公路沥青路面废旧材料再生循环利用技术研究和应用

　　一、技术背景

　　从整个交通行业看，我国公路交通基础设施建设已从“建设为主”模式过渡为“建养并重”发展阶段，每年因公路养护维修产生的大量废旧材料无法高效循环利用，是制约交通行业产业体系绿色低碳循环发展的重要障碍。宁夏现有公路总里程超过3.8万公里，其中高速公路总里程超过2000公里，普通国省道公路总里程超过5000公里，路网密度已超过全国平均水平，宁夏公路交通基础设施领域将逐步由建设期转入养护期，废旧沥青混合料(RAP)年产量逐年高位增长，仅“十四五”期间普通国省道及高速公路预计产生RAP料超过170万吨，回收利用管理政策缺位、再生技术标准化体系化程度低、从业市场缺乏有效管理、引导和监督、从业单位企业技术装备水平参差不齐，大量公路路面废旧材料亟需系统化、资源化再利用，体系化公路废旧材料再生循环利用技术研究及应用工作迫在眉睫。

　　2020年6月10日，习近平总书记视察宁夏时指出：宁夏作为西北地区重要的生态安全屏障，承担着维护西北乃至全国生态安全的重要使命。同时，也赋予了宁夏“守好改善生态环境生命线、努力建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区” 的新时代重任。2023年9月宁夏回族自治区党委十三届五次全会，首次以全会的形式安排部署生态文明建设，明确了要推动交通运输绿色低碳转型，降低全生命周期能耗和碳排放，推进废旧路面材料、轮胎等循环利用。这些决策部署为交通运输高质量发展指明了方向，提供了机遇，也提出了新的更高的要求。为贯彻落实“双碳”目标和交通强国宁夏试点任务重大战略，积极响应国家、宁夏回族自治区节能减排、资源循环利用的号召，解决废旧沥青路面混合料堆存引起的环境污染问题、废旧再生混合料管理不规范、再生利用技术薄弱等问题，宁夏公路管理中心开展公路废旧沥青路面材料循环利用示范，以 “零废弃”再生循环利用创新与应用为抓手推进交通强国宁夏试点任务完成，成效显著。 加强科技创新，开展再生技术研究 宁夏公路管理中心依托自治区重点研发计划项目《公路废旧材料再生循环利用技术研究和应用-沥青路面及交安设施》研究，进一步落实宁夏交通运输工作会议提出的公路废旧沥青路面材料“一年消化存量、两年完善体系、三年实现规模化循环利用”目标，于2023年完成了历年产生的13.88万方废旧铣刨料清“零”，获得2023年度宁夏回族自治区节能工作先进集体。

　　(一)加强工程设计，注重源头管理。在公路建设项目和养护工程设计可优先采取正常设计、固废利用专项设计的“双设计”原则，在工程项目建议书、可行性研究报告、初步设计和施工图设计等阶段，设置公路废旧材料循环利用专篇，为后续公路废旧路面材料循环利用奠定坚实基础。

　　(二)加强科技创新，开展技术攻关。宁夏公路管理中心联合有关施工企业、设计院依托宁夏贺兰山东麓旅游环线公路改造提升工程、省道308线马家滩至石沟驿段、国道338线红寺堡至恩和段等9个公路建设项目、养护工程利用厂拌热再生、厂拌冷再生等应用或开展再生技术试验段研究，重点聚焦系统解决宁夏地区RAP料性能精准化评价、级配变异性控制、高性能再生剂研发、耐久性再生沥青混合料级配设计、适应性再生技术选择等关键技术问题，重点针对宁夏公路大量堆积产生的公路废旧材料(RAP料和废旧交安设施)，研究厂拌热再生、厂拌冷再生、就地热再生和就地冷再生、常温再生技术、油石分离关键技术的成套性能提升和规模化应用问题，首次在宁夏国省道公路建设项目应用泡沫沥青厂拌冷再生、全深式冷再生等再生技术，《沥青路面厂拌热再生技术规范》《沥青路面就地热再生技术指南》《沥青路面泡沫沥青厂拌冷再生施工技术规范》《废旧沥青路面材料再生预制构件技术指南》《温拌改性沥青磨耗层技术标准》《公路沥青路面低碳超薄罩面设计与施工技术规范》《废旧沥青混合料细集料再生应用技术规范》等列入宁夏回族自治区市场监管厅地方标准制(修)订计划，申请或授权国家实用新型专利6项，申请登记软件著作权4项，总结和形成适用于宁夏地区公路建设养护管理实际的各类再生技术规范和工法，指导后续科学铣刨、分类回收，为后续公路废旧沥青路面材料科学应用提供保障。截止2024年7月，宁夏普通国省干线公路再生利用各类铣刨料超过18万方，节约砂石料15万吨，节约工程费用超过2000万元。

　　(三)加大政策扶持力度。深入研究制定相应的指导意见和管理办法，完善公路废旧沥青路面材料循环利用制度体系，积极争取地方财政专项资金补助和税费减免的优惠政策。

　　(四)加强工程造价管理。配合厅属单位开展高速公路养护预算定额和公路工程造价标准体系研究，在高速公路养护和公路建设项目造价指标体系中列入沥青路面铣刨及再生利用相关内容，为公路沥青路面铣刨料再生市场化循环利用提供科学合理、符合我区实际的计价依据。

