摘 要：瀝青路面進(jìn)入大修期后，為節(jié)約維修資金，同時(shí)減少大量廢料對環(huán)境的污染，熱再生技術(shù)在養(yǎng)護(hù)工程中越來越受到青睞，本文著重分析熱再生的節(jié)能環(huán)保效益。

　　關(guān)鍵詞：瀝青混凝土路面熱再生 節(jié)能減排 經(jīng)濟(jì)效益

　　隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國公路建設(shè)實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。大發(fā)展早期投入使用的道路，近年已相繼進(jìn)入維修養(yǎng)護(hù)期，養(yǎng)護(hù)維修量成直線上升趨勢。

　　為響應(yīng)交通部提出的“建設(shè)是發(fā)展，養(yǎng)護(hù)也是發(fā)展”的建養(yǎng)觀念，積極參與資源節(jié)約型、環(huán)境友好型交通運(yùn)輸行業(yè)建設(shè)，內(nèi)蒙古高等級公路建設(shè)開發(fā)有限責(zé)任公司與山東高速路橋集團(tuán)合力進(jìn)行了高速公路路面現(xiàn)場熱再生維修工程，并于2008年初次在G6京藏高速呼和浩特到包頭段使用了熱再生技術(shù)。通過對原路面的適用性調(diào)查與研究、再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)到施工工藝控制、質(zhì)量管理及路面跟蹤檢測后評估等工作逐漸形成一套完善的再生應(yīng)用體系，再生應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)成熟。

　　針對瀝青路面材料無論是從材料性狀角度視其為不可調(diào)和的多相平衡體系的膠結(jié)結(jié)構(gòu)，還是具有溶解、沉淀等熱力學(xué)可逆過程的高分子聚合物，瀝青老化并未改變其結(jié)構(gòu)特征本質(zhì)，因此，舊瀝青材料是一種可以進(jìn)行再生設(shè)計(jì)與利用的材料資源，完全可以再生利用。基本做法是對原路面進(jìn)行可行性調(diào)查分析，進(jìn)行目標(biāo)、生產(chǎn)配比設(shè)計(jì)，確定添加混合料級配和再生劑、瀝青添加量等，然后對路面進(jìn)行分層加熱、分層銑刨、再生攤鋪。路面熱再生應(yīng)用技術(shù)節(jié)能效果明顯，主要表現(xiàn)為社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益兩方面。

　　1 社會(huì)效益分析

　　1.1 從節(jié)約資源方面分析

　　瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)能更大限度地利用廢舊混合料，直接完成就地路面修復(fù)，節(jié)省了大量的砂石料和瀝青資源，同時(shí)有效制止了開采礦山和挖除廢棄舊料而占用大量土地資源。

　　1.2 從環(huán)境保護(hù)方面分析

　　瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)通過重復(fù)利用瀝青混合料，免去了瀝青混凝土廢料對棄置場所及其周邊環(huán)境的污染，同時(shí)通過減少石料的開采，能有效保護(hù)林地，維護(hù)自然景觀和生態(tài)環(huán)境。由于瀝青的化學(xué)惰性使其難于分解，長期影響堆填區(qū)及其周邊的生態(tài)和居民食物和飲水健康，因此不妥善解決瀝青混凝土廢料的處置問題，就無法滿足環(huán)保要求。

　　1.3 從技術(shù)方面分析

　　對于瀝青路面再生技術(shù)的可靠性問題，澳洲AUSTROADS在其1997年的《瀝青混凝土路面再生指南》中指出，利用60% RAP(瀝青路面回收料)的瀝青路面使用壽命與傳統(tǒng)瀝青路面相同，而抗車轍能力卻得到增強(qiáng);美國在20世紀(jì)80年代中后期到90年代發(fā)表的系列研究報(bào)告表明，再生瀝青路面與全新料瀝青路面比較，路用性能和使用壽命并沒有明顯的區(qū)別，NCAT的《國家和地方政府路面再生指南》也闡明了同樣的觀點(diǎn);日本道路協(xié)會(huì)的《廠拌再生瀝青鋪裝技術(shù)指南》也認(rèn)為，將熱拌再生瀝青混合料應(yīng)用于條件苛刻的重交通道路路面的調(diào)查結(jié)果表明，只要對熱拌再生瀝青混合料進(jìn)行恰當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制管理，鋪裝后的性能與只用新料鋪裝的路面性能沒有區(qū)別。

