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公路選擇混凝土還是瀝青，大有講究!涉及經(jīng)濟(jì)學(xué)
進(jìn)口瀝青的采購和供應(yīng)也存在很大問題，一是在目前原油價(jià)格居高不下的情況下，國(guó)際市場(chǎng)上瀝青價(jià)格太高;二是即使能接受高昂的瀝青價(jià)格，短時(shí)間內(nèi)也很難采購齊所需要的瀝青數(shù)量。與此形成鮮明對(duì)比的是，國(guó)內(nèi)水泥價(jià)格多年來一直持續(xù)穩(wěn)定在300多元/噸左右。普通瀝青、改性瀝青的平均價(jià)格為4500元/噸，是水泥單價(jià)的15倍。據(jù)我們測(cè)算，瀝青與水泥單價(jià)比為6時(shí)是瀝青路面和水泥路面等投資平衡點(diǎn)，由此可以知道，2005年我國(guó)建造的高速公路瀝青路面，每平方米投資比水泥混凝土路面高50%。
瀝青資源稀缺
瀝青資源的稀缺不僅表現(xiàn)在當(dāng)前國(guó)際油價(jià)的飆升和劇烈波動(dòng)上，它作為大量土木、水利、礦山和建筑工程等的最主要防水材料，社會(huì)需求量亦相當(dāng)大。我國(guó)瀝青總產(chǎn)量的一半是用于其他土木建筑行業(yè)的，我們不可能因?yàn)樾藿r青路面而讓其他行業(yè)削減防水瀝青的用量。更為嚴(yán)重的是，按美國(guó)能源專家Paul?Roberts的著作《The End of Oil》中的觀點(diǎn)：在未來5年～10年中，世界原油產(chǎn)量將會(huì)到達(dá)巔峰值。然而，原油的需求會(huì)隨著中國(guó)、印度等發(fā)展中大國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速增長(zhǎng)依然相當(dāng)旺盛，瀝青作為一種稀缺資源，在供不應(yīng)求的條件下保持高價(jià)位是一種必然趨勢(shì)。不僅如此，我們必須預(yù)見到在未來30年里，全世界原油資源將消耗殆盡，屆時(shí)，將沒有一滴瀝青可供我們建造路面。眾所周知，瀝青路面對(duì)公路周圍的土地、地下水等會(huì)造成污染，瀝青的自然分解與降解需要幾十年，這也是國(guó)際上綠色環(huán)保組織反對(duì)大量建造瀝青路面的重要原因之一。有鑒與此，我們必須未雨綢繆，尋求替代瀝青路面的面層材料與技術(shù)，在這種尋求中，打破瀝青路面一統(tǒng)高速公路的不利局面，大力修建水泥混凝土路面高等級(jí)公路是一個(gè)非常明智的選擇。水泥工業(yè)在我國(guó)不少地方是支柱產(chǎn)業(yè)，修建水泥路面高等級(jí)公路還能促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，如在廣東省梅州市，梅州市委、市政府向廣東省交通廳提出了用水泥路面修建梅(州)河(源)高速公路的建議。此舉既實(shí)現(xiàn)了梅州水泥銷售的良好業(yè)績(jī)，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和GBT的持續(xù)增長(zhǎng)，也提升當(dāng)?shù)厮嗟馁|(zhì)量和知名度。
新建高速公路兩種路面造價(jià)比較
與水泥路面相比，瀝青路面的造價(jià)有5項(xiàng)貴于水泥路面。1.進(jìn)口瀝青單價(jià)是國(guó)產(chǎn)水泥單價(jià)的15倍瀝青平均價(jià)格為4500元/噸，是水泥價(jià)單價(jià)300元/噸的15倍，大大超過了我們所計(jì)算的6倍這個(gè)等投資平衡點(diǎn)。2.瀝青路面集料的投資是水泥路面集料的2倍～3倍粗集料：瀝青路面是裸露粗集料路面，對(duì)集料的抗磨光、抗滑性、粘附性要求很高，要求使用玄武巖、輝綠巖等堿性集料，這些粗集料的價(jià)格視運(yùn)距遠(yuǎn)近是水泥路面粗集料的3倍～6倍。細(xì)集料：瀝青路面級(jí)配由粗集料、碎石砂、石粉等三級(jí)原材料構(gòu)成，比水泥路面不僅多石粉這種一級(jí)原材料，而且還不可使用天然石英砂，必須用玄武巖或輝綠巖碎石砂。在造價(jià)上，瀝青路面使用的碎石砂價(jià)格是水泥路面的2倍～3倍，而且石粉是額外需要投入的原材料。瀝青路面的油石比一般為5%左右，而水泥路面中水泥石的份量約占20%。因此，瀝青路面中的集料總量比水泥路面多15%左右，這15%一般為石粉占有。3.瀝青混合料拌和能耗遠(yuǎn)高于水泥混凝土瀝青混合料一般為熱拌和，而水泥路面混凝土為冷拌和。瀝青路面加熱拌和的能耗在水泥路面拌和中是沒有的，加熱消耗每立方米瀝青混合料的能耗大約需要增加100元～150元。4.瀝青路面振動(dòng)壓實(shí)能耗高施工中，瀝青路面需要振動(dòng)、碾壓、密實(shí)成形，而水泥路面只需要振搗棒振搗密實(shí)成形。瀝青路面的振動(dòng)、碾壓需要振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)、膠輪壓路機(jī)精平，比水泥路面振搗成形需要的振動(dòng)壓實(shí)施工能耗高5倍～8倍。5.瀝青路面的建造速度慢于水泥路面高速公路瀝青路面有三個(gè)面層、三層粘層油和一層透層油，全表面層共需7遍工序方可完成，而水泥混凝土路面僅一個(gè)面層。以前一個(gè)水泥混凝土路面層代替瀝青路面7個(gè)面層，如今，為提高半剛性基層表面的抗沖刷性，水泥路面增加了透層油和封層油，一個(gè)面層工序代替瀝青路面的5個(gè)工序。瀝青路面和水泥路面均可采用攤鋪機(jī)施工，水泥混凝土路面的施工速度更快、工序更簡(jiǎn)潔，施工動(dòng)用的機(jī)械更少，施工費(fèi)用也更節(jié)省。綜合上述各種因素，水泥路面的建造費(fèi)用比瀝青路面節(jié)省一倍。按每立方米混合料測(cè)算，瀝青混合料需要1000元～1200元，而水泥路面僅需要500元～600元。按厚度計(jì)算，18cm厚瀝青路面高速公路每平方米造價(jià)180元～240元，而28cm厚的水泥路面每平方米只需要90元～120元。高速公路兩種路面的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用比較
