1、    瀝青面層施工能耗計算及其影響因素    劉亞濤+劉會琦+武民乾+王永浩摘要：為全面了解瀝青路面面層修筑的能耗水平，通過建立基于定額法的瀝青面層施工能耗計算方法，計算了典型路面結構的瀝青面層施工能耗并分析了其影響因素。結果表明：在混合料的生產、運輸、攤鋪及碾壓等環節中，混合料生產過程的能耗最大；運輸能耗隨著汽車載重量的增大而降低；瀝青面層施工能耗與機械設備的生產能力密切相關，其中拌和能耗隨著拌和設備生產能力的提高逐漸降低。關鍵詞：瀝青面層；施工能耗；計算方法；定額法中圖分類號：u416.217文獻標志碼：b0引言瀝青路面是中國高等級公路的主要路面形

2、式，占中國高等級公路的90%以上。瀝青路面面層修筑過程的拌和、運輸、攤鋪與碾壓均需消耗設備的燃油與電能，且排放大量的co2等溫室氣體13。因此，測算瀝青面層施工過程的能源消耗并分析其影響因素，全面了解瀝青路面面層修筑的能耗水平，為路面材料的生態設計和清潔生產提供依據，實現施工工藝的低碳化設計，降低施工企業的生產成本，其意義顯著。本文在對比分析的基礎上，優選出基于施工定額的瀝青面層施工能耗的計算方法，并分析其影響因素。1瀝青路面施工階段能耗的計算方法根據數據來源及適用范圍的不同，可將瀝青面層施工階段的能耗（以下稱為施工能耗）計算方法分為3種，分別是理論計算法、現場實測法和定額法，3種方法計算能耗

3、的流程，如圖1所示45。圖1能耗計算方法流程理論計算法是指以機械設備額定參數為基礎建立能耗計算方法?，F場實測法是指通過調查瀝青面層現場施工的全部能耗，獲取基準參數，并據此建立單位質量瀝青混合料的能耗計算方法6。定額法是指以中國現行的公路工程預算定額（jtg/t b06022007）7和公路工程機械臺班費用定額（jtg/t b06032007）8為基礎，在計算出單位瀝青混合料機械臺班數之后，結合機械設備單位臺班的能源消耗參數，進一步計算單位瀝青混合料的能耗。綜合對比3種方法，現場實測法體現了機械設備運行的實際情況，調查計算結果精確，更接近實際情況，但現場實際情況復雜難以全面調查9；理論計算法與現

4、場實測法正好相反，是根據機械設備的額定參數進行計算，但當設備的生產功率、設備老化情況、單耗或綜合油耗等發生變化時，能耗計算結果會發生變化10；定額法由于通過多年計算與分析，結合當地歷史經驗，考慮到了施工機械、施工地區及混合料類型的差異性，具有可靠度高、可行性好的特點。綜上，本文采用定額法計算瀝青路面面層的施工能耗。2瀝青路面面層施工能耗的計算方法瀝青路面面層施工能耗，主要包括瀝青混合料的生產、運輸、攤鋪及碾壓的能源消耗，以重油、柴油等液體燃料消耗以及電力消耗為主。本文以細粒式瀝青混合料為例，詳細說明定額法的計算過程。2.1瀝青混合料生產能耗通過預算定額確定生產 1 000 m3細粒式瀝青混合料

5、所需的機械臺班數量，機械臺班費用規定了每一機械臺班的液體燃料及電力消耗量，由此可計算生產1 000 m3細粒式瀝青混合料所需的液體燃料和電力消耗量，結果如表13所示。按照不同能源的熱值，計算生產1 000 m3細粒式瀝青混合料的總能耗，結果如表4所示。2.2瀝青混合料運輸能耗預算定額確定了運輸 1 000 m3細粒式瀝青混合料所需要的運輸車輛臺班數，機械臺班費用定額規定了每一運輸車輛每臺班的柴油消耗量，由此可計算瀝青混合料運輸的能耗，結果如表5所示。2.3瀝青面層攤鋪能耗預算定額確定了攤鋪1 000 m3細粒式瀝青混合料所需要的攤鋪機械臺班數，機械臺班費用定額給出了每一攤鋪機械臺班的燃料消耗量

