中國高速公路的建設從「八五」開始進入了快速發展時期，到「十三五」時期，實施「中國製造2025」、推動強國戰略、貫徹創新驅動發展的關鍵5年，中國計劃新開項目68個，帶來了公路交通基礎設施的繁榮發展。瀝青混凝土拌合站作為施工使用最廣泛的工程機械之一，其轉型升級對中國工程建設具有重要意義[1-3]。據統計，截止2015年底，全國高速公路達12.3萬km，覆蓋90％以上的20萬以上城鎮人口城市。「十三五」期間中國高速公路投資增長勢頭將延續，到2020年全國高速公路將新增通車裡程4.6萬km，達到16.9萬km。在中國，80％~90％的高速公路都是瀝青混合料路面[4-6]，因此，不管是現在還是今後，瀝青混合料的需求量是非常大的。
瀝青路面的一般壽命為10～20年，每年約有12％的舊瀝青路面需要翻修，舊瀝青混合料廢棄量將達到每年220萬t。10年以後，瀝青路面大中修產生的廢舊瀝青混合料將達到每年1000萬t。如果這些瀝青混合料被廢棄，一方面會造成環境汙染，另一方面對於中國這種優質瀝青混合料極為匱乏的國家來說是一種資源的浪費[7-8]。為了解決這個問題，可以在瀝青混凝土攪拌站上添入再生設備，將廢舊瀝青混凝土回收料(RAP)預處理後用於瀝青混合料的生產[9-10]。
如今國家大力倡導和推進綠色環保和循環經濟，但傳統瀝青攪拌站仍存在許多環保方面的問題。道路再生工廠可推進混凝土生產的綠色環保和道路固體廢料(以下簡稱「固廢」)資源化利用，為瀝青混合料生產企業融入城市工業園區提供有力支撐，並更好地服務於城市建設。
傳統瀝青攪拌站新料運送到場地後採用裝載機將新骨料上料到冷料鬥，通過調節冷料鬥下方皮帶速度，粗略計量每個規格新骨料後送入烘乾筒。由烘乾筒將新骨料烘乾後再由提升機提升到振動篩進行振動篩分，篩分後不同規格的料分別再次計量投入攪拌缸攪拌[11-15]。根據級配要求，向攪拌缸裡同時投入一定比例的石粉和瀝青。不同規格和比例的新骨料、石粉和瀝青在攪拌缸裡拌合到一定的溫度，最後卸料到自卸車運送出去。
傳統瀝青攪拌站整體沒有任何包封，裝載機將新料上料到冷料鬥、自卸車卸載運送的新料時都會產生大量揚塵，且裝載機有大量的尾氣產生，不僅汙染了環境，還消耗了大量的能源。傳統攪拌站是將新集料烘乾後再由提升機提升，此時提升機提升的是熱骨料，不但會加重揚塵的產生，而且在提升過程中有熱量損失。此外，攪拌缸拌合時需要將瀝青加熱到一定溫度，也會產生一定的廢氣。
道路再生工廠主要包括道路固廢存放及預處理車間、新骨料上料車間、再生骨料上料車間、建築固廢存放及預處理車間、成品料生產車間以及科研辦公區。
車輛將新骨料運送到新骨料上料車間外部一個固定卸料口，然後通過自動上料裝置將新骨料分別輸送到各自對應的料倉。料倉下部計量裝置計量後根據地形情況通過提升機或者直接送入新骨料烘乾筒烘乾，此時新骨料烘乾筒置于振動篩上方。在道路固廢存放和處理車間通過一級破碎篩分和二級破碎篩分後形成4種規格的基準料。按照一定的比例將基準料送入再生料烘乾筒烘乾再計量。不同規格和比例的新骨料、再生骨料、再生劑、石粉和瀝青在攪拌缸裡拌合到一定的溫度，最後將拌好的再生瀝青混合料通過車輛過磅後運送出廠。
