沥青专题 · 修路到底用多少沥青？
对于道路的分类和沥青在施工中的实际需求量等具体情况，很多投资者可能不太熟悉，因此，我们进行一个详细的介绍和测算，为大家“排忧解难”。本篇文章围绕公路**、路面**、路面结构及面层进行介绍，再对新建公路和养护公路的沥青用量进行理论测算。
一、公路**
高速公路为专供汽车分方向、分车道行驶，全部控制出入的多车道公路。高速公路的年平均日设计交通量宜在15000辆小客车以上。
一级公路为供汽车分方向、分车道行驶，可根据需要控制出入的多车道公路。一级公路的年平均日设计交通量宜在15000辆小客车以上。
二级公路为供汽车行驶的双车道公路。二级公路的年平均日设计交通量宜为5000~15000辆小客车。
四级公路为供汽车、非汽车交通混合行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路年平均日设计交通量宜在2000辆小客车以下;单车道四级公路年平均日设计交通量宜在400辆小客车以下。
不同**的公路所对应的路面**、设计速度、车道数均有所不同，这也决定了它们的路面面层类型（即使用材料）与材料用量不同，具体差异我们将在下文中展开论述。
二、路面**
路面按照面层材料的组成、结构强度、路面所能承担的交通任务和使用的品质分为高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面四个**。不同公路**对应不同路面**。
高级路面其面层材料类型为沥青混凝土和水泥混凝土，所适用的公路**为高速、一级及部分二级公路。
低级面层其面层材料类型为各种粒料或当地材料改善土，如炉渣土、砾石土和砂砾石土等，所适用的公路**多为四级公路。
三、路面结构及面层
路面面层类型通常包括沥青路面、水泥混凝土路面和其他类型路面。我们这里重点讨论沥青路面。沥青路面分为沥青混凝土混合料、沥青碎石混合料、沥青贯入式、沥青表面处治四种类型。
沥青混凝土路面是用沥青混凝土混合料铺筑成的路面结构。沥青混凝土混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料，与沥青结合料拌和、压实后剩余空隙率小于10%的混合料，简称沥青混凝土，以AC表示。沥青混凝土路面适用于高速公路、一级、二级公路的沥青面层。
沥青贯入式路面是在初步压实的碎石或轧制砾石上，分层浇洒沥青、撒布嵌缝料，经压实而成的路面结构，厚度通常为4～8cm。沥青贯入式路面适用于二级及二级以下公路的面层，也可作为沥青混凝土路面的联结层。
面层类型的选用除考虑公路**及其对应的路面**外，还应根据筑路材料供应情况，以及当地土质、气候、水文和施工技术等条件进行综合判断。
实例一：连云港新墟公路：表面层为3cm沥青碎石混合料，中间层为5cm沥青混凝土，下面层为7cm沥青贯入式
实例二：济青高速公路潍坊K135-K177段：表面层为4cm沥青碎石混合料, 中间层为6cm沥青混凝土，下面层为8cm沥青碎石混合料
注：
粗集料是指粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等集料。
细集料是指粒径小于2.36mm的天然砂、人工砂（包括机制砂）及石屑等集料。
填料是指在沥青混合料中起填充作用的粒径小于0.075mm的矿物质粉末。
矿料是指用于沥青混合料的粗集料、细集料、填料的总称。
过渡层是指在填方路基为细粒土时，通过粒料直径的逐渐过渡,缓冲石方与细粒土基础的直接接触,以减少出现石方路基施工时的下沉和空隙的结构层。
整平层是指铺筑在旧路面上起调整高度、横坡和平整度等整平作用的结构层。
联结层是指为加强面层与基层的共同作用或减少基层裂缝对面层的影响，设在基层上的结构层。
罩面是指为改善沥青路面的使用质量，提高路面的防水、抗滑能力和平整度，在原有沥青路面上加铺的细石薄沥青结构层。
来源：Wind，中信建投期货
四、新建公路沥青用量估算
1. 沥青混凝土体积的计算
沥青混凝土体积=厚度*宽度*长度
来源：Wind，中信建投期货
