热再生项目申请立项可研报告.doc

附件二：

西部交通建设科技项目

可行性研究报告

项目名称：沥青路面就地热再生技术的研究
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04月

目 录
一.项目的背景和必要性‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
1.1项目的背景‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
1.2道路就地热再生的基本概念‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
1.3道路就地热再生的适用范围‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
1.4项目研究的目的‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
1.5推广应用领域及前景‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3
1.6达到的技术水平‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3
1.7在国民经济发展中的作用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3
二.项目前期科研及工作基础‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5
2.1热再生技术国内外发展状况‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5
2.2项目前期准备情况‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6
三.项目实施方案‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
3.1拟解决技术问题‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
3.2研究内容‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
3.3具体实施方案‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
四.项目承担单位及参加单位概况 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
4.1项目承担单位概况 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
4.2项目参加单位概况 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
4.3项目负责人介绍 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
4.4项目承担单位及参加单位分工 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12
五.项目依托工程情况及其他必要支撑条件‥‥‥‥‥‥‥‥‥13
5.1项目依托工程情况‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13
5.2其它必要的支撑‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥13
六.项目经费估算及资金筹措情况 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
6.1经费预算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
6.2资金筹措‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
6.3经费使用范围及使用明细‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
七.项目预期目标及经济、社会效益‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16
7.1项目预期目标‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16
7.2经济效益分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16
7.3社会效益分析 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16
八、其他需说明的问题 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18
九、申报单位签章 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥19

2

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，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及出现裂缝、泛油、磨损、车辙、坑槽等病害或路用性能下降时，是将旧沥青路面铣刨后加铺热沥青罩面或直接加铺热沥青罩面，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，采用先进的就地热再生技术，为公路改扩建及日常养护工作开辟了一个新的领域。因此，对沥青路面再生技术有必要进行深入、系统的研究。

1.2道路就地热再生的基本概念
道路就地热再生技术是采用就地热再生专用设备对需要再生的路面进行就地加热、翻松、搅拌、摊铺等连续作业，最后用压路机碾压，一次成型新路面的施工方法，它属于道路养护维修范畴。
再生材料：沥青、石料组成的新拌沥青混合料及再生剂。
再生剂的用量多少，由实验决定。
1.3道路就地热再生的适用范围
道路就地热再生适用于路基完好,路面破损深度小于6厘米的沥青路面的维修,尤其适用于高等级沥青路面层的大中修工程和交通疏导困难、长距离、大面积路面维修作业，特别适合城市高等级道路和高速公路沥青路面大中修。适合采用沥青路面就地热再生技术的公路应符合以下条件：
路基及路面基层质量良好。由于沥青路面热再生修复，无法改善面层以下的下面层、基层及路基的质量。
路面弯沉满足要求。沥青路面热再生无法改善路面的弯沉。
旧沥青路面的平均厚度＞5cm。
车辙深度一般小于5cm。
龟裂率＜40%（如果仅仅是沥青路面表面龟裂，其下面层未龟裂，不爱此限制；当龟裂深度普遍达到了下面层，应事先加以处理）。
旧沥青的针入度一般应＞20（0.1mm）。