道路再生工廠每個車間單獨隔離包封，避免了各個汙染源交叉影響。用自動上料裝置代替傳統的裝載機上料，既避免了裝載機上料產生的噪音和揚塵，還節約了能源，同時佔地面積更小。新骨料烘乾筒置于振動篩上方，避免了提升機提升熱骨料時的熱量損失。將道路固廢和建築固廢處理後用於瀝青混合料的加工生產，垃圾變廢為寶，資源得到了循環利用。在攪拌器上方安裝吸塵罩，將收集的廢氣排入煙氣處理系統或烘乾滾筒內進行二次燃燒，最終排入除塵器進行處理。為了防止卸料時瀝青煙氣的汙染，可在成品料卸料區設置密閉的通道，卸料時通過負壓吸附將廢氣排入煙氣處理裝置。
道路再生工廠工作時分為獨立的5條線路，即再生料預處理供給線路、新骨料供給線路、瀝青供給線路、石粉供給線路和再生劑供給線路，工作流程如圖1所示。各線路工作流程如下。
(1)銑刨回收的道路固廢由自卸車卸料到道路固廢堆放區，根據需要經一次破碎或者二次破碎篩分後形成基準料，由自動上料裝置上料到烘乾筒，烘乾計量後在重力作用下下落到攪拌缸攪拌。
(2)自卸車將運來的新骨料通過自動上料裝置直接上料到烘乾筒，烘乾後再重力下落到振動篩分裝置，經儲存、計量後由溜槽送到攪拌缸攪拌。
(3)熱瀝青、石粉和再生劑通過各自的計量裝置計量後分別輸送到攪拌缸攪拌。
(4)再生料、新骨料、瀝青、石粉和再生劑按照一定的比例在攪拌缸裡充分攪拌後就形成了再生瀝青混合料，可直接用於瀝青路面攤鋪。
為了使道路再生工廠適應都市化生產要求，必須按照都市工業企業建設及排放標準執行。
(1)綠色環保型RAP再生工廠所產生的大氣汙染物綜合排放標準如表1所示。
(2)工廠廠界環境噪聲排放應滿足三類標準，具體見表2。
價值工程是一門技術與經濟相結合的新興學科，它既是一種管理技術，又是一種思想方法。價值工程是以用最低的壽命周期成本可靠地實現產品必要的功能為目的，著眼於產品功能分析的有組織活動；它以提高價值為目的，以功能分析為核心，以科學方法為工具，把產品的技術水平與經濟效益有機聯繫起來，通過對產品的功能分析，尋找提高產品價值、降低成本的方法。將價值工程運用在再生工廠生產過程中，分析其中存在的問題。價值工程中價值、功能和成本的關係為
式中：V為功能價值係數；F為功能係數；C為成本係數。
傳統瀝青攪拌站可大致分為環保除塵系統、拌合樓總成系統、集料烘乾系統、瀝青加熱供給系統、煙氣回收系統、配料系統等16個系統。運用成本比重法對這些系統進行分析，按照局部系統成本在全部成本中所佔比重來選擇價值工程的研究對象。
通過分析選取成本累計達到77.9％的6個系統作為A類，選取成本累計達到18.14％的6個系統作為B類，選取成本累計達到3.96％的4個系統作為C類。成本比重分析結果如表3所示。
對A類6個系統分析計算後可知，存儲集料、舊集料加熱、提升骨料、骨料除塵系統的價值係數均小於1，說明這4項功能水平與成本係數不符，因此需要對這4項功能進行具體分析。本文從這幾方面進行具體分析與優化。
道路再生工廠主要分為廢舊瀝青路面材料堆放區、瀝青路面材料破碎篩分區、基準料堆放區、基準料上料區、自動上料區、新骨料堆放區、集料輸送區、瀝青罐存放區、加工區主樓等。