宽度：由于本文仅为粗略估算，暂仅将车道宽度作为主要衡量标准，未将路肩等因素考虑在内。根据《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）中的说明，不同**的公路有不同的设计速度和车道数，设计速度决定了其车道宽度，在以下计算中，我们将高速公路车道宽度取为3.75m，车道数取为6；一级公路车道宽度取为3.75m，车道数取为4；二级公路车道宽度取为3.75m，车道数取为2；则可以计算得到：公路宽度=车道数*车道宽度。
来源：Wind，中信建投期货
2. 沥青混凝土密度的选取
如上文中介绍，高速公路、一级、二级公路的沥青面层主要使用沥青混凝土混合料。常见的传统沥青混凝土混合料集料的粒径分类有三种规格：
细粒式沥青混凝土：密度为2.46吨／立方米，AC—9.5mm或AC—13.2mm。
中粒式沥青混凝土：密度为2.43吨／立方米，AC—16mm或AC—19mm，。
粗粒式沥青混凝土：密度为2.44吨／立方米，AC—26.5mm或AC—31.5mm。
施工时沥青混凝土混合料的组合原则是：沥青面层集料的最大粒径宜从上层至下层逐渐增大。上层宜使用中粒式及细粒式，且上面层沥青混合料集料的最大粒径不宜超过层厚的1/2，中、下面层集料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。在以下计算中我们将沥青混凝土混合料的密度取为2.45吨／立方米，则可以计算得到：沥青混凝土质量＝密度*体积。
3. 沥青混凝土中沥青含量的选取
4. 计算举例
新建一公里公路沥青用量：
高速六车道：沥青层厚度0.18m，车道宽度3.75m，6条车道，沥青混凝土密度2.45吨/立方米，其中沥青含量4%，则新建一公里所需沥青用量约为396.9吨（396.9=0.18*3.75*6*1000*2.45*4%）。
一级四车道：沥青层厚度0.13m，车道宽度3.75m，4条车道，沥青混凝土密度2.45吨/立方米，其中沥青含量4%，则新建一公里所需沥青用量约为191.1吨（191.1=0.13*3.75*4*1000*2.45*4%）。
二级二车道：沥青层厚度0.09m，车道宽度3.75m，2条车道，沥青混凝土密度2.45吨/立方米，其中沥青含量4%，则新建一公里所需沥青用量约为66.2吨（66.2=0.09*3.75*2*1000*2.45*4%）。
五、养护沥青用量估算
1. 养护工程分类
根据交通部2018年3月2日发布的《公路养护工程管理办法》中的说明，养护工程按照养护目的和养护对象，分为预防养护、修复养护、专项养护和应急养护。
专项养护是指为恢复、保持或提升公路服务功能而集中实施的完善增设、加固改造、拆除重建、灾后恢复等工程。
考虑到专项养护为养护需求主要来源，以下估算主要以专项养护的标准展开进行。
2. 根据《公路(养护)工程预算定额》中的说明：专项养护中路面常规挖补、沥青混凝土车辙处治按照实际情况，以4cm为基准，其他厚度根据每增加1cm计算消耗量。因此在以下估算中我们将养护所需沥青层厚度粗略取为5 cm。
3. 其余计算同新建公路沥青需求：
沥青混凝土体积=厚度*宽度*长度
沥青混凝土的密度取2.45吨／立方米
沥青混凝土的质量＝密度*体积
沥青混凝土中沥青含量取4%
4. 计算举例
养护一公里公路沥青用量：
高速六车道：沥青厚度0.05m，车道宽度3.75m，6条车道，沥青混凝土密度2.45吨/立方米，其中沥青含量4%，则养护一公里所需沥青用量约为110.3吨（110.3=0.05*3.75*6*1000*2.45*4%）。
一级四车道：沥青厚度0.05m，车道宽度3.75m，4条车道，沥青混凝土密度2.45吨/立方米，其中沥青含量4%，则新建一公里所需沥青用量约为73.5吨（73.5=0.05*3.75*4*1000*2.45*4%）。
二级二车道：沥青厚度0.05m，车道宽度3.75m，2条车道，沥青混凝土密度2.45吨/立方米，其中沥青含量4%，则新建一公里所需沥青用量约为36.8吨（36.8=0.05*3.75*2*1000*2.45*4%）。
以上新建和养护一公里各级公路的举例估算结果汇总如下：
来源：Wind，中信建投期货
六、小结
从沥青的基本面来看，沥青下半年呈现一个高供给的情况，那需要相应的实际高需求匹配，从今年专项债和部分项目施工的情况来看，需求不至于太差，但具体终端需求情况仍有待后续进一步跟踪。
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