1.4项目研究的目的
路面就地热再生技术是路面再生技术中具有代表性的，通过对路面就地热再生技术的研究，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%以上。
1.4.3提高路面的质量。除能够恢复旧路的原设计能力外，还可以改善原路面的表面功能，大提高原路面的质量。
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破碎；不需要大块材料的去除和专门破碎。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，等级公路占其中的绝大部分，每年进入大修期的沥青路面约有2000公里，而其中的高等级公路及高速公路的沥青路面大部分可以采用热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，取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，利用热再生技术对进入大修期的高等级公路及高速公路进行维修养护，不仅可恢复原路的使用功能，而且可以提高原路面的质量，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热再生技术国内外发展状况
国外从20世纪40年代就开始了沥青再生的研究，并已经纳入使用，而且进行了技术成熟的再生机械的开发和利用，由于各种材料的相继问世，技术性能已达到了较高的水平，可以完全再生利用废弃沥青材料。二十世纪七十年代初，美国受石油危机的影响以及环保法的制约，从1974年开始在全美国大量推广热再生技术。到1985年，全美国再生沥青混合料的用量就已达到2亿吨，占全部沥青混合料的近一半。
欧洲、日本等国对沥青路面的再生技术也相当重视，不但对沥青路面再生技术有较深入的研究，编写出版了相应的施工规范或技术指南，而且还开发了用于旧路面现场施工的就地热再生成套机组，使得沥青路面的再生更加方便。
1982年，国家交通部科技局将沥青路面再生技术作为重点科技项目立项。通过大量的试验研究，对沥青路面的再生、再生沥青混合料的设计方法、再生剂的技术指标等的研究均取得了突破性的进展。
上世纪八十年代后期开始大规模修建高速公路至今，我国有相当一部分高速公路已到了或即将到了需要进行沥青路面维修的时期。因此沥青路面就地热再生技术的研究、推广日益显得重要，它将为我国沥青路面的养护特别是高速公路沥青路面的养护发挥重要作用。但到目前为止，热再生技术在国内还没有得到大规模的推广应用，而就地热再生也只有河北及上海、四川三省市引进了就地热再生成套设备,其中河北省华北高速公路股份有限公司在2002年从德国维特根公司引进了第一套沥青路面就地热再生成套设备，并在京津塘高速公路上进行了就地热再生的施工应用,而上海浦东路桥公司在2003年在沪宁高速公路上进行了就地热再生的技术应用，四川省成都市已于2004年购买了一套沥青路面就地热再生成套设备，并拟在2004年铺筑试验路段。

2.2项目前期准备情况
我公司从2003年起，对热再生技术进行了立项研究，并进行了前期调研工作，对热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，对就地热再生设备也进行了深入细致的调研。

三.项目实施方案

3.1拟解决的技术问题
3.1.1用于热再生的胶结料的适应性，胶结料包括沥青、改性沥青。
3.1.2用于热再生的再生剂的研究
3.1.3配合比设计，包括胶结料配方及混合料级配。
3.1.4热再生施工工艺及质量控制的研究。

3.2研究内容
3.2.1国内外调研：于2005年1月-2005年2月实施。
3.2.2室内试验：2005年3月-2006年8月,沥青和改性沥青技术指标试验、添加石料的规定指标试验、再生剂的室内试验研究、再生材料的相关指标试验、混合料的配合比试验。
3.2.3试验路的铺筑：2006年5月-2006年9月选定线路的旧路改造工程（拟选择京沈高速公路沈山线大修改造工程）。
3.2.4施工工艺的研究：2006年5月-2006年9月
3.2.5施工技术规范及技术指南的编制：2006年10月-2007年12月。
3.2.6试验路跟踪检测：2006年6月-2007年6月。