　　(五)积极投资建设绿色低碳养护示范基地。课题参研单位宁夏交通科研所有限公司投资9600万元(自治区国资委立项国有资本经营预算支持项目，财政补助资金600万元)建设绿色低碳养护示范基地;课题参研单位宁夏交通建设股份有限公司拟投资1.2亿元建设绿色低碳养护示范基地。 提出“一平台、四体系”，开展公路废旧沥青路面材料循环利用政策体系研究 国务院办公厅印发了《关于加快构建废弃物循环利用体系的意见》，明确提出要加快构建覆盖全面、运转高效、规范有序的废弃物循环利用体系，厚植绿色低碳高质量发展根基，助力全面建设美丽中国。公路管理中心依托自治区重点研发计划项目研究，进一步落实宁夏交通运输工作会议提出的公路废旧沥青路面材料“一年消化存量、两年完善体系、三年实现规模化循环利用”目标，于2023年在国内首次创新提出“一个平台，四个体系”，即坚持战略引领、重点发展，政府引导、市场运作，标准规范、产业发展，创新驱动、示范推广的原则，开发建设宁夏地区公路废旧沥青混凝土动态管理系统，构建政策体系、评估评价体系、技术标准体系、市场体系，申报了交通运输部交通强国绿色低碳试点。

　　(一)政策体系。由交通运输厅制定《宁夏地区废旧沥青路面材料循环再生利用管理办法》，打破宁夏交投集团高速公路、宁夏公路管理中心普通国省干线公路、各市县农村公路产生的公路固废材料使用之间的壁垒，以自有项目消化和市场化利用的模式，力争实现全区废旧路面材料全局统筹安排，分级比选多方案优化实施。

　　(二)评估评价体系。建立科学、全面的评估评价体系，为废旧沥青再生料提供有力保障，明确评估评价目的，提高再生材料的使用价值。一是制定具体的评估指标，对废旧材料的性能、材料的成分、使用情况进行评估，了解其再生利用价值和再生后适用层位;二是制定评价管理办法和评价指南，依法依规对从业的再生场站基地进行评价，确保再生场站的供料效率和再生产品质量，包括再生设备、生产工艺、人员素质、管理体系、实验检测、环境保护等;三是适时推进再生场站的认证，进一步提高再生场站的管理水平和产品质量，促进再生场站科技创新，增强各级单位(企业)对再生产品的信任度和接受度。

　　(三)技术标准体系。制定和完善废旧材料再生利用的标准和规范。结合区内外先进经验，制定符合我区实际情况的再生利用标准和典型应用场景。2024年内完成《水泥稳定全深式冷再生路面基层施工技术规范》《温拌改性沥青磨耗层技术标准》地方标准的修订工作，完成《沥青路面就地热再生技术指南》《沥青路面泡沫沥青厂拌冷再生技术规范》《废旧沥青路面材料再生预制构件技术指南》和《沥青路面厂拌热再生技术规范》的地方标准初稿编制，适时发布《公路工程厂拌热再生拌合站质控标准》，以标准规范市场秩序，提升行业整体水平。

　　(四)市场体系。引导支持商品沥青混凝土拌合站(含再生站)成立产业协会，发挥产业协会等社会组织力量，不定期举办废旧沥青循环再生领域技术等交流，调动各方参与的积极性和主动性。通过废旧沥青路面材料全过程评估评价体系和技术标准体系，应用宁夏地区废旧沥青路面材料再生循环利用监管平台监督管理，营造良性竞争格局。通过政策扶持和市场化运作，培育一批废旧沥青料循环处置再生利用领域的龙头企业，发挥技术、设备、资金、人员等优势，带动我区公路废旧材料再生利用绿色低碳产业基地建设发展，进而构建完善的再生产业体系，加速推进废旧路面材料循环利用产业布局和转型升级，推动废旧沥青路面材料再生循环利用行业的健康发展。 开展碳减排措施创新 开展公路废旧材料再生循环利用技术碳排放核算体系研究，申请制定《公路路面工程生命周期碳排放评价指南》地方标准。在公路工程建设中，采用“四新”技术，在施工各环节把控达到节能降碳目标。废旧沥青铣刨料厂拌热再生、厂拌冷再生、就地热再生、就地冷再生、温拌再生等再生技术不但节约资源、绿色环保，节约建设养护资金，还减少了砂石材料开采，一定程度解决了筑路材料短缺的问题，达到了减碳降碳目的。按照碳减排量估算，以新建1公里高等级道路为例，如采用厂拌热再生技术40%RAP掺加量于沥青下面层中，高品质石料可节约40%，新沥青量可节约38%，每公里仅下面层可节省耗材约45万元;如采用就地热再生技术100%RAP掺加量于下面层中，石料可节约90~100%，新沥青量可节约80~90%，每公里仅下面层可节省耗材约60万元;如采用交安设施再生技术，以100%再生为例，每公里可节省新交安设施约260万元。“十四五”期间，宁夏地区按照每年新建40公里高等级公路，仅沥青中、下面层结构中每年预计节约耗材约2800万元，节能降碳成效显著。

　　五、其他相关情况

　　(一)《公路废旧材料再生循环利用技术研究和应用》成功入选绿色低碳交通强国建设专项试点项目。

　　(二)《宁夏公路废旧沥青路面材料循环利用示范》已被宁夏回族自治区交通运输厅推荐为宁夏生态环境领域减污降碳协同增效典型案例。

　　六、小结

　　宁夏公路管理中心紧紧围绕“双碳”目标，对标“两年完善体系、三年实现规模化循环利用”目标任务，建立健全宁夏公路沥青路面废旧材料回收、运输、存储、再生利用的全过程管理体系，加强科研攻关和工程实践，总结和形成了一套可复制、可推广公路废旧材料再生循环利用的“宁夏经验”和典型成果，促进宁夏公路建养向“绿色低碳、资源集约、节能环保”方向发展，助力黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设。

　　七、有关图片

　　省道201线盐池郝家台至马儿沟段公路项目铺筑的再生沥青路面