雖然瀝青路面比水泥路面有養(yǎng)護(hù)更方便、通車更快的特點(diǎn)，但其養(yǎng)護(hù)費(fèi)用與建造費(fèi)用是成正比的，目前國(guó)內(nèi)許多高速公路瀝青路面出現(xiàn)了建得起、養(yǎng)不起的尷尬局面。瀝青路面局部修復(fù)或加鋪時(shí)，需要的機(jī)械多而全，必須動(dòng)用瀝青攪拌樓、攤鋪機(jī)和壓路機(jī)，其局部修復(fù)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用比新建費(fèi)用大致高4倍～5倍，而水泥路面局部換板可使用三輥軸機(jī)組或小型機(jī)具施工，動(dòng)用的機(jī)械設(shè)備少而輕巧，其局部修復(fù)的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用是建造費(fèi)用的2倍～3倍。雖然瀝青路面養(yǎng)護(hù)有通車快，比水泥路面便于做薄層加鋪，不用考慮接縫防裂等特點(diǎn)，但在我國(guó)目前瀝青、集料、機(jī)械、養(yǎng)護(hù)施工等嚴(yán)峻形勢(shì)下，其養(yǎng)護(hù)費(fèi)用大致為水泥路面的3倍左右。
相同設(shè)計(jì)、施工水平下兩種路面的使用年限比較
在相同設(shè)計(jì)、施工水平下，水泥路面到大修的使用年限比瀝青路面長(zhǎng)一倍，與路面設(shè)計(jì)使用的基準(zhǔn)期相當(dāng)：水泥路面30年，瀝青路面15年。黑龍江哈爾濱至大慶高速公路水泥混凝土路面，經(jīng)過16年的通車運(yùn)營(yíng)和連續(xù)觀測(cè)表明，同樣是水泥混凝土路面，使用小型機(jī)具與滑模攤鋪相比，達(dá)到相同破損率時(shí)，滑模攤鋪水泥混凝土路面比小型機(jī)具施工的水泥混凝土路面使用壽命長(zhǎng)6年～7年。湖南長(zhǎng)沙至益陽高速公路水泥混凝土路面與益陽至常德插傳力桿的水泥混凝土路面對(duì)比表明，每條縮縫插入傳力桿，達(dá)到相同破損率時(shí)，有傳力桿水泥混凝土路面比未插傳力桿的水泥混凝土路面使用壽命長(zhǎng)3年。因此，建議將長(zhǎng)沙至益陽高速公路水泥混凝土路面全部后補(bǔ)插傳力桿，以延長(zhǎng)該路段的使用壽命。相同設(shè)計(jì)水平是指高速公路瀝青、水泥路面的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)相應(yīng)的交通量與超載要求，相同的施工技術(shù)水平指兩種路面的施工都應(yīng)該采取大型攤鋪機(jī)進(jìn)行。水泥路面使用大型攪拌樓和滑模攤鋪機(jī)，瀝青路面使用瀝青拌合樓、瀝青攤鋪機(jī)及其配套的壓路機(jī)等。在這樣“相等”的條件下，水泥混凝土路面的使用壽命比瀝青路面長(zhǎng)一倍。高速公路車輛運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)學(xué)
眾所周知，在相同的平整度水平下，瀝青路面比水泥路面要舒適。但是，舒適是要付出高油耗的代價(jià)的。車輪在瀝青路面這種柔性結(jié)構(gòu)上，每個(gè)車輪的下部在重力作用下出現(xiàn)“彎沉盆”現(xiàn)象，這就相當(dāng)于每個(gè)車輪在運(yùn)動(dòng)中都在爬“彎沉盆”形成的縱坡，而水泥路面僅在每個(gè)橫向接縫處有彎沉臺(tái)，剛性路面板中僅有非常微小的應(yīng)變級(jí)微量彎沉。因此，國(guó)外研究檢測(cè)表明，水泥路面運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性要優(yōu)于瀝青路面。這種經(jīng)濟(jì)性與車速有關(guān)，在一般高速公路上，60km/h行車速度時(shí)，水泥路面的油耗比瀝青路面節(jié)省8%;120km/h行車速度時(shí)，水泥路面的油耗比瀝青路面可節(jié)省15%。
如果我國(guó)將大多數(shù)高速公路瀝青路面建造成水泥路面，所有行駛在高速公路上的車輛將節(jié)省不少于10%的運(yùn)營(yíng)油耗。在能源緊缺的形勢(shì)下，全國(guó)車量節(jié)省10%的油耗，將是非常巨大的能源節(jié)約!綜上所述，由于我國(guó)資源和能源的限制和制約，加快水泥混凝土路面的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步是我國(guó)高速公路建設(shè)的客觀需求，也是促進(jìn)我國(guó)能源大發(fā)展的重要戰(zhàn)略措施。
