瀝青路面具有行車舒適、噪音小、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在我國公路、市政道路中廣泛采用。公路建設(shè)為社會(huì)積累了大量優(yōu)質(zhì)資源，有效發(fā)揮這些資源需要科學(xué)的公路養(yǎng)護(hù)。銑刨翻修是最為常見的瀝青路面中修養(yǎng)護(hù)措施，但其對資源和能源的巨大浪費(fèi)越來越受到行業(yè)的重視。交通運(yùn)輸部將發(fā)展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型行業(yè)作為加快轉(zhuǎn)變交通運(yùn)輸發(fā)展方式的重點(diǎn)，要求到“十二五”末，高速公路路面舊料循環(huán)利用率達(dá)到90%以上。

瀝青路面就地再生技術(shù)可100%循環(huán)利用舊路面材料，行業(yè)內(nèi)對其具有資源節(jié)約、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)達(dá)成共識(shí)。但由于缺乏研究，其環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益尚缺乏科學(xué)的定量分析與評價(jià)，使得公路管養(yǎng)部門在應(yīng)用決策時(shí)有所顧慮，嚴(yán)重制約了這一公路綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù)的推廣。基于此，筆者根據(jù)近幾年的瀝青路面中修工程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，從定量角度對比分析了傳統(tǒng)銑刨翻修技術(shù)以及兩種瀝青路面就地再生技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，以期為公路管養(yǎng)部門的養(yǎng)護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)。

01

經(jīng)濟(jì)效益分析

分析方法

工程經(jīng)濟(jì)分析在我國廣泛應(yīng)用，雖然不同項(xiàng)目評價(jià)方法各有特點(diǎn)，但基本上都是以費(fèi)用效益分析為基本理論，對項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)合理性做出評價(jià)。本文采用經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）[2]對三種養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。

經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）是反映項(xiàng)目對經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的絕對指標(biāo)，是指用社會(huì)折現(xiàn)率將項(xiàng)目計(jì)算期內(nèi)各年的凈效益折算到開工前一年年末的現(xiàn)值之和，是經(jīng)濟(jì)效益分析的主要評價(jià)指標(biāo)。在經(jīng)濟(jì)效益分析中，如果經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）等于或者大于0，則說明項(xiàng)目可以達(dá)到社會(huì)折現(xiàn)率要求的效率水平，認(rèn)為該項(xiàng)目從經(jīng)濟(jì)資源配置的角度是可以被接受的，并且經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）越小，說明經(jīng)濟(jì)效益越好。經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）按式1進(jìn)行計(jì)算：

式中：B經(jīng)濟(jì)效益流量；C為經(jīng)濟(jì)費(fèi)用流量；n為項(xiàng)目計(jì)算期；is為社會(huì)折現(xiàn)率。

對比分析結(jié)果

瀝青路面中修通常采用三種不同養(yǎng)護(hù)方式，從開始設(shè)計(jì)到鋪筑完成，主要包含材料、機(jī)械、人工及稅費(fèi)等費(fèi)用全部折算為合同報(bào)價(jià)。以4cmAC-13上面層為例，其銑刨翻修合同報(bào)價(jià)為90元/m2；就地?zé)嵩偕贤瑘?bào)價(jià)為75元/m2；就地溫再生合同報(bào)價(jià)為72元/m2。大量工程經(jīng)驗(yàn)表明，上面層銑刨翻修平均有效使用期為5年，就地?zé)嵩偕途偷販卦偕钠骄行褂闷跒?年。

將上述合同報(bào)價(jià)及有效使用期代入經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）公式進(jìn)行計(jì)算后得到，銑刨翻修、就地?zé)嵩偕⒕偷販卦偕慕?jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）分別為21.6元/m2、18.3元/m2、17.9元/m2。

從計(jì)算結(jié)果可以看出，在三種養(yǎng)護(hù)方式中，銑刨翻修經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）最大，經(jīng)濟(jì)效益最差；就地?zé)嵩偕?jīng)濟(jì)效益較好；就地溫再生經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值（ENPV）最低，經(jīng)濟(jì)效益最好。相對于銑刨翻修技術(shù)，就地?zé)嵩偕慕?jīng)濟(jì)效益提高了15.3%，就地?zé)嵩偕慕?jīng)濟(jì)效益提高了17.1%。02