　　歐、美、日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)目前在再生瀝青混合料的生產(chǎn)工藝以及與之配套的各種挖掘、銑刨、破碎、拌和等機(jī)具的研制與開發(fā)方面均取得了顯著的成就，經(jīng)過近30年的大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)踐，已證明了瀝青路面再生利用在技術(shù)上的可行性，并形成了系統(tǒng)的瀝青路面再生技術(shù)，且達(dá)到了規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化的成熟程度。

　　1.4 從交通堵塞分析

　　在公路施工過程中，不可避免地會(huì)影響到車輛的正常通行，在交通高度發(fā)達(dá)的當(dāng)代，交通堵塞會(huì)帶來幾倍于維修成本的經(jīng)濟(jì)損失。如果加上潛在的經(jīng)濟(jì)效益，損失是無法估計(jì)的。故而，縮短道路維修時(shí)間，盡可能的減少公路養(yǎng)護(hù)對交通的影響，是對公路養(yǎng)護(hù)部門提出的新要求。相對于傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方式而言，就地?zé)嵩偕B(yǎng)護(hù)方式具有施工時(shí)間短，對交通影響少的特征。能創(chuàng)造很高的社會(huì)效益。

　　2 經(jīng)濟(jì)效益分析

　　瀝青路面再生技術(shù)的直接經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：節(jié)約砂、石、瀝青材料費(fèi)和廢料的運(yùn)輸費(fèi)、堆棄費(fèi)，節(jié)約人力資源。但是，該技術(shù)需要較大的固定資產(chǎn)投資，主要包括再生混合料加熱、銑刨和再生設(shè)備，所需投資額較高。再生1噸廢料將直接節(jié)約150元左右。雖然再生設(shè)備投資較高，但是隨著再生工程量的增加，設(shè)備的折舊費(fèi)、托運(yùn)費(fèi)分?jǐn)偟谋壤絹碓叫?，再生單價(jià)會(huì)大幅下降，此時(shí)大量的廢舊瀝青混合料得到再生利用的經(jīng)濟(jì)效益則極其可觀。

　　因此，無論從節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益等各個(gè)角度來看，瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的研究都具有很好的可行性。

　　現(xiàn)分別對面層重鋪X和就地?zé)嵩偕鶼兩種工藝綜合效益P進(jìn)行計(jì)算分析，養(yǎng)護(hù)維修工程價(jià)值構(gòu)成分析模型將各種影響因素產(chǎn)生的社會(huì)效益、時(shí)間效益及生態(tài)效益分解量化，其中主要是對各種成本的分解、量化。養(yǎng)護(hù)維修工程價(jià)值主要構(gòu)成有：

　　2.1 維修成本

　　包括燃油、人工費(fèi)用、設(shè)備租賃費(fèi)用、設(shè)備折舊、材料費(fèi)、管理費(fèi)用、合理利潤等，可以合計(jì)計(jì)算得出。本文主要從管理單位方向考慮，不再分別計(jì)算，以維修合同價(jià)格作為成本來計(jì)算。

　　2.2 維修時(shí)間

　　維修速度對管理單位通行費(fèi)收入影響很大，維修期間車輛分流明顯。維修工程應(yīng)盡量縮短維修時(shí)間，盡快恢復(fù)正常通行，減少對通行車輛的影響時(shí)間，提高社會(huì)效益。

　　2.3 廢料污染成本

　　大量瀝青路面廢料的堆放將使資源的有效利用、廢料存放的場地及環(huán)保等問題越來越突出，瀝青路面廢料堆放成本越來越高，廢料處理在未來幾年將不單單是技術(shù)問題，而是一個(gè)社會(huì)問題。