6、，由此則可以計算攤鋪1 000 m3細粒式瀝青混合料的能耗，結果見表6、7所示。2.4瀝青路面碾壓能耗預算定額確定了碾壓1 000 m3細粒式瀝青混合料所需要的碾壓臺班數量，機械臺班費用定額給出了每一碾壓機械臺班的燃料消耗量，由此則可以計算碾壓1 000 m3細粒式瀝青混合料的總能耗，結果見表8。3典型結構瀝青面層施工能耗計算與影響因素分析3.1瀝青路面工程項目簡介某高速公路全長20 km，雙向四車道，路面寬為28 m，其中車道寬15 m、中央分隔帶3 m、兩側路緣帶15 m、硬路肩70 m、土路肩15 m，瀝青面層所需材料數量如表9所示。上面層采用改性瀝青細粒式瀝青混凝土ac13，中面層為基

7、質瀝青中粒式瀝青混凝土ac20，下面層為基質瀝青粗粒式瀝青混凝土ac25。3.2瀝青面層施工能耗計算與分析瀝青混合料生產設備為西筑4000型拌和樓，額定生產能力為320 t·h-1。根據基于施工定額的瀝青面層施工能耗的計算方法，進一步計算出上、中、下面層瀝青混合料的生產總能耗，結果如表10所示。拌和樓生產能力為320 t·h-1，使用2臺型號為lt6000型攤鋪機。根據攤鋪能耗的計算方法，可計算該工程的攤鋪能耗，結果如表12所示。基于施工定額的瀝青面層施工能耗匯總結果見圖2。由圖2可知，在混合料生產、運輸、攤鋪及碾壓4個環節中，能耗最大的為混合料生產環節，占總能耗的88.4

8、%；其次為混合料運輸環節，占總能耗的58%；碾壓環節占44%，攤鋪環節占44%。3.3瀝青面層施工能耗的影響因素分析基于定額法的計算結果可得生產1 000 m3細粒式瀝青混合料的總能耗，如圖3所示?？梢姡韬驮O備的生產能力越高，意味著生產效率也越高，生產單位瀝青混合料的能耗也越低，生產能力為320 t·h-1的拌和設備比30 t·h-1的能耗降低了17.8%。1 000 m3瀝青混合料的運輸油耗如圖4所示。由結果可知，單位質量混合料的運輸總能耗隨著運距的增加產生線性增加；隨著汽車載重量的增大，汽車空返次數減少，總能耗也隨之降低，載重20 t的運輸總能耗是載重10 t的70%

9、左右。 當拌和設備生產能力提高時，為適應生產效率，必須配備更大型的攤鋪碾壓設備與之配套。生產效率的逐漸提高，使得單位質量瀝青混合料的攤鋪與碾壓能耗降低，如圖5、6所示。4結語（1）通過對比理論計算法、現場實測法與定額法的優缺點，因定額法具有適用性廣、可靠度高等優點，推薦采用定額法計算瀝青面層的施工能耗。（2）計算了典型路面結構的瀝青面層施工能耗，發現在混合料生產、運輸、攤鋪及碾壓4個過程中，混合料生產過程能耗最大，占總能耗的88.4%，其他3個過程僅占11.6%。（3）瀝青面層施工能耗與機械設備的生產能力密切相關，拌和能耗隨著拌和設備生產能力的提高逐漸降低；拌和設備生產能力提高時，為適應生產效

10、率，必須配備更大型的攤鋪與碾壓設備，使得攤鋪與碾壓能耗隨之降低；運輸能耗隨著汽車載重量的增大而降低。參考文獻：1王新岐，陳姣，王朝輝，等.瀝青混合料施工機械能耗量評價研究j.筑路機械與施工機械化，2015，32（11）：4548.2朱浩然，蔡海泉，盧勇，等.基于lca的瀝青路面養護能耗測算及軟件開發j.交通建設與管理內刊，2014（22）：293298.3王賀禮，謝運生，羅成龍，等.交通運輸業溫室氣體排放現狀及減排對策j.能源研究與管理，2011（3）：911.4藺瑞玉，沙愛民，楊發林，等.瀝青路面溫室氣體排放評價方法j.長安大學學報：自然科學版，2014，34（6）：1926.5楊博，張爭奇，張慧鮮.瀝青路面節能減排量化評價方法j.公路交通科技，2014，31（1）：3238.6程玲，閆國杰，陳德珍，等.溫拌瀝青混合料攤鋪節能減排效果的定量化研究j.環境工程學報，2010，9（4）：21512155.7宋靜靜.不同拌和類型瀝青混合料能耗排放研究d.西安：長安大學，2015.8丁智勇，謝永平，王寶金，等.熱拌瀝青混合料生產和施工全過程能耗與排放評價j.筑路機械與施工機械