有强烈的刺激施工人员健康造成不可逆的严重负面影响。
        (三)沥青旧料回收问题
        根据沥青路面的全生命周期来看,由于我国早期公路道路建设存在着粗放扩张与高速公路BOT模式下的掠夺式经营现象,这种情况下,我国公路道路沥青路面病害严重且往往未达其设计规范使用年限便已遭破坏,寿命周期大打折扣;同时根据社会经济的发展需要,重型车辆日益增加,交通荷载不断加大,并在重复荷载作用的加持下,沥青面层也极易发生龟裂、车辙、波浪等病害现象,一些路段集中养护潜在需求巨大。
        (四)存在的问题总结
        综上所述,传统沥青混合料及其施工工艺流程对环境带来了诸多不利影响,制约了交通行业的绿色发展,就国内研究现状来看,改变传统沥青衍生的负面影响主要还是从改良沥青混合料、优化沥青生产模式减少对空气质量及居民生活健康的危害,并从资源节约的角度对老旧沥青进行回收利用、二次铺筑来避免其自然降解来对环境造成污染。建设与可持续发展做出的新要求,积极提倡并采用低碳、节能的新型环保沥青已经逐渐成为公路交通建设发展的大势。


        二、环保沥青路面的发展
        (一)环保抑烟沥青
        在公路工程沥青路面的施工过程中,沥青与沥青混凝土在拌合制备过程中会释放大量的有毒有害烟气、粉尘,施工作业中高温下的热拌沥青治病因子众多,尤其对人体呼吸道危害极大,施工作业现场浮动的粉尘对施工作业人员的身体健康和生活环境易造成严重的负面影响,这种危害对工人来讲轻则致病,重则伤亡,对环境的影响也是极为不利的。张怡研究表明,对于高速公路路面施工中所采
        用的抑烟沥青而言,其主要通过两种措施来降低沥青毒害烟气的产生:一是掺加降黏剂,及可在一定范围内降低沥青的拌和温度,减少烟气的产生和散发;二是掺加无机抑烟剂,其加热后可分解成多孔氧化物并产生水蒸汽,有效吸附和稀释沥青烟气,达到降低烟气含量的目的。
        (二)公路沥青路面的再生技术
        公路沥青路面的再生技术,20世纪80年代起,便在国外率先得到实践,并达到了规范标准化的成熟度。德国人最开始将沥青再生混合料用于高速公路路面养护作业,随之而后的是法国人在路面修复工程中推广使用,自此,沥青路面再生技术的应用是公路建设可持续发展的重要构成。
        我国已建高速公路中沥青混凝土路面众多,根据沥青混凝土路面设计寿命来计算,相当一部分沥青混凝土路面已经进入大修期,目前针对路面养护问题发明出的沥青混凝土路面再生技术能够将在道路工程设施改扩建中产生的大量老旧沥青废料充分有效利用,并相应的添加一定的外加剂使沥青混凝土路面趋于稳定的同时,提高沥青混凝土路面承受荷载的能力。
        (三)建设“工厂式”环保沥青搅拌站
        在沥青路面材料的制备加工过程中,通过建设“工厂式”环保沥青拌合站是成体系、有组织的处理传统沥青产生的污染气体、粉尘以及噪音的有效手段。袁安、张晓华研究表明,而且由于钢结构厂房是控制污染的一道屏障,能将沥青搅拌站对周边环境的影响降到最低,通过对厂房内的功能区域科学细分,对设备和人员进行精细化管理,既改善了施工企业的整体形象,也有利于生产基地环评工作的顺利开展。
        (四)温拌沥青路面修筑技术
        由于传统热拌沥青需要将沥青和集料加热至160~180℃进行拌和,然后在不低于135℃的情况下进行摊铺、碾压成型,故在传统热拌沥青路面的施工过程中不但能耗巨大而且带来了大量的污染气体和粉尘颗粒,而通过采用温拌沥青混合料等施工工艺,在满足相同的工程技术标准及规范要求的前提下,通过改良沥青材料等技术手段,采用温拌沥青施工技术能够有效的降低满足沥青拌合、摊铺条件的温度,节约了资源也降低了能耗,并相应的减少了有害气体的排放。
        (五)降噪沥青路面修筑技术
        随着公路与城市道路建设的快速推进、人们的生活水平有了长足的进步的同时,也越发的注重生活健康、生活质量,因行车产生的城市噪声问题已愈发影响居民的生活健康。这种城市道路行车噪声的形成原因在于空气泵吸效应、空气动力性噪声和轮框震动。其中,空气泵吸效应是由于路面与轮胎接触后表面纹理空间被急速压缩后迅速释放,孔隙空腔瞬时真空造成接触面位置的空气不断震动所产生;而空气动力性噪声具体主要是指气体与固体之间的相互作用力而产生的噪声,如会车、车辆紧贴路障、栏杆行驶等;而轮框震动则主要是路面不平所导致。
        结束语
        综上所述,沥青路面是用沥青材料作结合料黏结矿料修筑面层与各类基层所组成的路面。新中国成立以来,随着我国油田的开采与沥青路面的技术水平不断提高,我国沥青路面的里程数也随之突飞猛进。同时也正是由于路面采用沥青材料铺设时涉及的原材料多种多样,比如石材、煤焦油等,石油化工原料的采用在制备及摊铺过程中都会产生大量的有害气体、粉尘,对周遭环境造成严重的威胁,同时,新的沥青路面也会造成旧路面材料的浪费。废弃的材料不仅仅难于处理、污染环境,还与低碳环保的绿色理念、资源节约型社会、环境友好型社会背道而驰,不利于促进我国公路交通建设行业的可持续发展。
        参考文献
        [1]侯建伟,梁小波,张春桥.新型绿色材料在公路工程品质提升中的应用[J].交通世界,2020(32):9-10.
        [2]贺书云,周世鑫.沥青路面绿色施工技术[J].施工技术,2020,49(S1):1346-1349.
        [3]王晓民.道路沥青路面施工技术及质量控制探讨[J].居业,2020(06):94-95.
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