環(huán)境效益分析

分析范圍和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

對于瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程來說，環(huán)境效益分析范圍主要包括瀝青、集料等原材料生產(chǎn)、運(yùn)輸以及銑刨、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等工藝施工過程中的能耗，不包括基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、施工機(jī)械生產(chǎn)等過程中的能耗，而溫拌劑、再生劑等外摻材料由于用量很小，其生產(chǎn)和施工能耗對整個(gè)工程來說可以忽略不計(jì)，在環(huán)境效益分析中可以不予考慮。

各種養(yǎng)護(hù)方式的環(huán)境效益通過能耗和溫室氣體排放量兩項(xiàng)指標(biāo)來表征，能耗（電力、柴油、汽油、重油等）按照平均低位發(fā)熱量轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的能耗單位（MJ），轉(zhuǎn)換系數(shù)參考《2014中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)庫[3]。

能源消耗和施工過程所排放的溫室氣體，主要包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）三種類型，三者可根據(jù)IPCC第五次評估報(bào)告數(shù)據(jù)庫中的排放系數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換[4]。溫室氣體甲烷（CH4）和氧化亞氮（N2O）根據(jù)全球暖化潛在趨勢（Global Warming Potential，GWP）可轉(zhuǎn)換為二氧化碳當(dāng)量，轉(zhuǎn)換系數(shù)分別是25和298。因此可用二氧化碳當(dāng)量表征溫室氣體排放。

原材料能耗和溫室氣體排放分析

假設(shè)某高速公路出現(xiàn)病害需進(jìn)行中修養(yǎng)護(hù)，分別采用銑刨翻修、就地?zé)嵩偕⒕偷販卦偕鷮?cm AC-13上面層進(jìn)行處治。假設(shè)原路面油石比為4.9%，混合料壓實(shí)密度為2.5g/cm3。其中，就地?zé)嵩偕途偷販卦偕行聻r青混合料摻量為15%，

瀝青路面上面層養(yǎng)護(hù)施工所需原材料主要包括改性瀝青和集料，銑刨翻修層間粘結(jié)還需要乳化瀝青。能耗和溫室氣體排放參考?xì)W洲瀝青協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)庫[5]，具體能耗與排放數(shù)據(jù)如表2所示。

施工能耗及溫室氣體排放分析

我國《公路工程預(yù)算定額JTG/T B06-02-2007》以及《公路工程機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用定額JTG/T B06-03-2007》[6][7]等規(guī)范中對瀝青混合料的生產(chǎn)、施工過程中材料用量、機(jī)械臺(tái)班、能源消耗已有詳細(xì)定額。本文采用該定額數(shù)據(jù)對瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工各個(gè)環(huán)節(jié)的能源消耗情況進(jìn)行對比分析。

根據(jù)能耗及溫室氣體轉(zhuǎn)換系數(shù)，結(jié)合上述規(guī)范中的定額數(shù)據(jù)，可以計(jì)算得到單位瀝青混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪碾壓等各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)的能耗及溫室氣體排放情況，匯總情況如表4所示。

（1）銑刨翻修

銑刨翻修處治過程中除了瀝青混合料的拌和、運(yùn)輸、攤鋪碾壓環(huán)節(jié)外，還需要增加粘結(jié)層材料撒布、舊路面冷銑刨、舊料運(yùn)輸三個(gè)主要施工環(huán)節(jié)。假設(shè)粘結(jié)層材料采用乳化瀝青，平均灑布量為0.5L/m2，折算到每噸瀝青混合料中平均能耗為15.9MJ/t，CO2當(dāng)量為1.27kg/t。舊路面銑刨以典型的2m寬銑刨機(jī)為例，銑刨深度4cm，速度6m/min，每小時(shí)銑刨面積約720m2（舊路壓實(shí)密度按2.5g/cm3計(jì)算），則平均能耗約為48.7MJ/t，CO2當(dāng)量為3.59kg/t。舊料運(yùn)輸環(huán)節(jié)能耗和溫室氣體排放情況與新料運(yùn)輸相同。最終確定的銑刨翻修施工過程中能耗和溫室氣體排放情況如表5所示。

（2）就地?zé)嵩偕?/span>

就地?zé)嵩偕┕み^程中，按再生料總重量的15%添加新瀝青混合料，攤鋪碾壓工藝中能耗及碳排放與銑刨翻修相同，以下通過工程案例來計(jì)算加熱、銑刨和復(fù)拌工藝中的能耗和溫室氣體排放情況。

