江華珍

【摘  要】：作為公路工程重要組成部分的瀝青路面工程，近兩年受市場瀝青供需矛盾的影響較大。本文從分析瀝青價格上漲原因入手，對公路水泥路面和瀝青路面的路用性能、建設造價、養護費用、車輛運營費用以及社會效益進行了分析，提出了在時下瀝青價格居高不下的情況下，應大力推薦修筑水泥混凝土路面的觀點。
【關鍵詞】：水泥路面；瀝青路面；經濟性能
      隨著我國經濟的迅速發展，公路交通量增大，重型運輸車輛的比重越來越大，這對公路路面結構強度和使用性能提出了更高的要求。水泥混凝土路面適應了這種需求，具有抗壓強度與抗彎拉強度高，使用壽命長，溫度穩定性好，不易產生塑性變形，養護費用低等優點，但車輛行駛噪音大、平穩性較差、路面破損后修補困難。

1  瀝青價格不斷上漲的原因分析及瀝青路面對環境的影響
1.1  受國際原油價格上漲影響。
我國作為世界第二大石油消費大國，受全球需求增加、主要產油國局勢不穩定、美元貶值、自然災害、突發事件、基金操作等因素的影響，2003年以來隨著國際石油價格的持續攀高，高等級公路瀝青路面建設所用的道路瀝青價格也越來越高。如此高昂的瀝青價格，對我國近1／4量依靠進口瀝青鋪筑的的高等級公路建設帶來了極為不利的影響，據有關部門的不完全統計，2005年底完工的高速公路瀝青路面工程，由于瀝青價格上漲，其花費大大超過預算。即使如此，許多計劃完工的路段，也因無法保證瀝青供應而未能按時完成通車。
1.2  瀝青屬稀缺不可再生資源，市場需求量大。
瀝青作為稀缺不可再生資源，不僅表現在當前國際油價的飆升和劇烈波動上，它作為土木、水利、礦山和建筑等工程的主要材料，社會需求量也相當大。我國瀝青總產量的一半用于其它土木建筑工程，不可能因為修建瀝青路面而讓其他行業削減防水瀝青的用量。
我國道路瀝青主要用于公路、市政道路、和機場等工程的建設上，其中公路建設是道路瀝青的最主要消耗領域。公路建設的快速發展帶動了道路瀝青市場消費的迅速增長。
高油價下我國道路瀝青市場形勢嚴峻，原油價格持續走高必將導致瀝青價格的上漲，需求量大而供應不足，供需矛盾將日益突出。
1.3  瀝青路面對環境的影響
眾所周知，瀝青是一種不易自然分解和降解的物質，其自然分解和降解的需幾十年，瀝青路面使用過程中對周圍的土地、地下水等會造成污染，國際綠色環保組織反對大量修建瀝青路面。如瀝青加熱及攪拌鋪設過程中產生的瀝青煙氣含有大量的有毒有害物質，對操作人員、對區域環境空氣將產生一定的影響，對周圍居民的身體健康將造成一定的損害；降雨沖刷路面產生的大量路面徑流污水；瀝青及基煙氣對皮膚粘膜具有刺激性，有光毒和致腫瘤作用，接觸瀝青的主要皮膚易得光毒性皮炎、黑變病、職業性痤瘡、疣狀贅生物及事故引起的熱燒傷等。 2  水泥與瀝青路面路用性能比較
2.1  普通瀝青混凝土路面普遍存在的技術和質量難題主要有兩點：
(1)耐久性差。目前國內瀝青混凝土路面較長的使用壽命為8～12年，普遍短于設計使用壽命15～20年，而且因自然環境和運行狀況不良，有的路面甚至3～5年即需要整體翻修改造。
(2)路面的早期破壞嚴重。有的新路開通后短的2～3年、長的6～8年就出現坑槽、開裂、 車轍、抗滑性能不足等病害而需要維修。除設計和施工方面的原因以外，主要外因是交通量增長過快，重載、超載嚴重，使道路長期處于超負荷運轉狀態；主要內因是材料(瀝青、骨料等)性能差，導致路面抵抗拉應力(如冷熱、干濕的脹縮應力、荷載彎拉與疲勞應力、反射裂縫的擴張應力等)、剪應力、滲水和粘結老化等能力相對不足。
2.2  改性瀝青和SMA技術的不足
公路部門為了解決這些嚴重又緊迫的問題，在學習國外先進經驗的基礎上采取了一些措施和辦法，摸索出一些成功的經驗，其中使用最多的是改性瀝青與SMA路面兩項新技術。但改性瀝青和SMA路面兩項新技術用于公路工程時仍存在缺陷：
(1)它需要的專用設備和材料(優質骨科、改性劑、填料)一般地區難以具備，而且一次性投資較大，其要求的施工技術也比目前常規做法難度大。
(2)隨著近期國內外石油價格的上漲，兩項新技術原已較高的成本又將增加。
(3)從增加路面抗裂、防滲、隔離、擴散的機理來說，過分依賴于增加瀝青結合料的彈性和粘結力，以及增大骨料強度與減少混合料孔隙率的辦法并不是最優的。因為瀝青結合料的改性能使其抗拉、抗剪的力學性能增加，但幅度終究不會太高；高強骨料也不是各地區均有；混合料孔隙率的降低已近極限，而且在骨科和結合料之間的界面總會因材料的物理和力學性質的差異而不可避免地出現滲水通道。
(4)瀝青材料本身的日曬老化、高溫軟化、低溫脆化、沖擊疲勞等問題還有待解決。 2.3  水泥混凝土路面普遍存在的技術和質量難題主要有兩點：
(1) 噪聲大。隨著交通運輸事業的發展，道路交通噪聲已成為環境噪聲污染的最重要來源。由于傳統水泥混凝土路面的噪聲比普通瀝青路面略高，所以很多國家對新建道路已經明確規定，禁止使用普通水泥混凝土路面，但道路的表面特征是影響路面噪聲的主要因素，所以通過改善水泥混凝土路面結構的方法來降低路面噪聲是一種行之有效的方法。如露石混凝土路面和無細集料混凝土。
露石混凝土路面是一種將面層混凝土中的粗集料外露，形成非光滑表面的路面。它采用暴露混凝土粗集料取代了傳統水泥混凝土采用刷毛和劃槽的表面處理方式。露石混凝土路面比一般刷毛混凝土路面降低約3dB的噪聲，甚至比熱壓瀝青混凝土更安靜。
無細集料混凝土是用水泥和水作結合料，將單一粒徑的粗集料粘結而形成混凝土。如同多孔性瀝青路面一樣，無細集料混凝土由開級配的粗集料組成，它的結構不同于通常的密級配或半密級配水泥混凝土，而屬于骨架空隙結構的開級配，具有噪聲低、排水快等特點。      (2) 路面接縫多。水泥混凝土路面面板上設有縱向和橫向接縫兩種。縱向接縫是與路線中心線平行的接縫，一般有縱向縮縫和縱向施工縫。橫向接縫是與行車方向垂直的接縫，一般有橫向縮縫、橫向脹縫和橫向施工縫三種。接縫的存在，使混凝土板變得不連續，荷載的傳遞在接縫處產生相當大的變化，尤其是當行車荷載剛好作用于接縫處時，其輪載的作用主要集中于板的兩側邊緣及傳力桿上，對板的破壞性極大，當輪載反復作用時，縫兩側的板邊緣及傳力桿易遭受破壞。