瀝青路面材料回收之後，回收料存在較大的差異性，這在很大程度上影響了再生瀝青混合料中舊瀝青路面材料的添加比例以及再生瀝青混合料的質量。因此，對廢舊瀝青路面材料進行預處理可在一定程度上減少初始回收料對混合料生產帶來的影響。道路再生工廠道路固廢破碎篩分區如圖2所示。
通過銑刨的方式將廢舊瀝青路面材料回收，然後用裝載機將回收料上料到給料機，給料機給料到破碎機進行一次柔性破碎，如果一次破碎後滿足材料要求即可進行篩分，如果一次破碎後不滿足材料要求，需進行二次柔性破碎，最後篩分後獲得基準料。道路固廢預處理工藝流程如圖3所示。
傳統瀝青攪拌站是通過裝載機上料到料鬥，不但效率低、能耗大，而且會產生大量的粉塵和噪音。因此提出採用自動上料裝置，不再使用裝載機，這樣不但可以提高效率、降低能耗，還減少了粉塵和噪聲的產生。
自動上料裝置如圖4所示。卸料車卸料後，通過皮帶將不同粒徑的新料分別輸送到各個料倉。料倉設計為10個，其中6個存儲常用新料，另外4個料倉存儲花崗巖、玄武巖等比較特殊的料粒。料倉的容量是根據生產能力的需要設計的，可滿足至少5ｄ的生產。生產加工時，根據級配需要分別調節料倉下部皮帶的速度，從而獲得一定比例的初集料。料倉下部放料系統如圖5所示。
舊料的前期預處理和新料的存儲與上料完成後，最終都要輸送到主樓進行深入加工。本研究將新集料烘乾筒置于振動篩上方(圖6)，從而避免了烘乾後烘乾筒放料時的熱量損失，並且此時新料烘乾筒和舊料烘乾筒距離更近，二次燃燒路徑也就更為緊密。
傳統瀝青攪拌站的攪拌缸置於新料計量倉下部，再生料則通過其他方式間接輸送至攪拌缸。由於再生料含有瀝青，烘乾加熱後瀝青軟化會導致再生料送至攪拌缸的過程中發生粘料現象。為了避免這一現象發生，本研究將攪拌缸置於再生料計量倉下部，新料計量後通過溜槽輸送至攪拌缸。成品料卸料區可形成密閉的通道，通過負壓吸附將廢氣進行靜電、噴淋、活性炭吸附、UV光解、等離子等不同組合方式的處理(圖7)，有效吸收或降解煙氣中的有害物質，排出符合排放標準的氣體。
再生工廠整體布局如圖8所示，該布局涵蓋辦公樓、實驗樓、宿舍、運動場、休閒娛樂區和廠房加工區。右側彩鋼棚用於再生瀝青混合料的生產加工，包含了廢舊瀝青路面材料的堆放、破碎、篩分和輸送部分，並形成基準料用於加工再生瀝青混合料。左側彩鋼棚為建築固廢處理預留位置，包含了建築固廢堆放、破碎、篩分和輸送部分，並且預設制磚車間。
本文為解決傳統瀝青攪拌站噪聲、粉塵、廢氣和能耗方面的問題，通過價值分析計算得知，存儲集料、舊集料加熱、提升骨料、骨料除塵系統的價值係數均小於1，將攪拌站進行功能分區後改進了這4個系統及其相關的部位。將廢舊瀝青路面材料處理為基準料後，對優化後的攪拌站從功能、工藝、物流等方面進行合理布局，形成的道路再生工廠噪聲排放滿足工業企業廠界環境噪聲排放三類標準，粉塵排放滿足大氣汙染物綜合排放二級標準，廢氣排放滿足大氣汙染物綜合排放二級標準。本項目進一步的研究內容為，利用現階段已取得的研究成果，根據實際地形落實環保再生工廠的建設，真正實現花園式、工廠化、自動化、人性化、環保與節能的瀝青混合料再生工廠。