工程實(shí)例一：4cm改性瀝青AC-13上面層就地?zé)嵩偕┕っ娣e10000m2。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，加熱、銑刨、復(fù)拌過程消耗柴油18573.6L，柴油密度按0.83g/cm3計(jì)算，共計(jì)消耗柴油15.4t，折合能耗約為409.2MJ/t，溫室氣體排放量約為30.4kg/t。

（3）就地溫再生

與就地?zé)嵩偕愃疲偷販卦偕残璋丛偕峡傊亓康?5%添加新瀝青混合料，主要原材料與碾壓工藝與就地?zé)嵩偕嗤f路面加熱、銑刨和復(fù)拌再生環(huán)節(jié)比就地?zé)嵩偕鷾囟鹊图s20℃，其加熱、銑刨、復(fù)拌環(huán)節(jié)的能耗和溫室氣體排放量通過工程實(shí)例二可以得出。

工程實(shí)例二：4cm改性瀝青AC-13上面層就地溫再生，施工面積60000m2，經(jīng)統(tǒng)計(jì)加熱、銑刨、復(fù)拌過程消耗柴油9695.3L，柴油密度按0.83g/cm3，共計(jì)消耗柴油8.1t，折合能耗約為213.6MJ/t，溫室氣體排放量約為15.9kg/t。

環(huán)節(jié)效益分析與評價(jià)

匯總以上銑刨翻修、就地?zé)嵩偕⒕偷販卦偕牧虾褪┕きh(huán)節(jié)的能耗和溫室氣體排放量，如表8所示。

對比銑刨翻修、就地?zé)嵩偕⒕偷販卦偕哪芎暮蜏厥覛怏w排放可以發(fā)現(xiàn)：

（1）與就地?zé)嵩偕啾龋偷販卦偕芎慕档土?7.2%，溫室氣體排放量減少了37.1%。就地溫再生是將再生技術(shù)與溫拌技術(shù)相結(jié)合，使得較低的加熱攤鋪碾壓溫度也能保障再生路面質(zhì)量，從而降低舊路面加熱、復(fù)拌再生溫度，達(dá)到節(jié)省燃油的目的。

（2）與銑刨翻修相比，就地?zé)嵩偕芎慕档土?3.5%，溫室氣體排放量減少了33.2%；就地溫再生能耗降低了58.3%，溫室氣體排放減少了57.9%。這主要是由于就地?zé)嵩偕途偷販卦偕?00%循環(huán)利用舊路面材料，節(jié)約了原材料生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中的能耗及溫室氣體排放。

（3）高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工過程中，銑刨翻修能耗和溫室氣體排放量最高，就地?zé)嵩偕又校偷販卦偕畹汀?/span>

本文對銑刨翻修、就地?zé)嵩偕⒕偷販卦偕N瀝青路面中修養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益計(jì)算分析，主要結(jié)論如下：

（1）瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工過程中能耗與溫室氣體排放有很好的相關(guān)性，兩者的變化規(guī)律基本一致，用這兩個(gè)指標(biāo)來進(jìn)行環(huán)境效益評價(jià)具有可行性。

（2）相對于銑刨翻修，在保守預(yù)估就地?zé)嵩偕途偷販卦偕褂脡勖闆r下，就地?zé)嵩偕慕?jīng)濟(jì)效益提高了15.7%，就地溫再生的經(jīng)濟(jì)效益提高了17.1%。這表明就地溫再生經(jīng)濟(jì)效益最好，其次為就地?zé)嵩偕娕俜藿?jīng)濟(jì)效益最差。

（3）相對于銑刨翻修，就地?zé)嵩偕芎慕档土?/span>33.5%，溫室氣體排放量減少了33.2%；就地溫再生能耗降低了58.3%，溫室氣體排放減少了57.9%。這表明就地溫再生環(huán)境效益最優(yōu)，其次為就地?zé)嵩偕娕俜蕲h(huán)境效益最差。

（4）綜合考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，建議在瀝青路面中修養(yǎng)護(hù)中推廣應(yīng)用就地溫再生技術(shù)，這對構(gòu)建我國綠色交通體系具有重要意義。

▎作者：湖北省高速公路實(shí)業(yè)開發(fā)有限公司?羅爐、雷宗建、顏加俊