3  高等級公路水泥與瀝青路面車輛運營費用比較
行車經驗告訴大家，在相同平整度水平下，瀝青路面上行駛比水泥路面更舒適。但是，這種舒適是以高油耗為代價的。瀝青路面屬柔性結構，車輪在這種柔性結構上行駛時，車輪下部在重力作用下出現“彎沉盆”現象，類似于每個車輪在行駛過程中都在爬“彎沉盆”形成的縱坡而多耗油；水泥路面屬剛性路面，車輛在水泥路面處行駛時剛性路面板中只有微小的應變級微量變沉，僅在每個橫向接終于縫處有彎沉臺。
4   公路水泥路面社會效益分析
水泥工業作為基礎性原材料行業，與國民經濟整體發展水平關聯度較高，特別是與固定資產投資規模密切相關。“十五”期間，我國水泥工業取得了長足發展，突出表現為：價格低廉平衡、產量高速增長。生產水泥需要的是相關化學成分，不是特定的原料，例如位于南京湯山的南京建通官塘水泥廠，用工業廢料代替生產原料，每產1噸水泥就消化1.2噸廢料。生產水泥可利用各種高爐礦渣、粉煤灰等工業廢渣，采礦場廢棄的碎石等用來代替水泥廠大量需要的石灰石；煉鋼廠廢棄的鋼渣，和來自銅礦、銀礦的銅尾礦、銀尾礦一起代替鐵粉；化工廠的膠硫石膏代替石膏；水廠、電廠、鍋爐房的廢棄物硫酸鋁渣、粉煤灰、爐底渣經攪拌后做混合材。水泥工業在我國大多數地區屬支柱產業，高等級公路修建水泥混凝土路面能促進地方經濟的發展。