3.3具体实施方案
3.3.1调研
于2005年1月至2月具体实施，组织技术及设备、施工人员到河北、上海、四川等地对就地热再生技术的应用情况、技术特点及设备情况进行全面系统的调研，并到四川省成都就地热再生施工现场实地考察；组织人员赴德国对就地热再生技术及维特根公司生产的RX4500型热再生设备进行专项实地考察。
3.3.2材料选择
重交沥青及由重交沥青制成的SBS改性沥青。
3.3.3室内试验设计及标准
2005年3月-2006年8月,沥青和改性沥青技术指标试验、添加石料的规定指标试验、再生剂的室内试验研究、再生材料的相关指标试验、混合料的配合比试验。
3.3.4施工机械准备
2006年3月-2006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) 就地热再生设备1套(如德国维特根公司生产的就地热再生拌合机，工作宽度3-4.5米, 2-3米/分，每日可完成3000-4000平米工作量)。
2) 2台6T压路机， 2台15-18T光轮压路机，2台18-21T胶轮压路机。
3.3.5施工工艺
1)在实行现场热再生前，将原路面上的大量冷混合料补丁，喷涂补丁全部除掉。并将路面上的杂质和杂物进行清理。如果人工清扫不能满足要求时，用清扫车及其它必要的工具进行清理，以保证工作面适用于再生施工。
2)在规定的宽度及深度内均匀地加热、耙松、复拌，注意控制加热过程以防止出现过热、烧焦、沥青或骨料被烧黑等现象，沥青及再生剂按照技术人员设定的量均匀添加。
3)加热宽度在两侧至少大出工作宽度10厘米，新一幅的工作面与相临幅的纵向接缝至少5厘米，耙松下的材料的温度（耙松后立即测量）应在120-150℃之间。再生后的材料由配备夯锤及振动器的可靠熨平板进行预压实。
4)再生机在全宽度范围内对再生材料进行熨平并产生符合要求的横坡度及平整度。
5)在摊铺后立即进行压实，注意在温度下降至110℃以前开始。一般由两台压路机完成，其中用双钢轮振动压路机进行初压，用轮胎压路机完成终压。
6）如果再生层上还要加铺面层，应在48小时后进行。
3.3.6就地热再生试验路的铺筑
2006年5月-9月，拟在京沈高速公路沈山线选择5公里长试验路段铺筑试验路。
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。（2006年6月-2007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2006年10月至2007年12月，着手编制热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、碎石封层施工及就地冷再生施工）、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，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，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
辽宁省干线大修项目，准备向辽宁省交通厅申请列入2006年年度计划，拟依托工程为京沈高速公路沈山线大修改造工程，铺筑5公里试验路段。

5.2其它必要的支撑
沈山线大修改造工程预计总造价为数亿元,投资来源于辽宁省交通厅公路维修经费。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
2005年预算
2006年预算
2007年预算
总计
备注
部拨款
80
80
40
200

配套经费
20
20
0
40

自筹经费
20
20
0
40

合计
120
120
40
280

6.2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
30

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
10
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 名 称
价格（万元）
1
沥青蜡含量测定仪
5.0
2
沥青低温延度仪
5.5
3
沥青软化点测定仪
0.5
4
沥青针入度测定仪
1.0
5
旋转粘度仪
4.0
6
马歇尔试验仪
5.5
7
车辙试验机
5.5
8
模量测定仪
3.0
9

10

合 计
30.0

七.项目预期目标及经济、社会效益

7.1项目预期目标
通过沥青路面就地热再生技术的研究，全面取代沥青路面翻拌、铣刨、热沥青罩面等传统维修养护方法，并降低旧路维修养护的费用、缩短工期及提高旧路面的质量。

7.2经济效益分析
7.2.1采用铣刨后热铺罩面方案
铣刨掉旧的沥青混合料，再热铺沥青混凝土罩面，以铣刨并加铺一层罩面为例，造价约为52元/平方米。
7.2.2采用就地热再生方案
利用就地热再生设备耙松6厘米厚的沥青路面，加入约20%的新混合料及一定量的再生剂，经拌和后压实一次成型，综合考虑材料成本、设备折合费用、能源等因素，造价要远远低于52元/平方米，造价在35元/平方米之间，造价降低幅度至少在20%以上。
采用热再生技术进行旧路维修改造，还可根据需要只进行单车道再生，更可显著降低维修成本。由此可见，利用就地热再生技术比铣刨后热铺罩面的造价要低很多。

7.3社会效益分析
大修工程如按传统做法进行施工，需产生大量废弃物，旧沥青混凝土及结构层需全部挖除外运，不仅破坏环境，而且占用大量耕地；而采用就地热再生技术，无任何废弃物并有效利用旧路面材料及节约能源，属环保型工程项目，社会效益无法估量。另外，传统施工方法必须中断交通施工，且工期较长，过往车辆必须全部绕行，社会影响较大，就地热再生技术较好地解决了这个问题。
综上所述，采用就地热再生技术同传统的公路大修方法相比较，可以看到就地热再生技术的广阔发展前景，此项技术在国外已为成熟技术，在国内还没有得到大规模的推广应用，热再生技术的推广应用可以为我国的公路维修养护工作开辟一个崭新的领域。

八、其他需说明的问题

九、申报单位签章
申报单位意见：
申报单位（盖章）

负责人（签字）：

年 月 日

19