　　2.4 效益分析

　　根據(jù)各種因素對效益的影響程度，對它們分配不同的權(quán)重系數(shù)，其中費(fèi)用D1影響更大，維修時(shí)間D2影響次之，廢料污染成本D3影響更小。假設(shè)面層重鋪綜合效益指數(shù)P=1，考慮不同路段的維修成本，維修時(shí)間，廢料污染成本均有所變化，應(yīng)分別計(jì)算。計(jì)算熱再生綜合效益指數(shù)為P1：

　　變量如表6.1所示。就地?zé)嵩偕C合效益計(jì)算公式為：

　　3 效益分析實(shí)例

　　以今年內(nèi)蒙古某高速公路維修施工為例，選取1km施工段落計(jì)算熱再生工藝的綜合效益，比較評價(jià)兩種維修方式的效益差異。面層重鋪的工藝為：銑刨舊瀝青面層，鋪設(shè)封層，攤鋪瀝青混凝土面層。

　　3.1 維修成本

　　市場銑刨舊瀝青面層單價(jià)約為96元/m3，攤鋪瀝青面層單價(jià)約為1600元/m3，封層單價(jià)為12元/m2，綜合考慮燃料等其他費(fèi)用，熱再生單價(jià)為43.62元/m2。

　　面層重鋪：銑刨舊瀝青面層96元/m3×4m×1000m×0.04m=15360元，攤鋪瀝青面層1600元/m3×4m×1000m×0.04m=256000元，封層12元/m2×4m×1000m=48000元，合計(jì)

　　3.2 維修時(shí)間

　　面層重鋪：銑刨時(shí)間1000m÷3.5m/分鐘=286分鐘，攤鋪時(shí)間1000m÷2.5m/分鐘=400分鐘，準(zhǔn)備時(shí)間60分鐘，道路封閉時(shí)間60分鐘，另有銑刨后晾干時(shí)間1小時(shí)，封層撒布時(shí)間以及間隔時(shí)間4小時(shí)。合計(jì)

　　就地?zé)嵩偕涸偕鷷r(shí)間：1000m/3.0m/分鐘=333.3分鐘，準(zhǔn)備時(shí)間60分鐘，道路封閉時(shí)間60分鐘。合計(jì)

　　3.3 廢料污染成本

　　面層重鋪：廢料4m×1000m×0.04m=160m3，堆高4m，占地40m2，占地費(fèi)用約500元/年×5年(一個(gè)中修年限)=2500元

　　3.4 綜合效益分析

　　根據(jù)各種情況對效益的影響程度，對各種影響因素分配不同的權(quán)重系數(shù)，其中費(fèi)用影響更大D1=0.7，維修時(shí)間影響次之D2=0.2，廢料污染成本影響更小D3=0.1。假設(shè)面層重鋪綜合效益指數(shù)P=1，計(jì)算熱再生綜合效益指數(shù)為：

　　3.5 單項(xiàng)指標(biāo)增加效益

　　3.6 綜合效益提高

　　通過一段熱再生施工工藝的效益計(jì)算來看，采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)比面層重鋪工藝，可以降低維修成本45.37%，節(jié)約維修時(shí)間58.69%，減少廢料污染成本100%。

　　可以通過上述公式對長距離的熱再生工藝維修和面層重鋪工藝維修進(jìn)行綜合效益比較，得出路面熱再生工藝提益的具體數(shù)據(jù)。

　　實(shí)踐證明，路面熱再生施工能處理很多路面常見病害，與傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)相比，路面熱再生能大幅節(jié)約資金投入，每公里單車道累計(jì)節(jié)約材料超過14萬元，節(jié)約二分之一以上的維修時(shí)間，同時(shí)路面廢料得到充分利用，消除了路面廢料對環(huán)境的污染，總體提益53.5%。

　　總之，瀝青路面熱再生技術(shù)可以帶來相當(dāng)大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能效果明顯，有效減少了污染，對我國的公路養(yǎng)護(hù)事業(yè)具有重大意義。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 《瀝青路面熱再生施工技術(shù)規(guī)范》.

　　[2] 《瀝青混凝土路面再生指南》.

　　[3] NCAT的《國家和地方政府路面再生指南》.

　　[4] 《G6高速公路呼包段竣工資料》.2008年.( 來源: 中國公路網(wǎng) 作者：沈志鵬 李志國 李艷芳 )