摘要：道路是實現(xiàn)城市和農(nóng)村發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，但其建設(shè)過程卻是碳排放的主要來源之一。隨著我國“雙碳”目標的提出，道路基礎(chǔ)建設(shè)中產(chǎn)生的碳排放問題引起了更為廣泛的重視。由于道路基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展存在著一定的特殊性，使得其與大多行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標的方法途徑有所不同，因此研究通過對道路建設(shè)中存在的碳排放問題進行總結(jié)和分析，提出了一些針對性解決方案，可為我國道路建設(shè)中的碳減排提供一定參考。

關(guān)鍵詞：道路基礎(chǔ)建設(shè)；“雙碳”目標；碳減排

隨著全球城市化進程的加快，城市道路需求不斷增長，道路建設(shè)成為了支撐城市發(fā)展的重要基礎(chǔ)。但道路建設(shè)的增多，造成能源消耗和碳排放上升，從而導(dǎo)致了全球氣候變暖、環(huán)境污染危害增加、海平面升高、能源資源不足等多方面的問題。我國政府已經(jīng)認識到低碳經(jīng)濟對于可持續(xù)發(fā)展的重要性，并作出實現(xiàn)碳達峰碳中和的重大戰(zhàn)略決策。通過政策法規(guī)、技術(shù)創(chuàng)新、資金投入等方式，實現(xiàn)經(jīng)濟增長、社會發(fā)展與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)，促進低碳經(jīng)濟發(fā)展。

2021年10月24日，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》（國發(fā)〔2021〕23號），明確了我國2030年前實現(xiàn)碳達峰的主要目標和重點任務(wù)，特別強調(diào)了道路建設(shè)領(lǐng)域的低碳轉(zhuǎn)型，并將其作為實現(xiàn)碳達峰的關(guān)鍵行動之一。為響應(yīng)號召，我國各級政府不但在政策層面提出了指導(dǎo)方針，而且在能源、工業(yè)、建筑等關(guān)鍵領(lǐng)域細化了實施策略。特別是在道路建設(shè)領(lǐng)域，大力推廣節(jié)能環(huán)保新材料和新技術(shù)的應(yīng)用，如溫拌瀝青混凝土材料和溫拌瀝青混凝土技術(shù)[1]，為道路建設(shè)的綠色轉(zhuǎn)型提供了堅實的政策基礎(chǔ)和科研方向。

1 道路基礎(chǔ)建設(shè)概況

道路建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，既需要大量的資金投入又需要大量的人員施工，其涉及范圍廣，影響深遠，是改善民生、提高城市品位、提升城市形象的重要基礎(chǔ)。近年來，我國政府高度重視道路建設(shè)，每年都將道路建設(shè)列入政府重要議事日程，并將其作為重大民生工程，納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃之中。目前看來，加大招商引資力度，加快施工進度是促進我國道路建設(shè)的有效路徑。2018-2022年我國道路建設(shè)基本狀況見表1。

數(shù)據(jù)顯示，我國2022年新建道路55.2萬km，

相比于2021年的新建道路增多了2萬km；2022年新建城市橋梁86260座，相比于2021年的新建83673座也有所增多。據(jù)統(tǒng)計，我國2022年道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資達2.8527萬億元[2]。道路基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善既為廣大人民群眾提供了便捷、安全、舒適的外出條件，又為我國經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展提供了有力保障。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國道路基礎(chǔ)建設(shè)已取得了令人矚目的成就。

2 道路基礎(chǔ)建設(shè)中的碳排放現(xiàn)狀

大規(guī)模的道路基礎(chǔ)建設(shè)消耗了大量的資源。一方面，道路基礎(chǔ)建設(shè)占用了大片民用土地、耕地資源和山林土地資源，導(dǎo)致森林被砍伐、濕地被破壞，從而造成碳排放增多，生態(tài)系統(tǒng)受損。另一方面，道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護需要使用大量的石油、瀝青、水泥、石灰等，如2022年我國水泥產(chǎn)量212927.16萬t，其中大部分用于維修道路路面，而在以上材料的生產(chǎn)過程中，不僅會消耗包括電力和燃料等在內(nèi)的大量能源，還會排放二氧化碳。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，水泥生產(chǎn)過程中的碳排放主要來源于燃料燃燒排放、物料運輸排放和生產(chǎn)工藝排放，其中燃料燃燒排放占水泥生產(chǎn)過程碳排放的80%以上[3]。瀝青生產(chǎn)過程中的碳排放主要來自于加熱、運輸、儲存、處理和加工環(huán)節(jié)，其中加熱環(huán)節(jié)的間接排放占主要部分，而直接排放約占整個瀝青生產(chǎn)過程的1/4[3]。碳排放不僅是氣候變化的主要貢獻因素之一，還可能導(dǎo)致極端氣候事件的出現(xiàn)和海平面的上升。因此，節(jié)能減排工作勢在必行，道路建設(shè)碳減排對于實現(xiàn)“雙碳”目標至關(guān)重要。

3 降低道路基礎(chǔ)建設(shè)碳排放路徑研究

3.1 溫拌瀝青技術(shù)

溫拌瀝青技術(shù)的發(fā)展源于對傳統(tǒng)熱拌瀝青技術(shù)的改進和創(chuàng)新。傳統(tǒng)熱拌瀝青通常需要高溫（150～170℃）混合和鋪設(shè)瀝青混合料，往往會產(chǎn)生大量的能源消耗和碳排放。而溫拌瀝青技術(shù)不需要高溫燃燒大量燃料來加熱瀝青混合料，且可適用于較低的施工溫度，因此該技術(shù)有利于減少能源消耗，以及減緩氣候變化和降低對空氣質(zhì)量的不利影響。同時，通過降低施工溫度，可以減小瀝青混合料的黏度，如此一來，不但提高了材料的可操作性，而且提升了瀝青混合料的性能和持久度[4]。另外，由于溫拌瀝青不容易在低溫下凝固，因此特別適用于寒冷地區(qū)，將其廣泛應(yīng)用于低溫環(huán)境下的新道路建設(shè)和舊道路維護，有助于更好地進行鋪設(shè)和壓實。

目前，關(guān)于溫拌瀝青技術(shù)的研究主要在3項主流技術(shù)方面，即瀝青發(fā)泡溫拌技術(shù)、瀝青降黏溫拌技術(shù)和表面活性溫拌技術(shù)。已有諸多國內(nèi)外學(xué)者在溫拌改性劑研發(fā)和溫拌瀝青性能研究上取得了較大進展。研究表明，與熱拌瀝青混合料相比，溫拌瀝青混合料能夠?qū)崿F(xiàn)30%以上的能源節(jié)約[5]。但目前各國研發(fā)的溫拌瀝青技術(shù)產(chǎn)品成本過高，且有些溫拌劑在生產(chǎn)過程中會消耗大量的能量和資源。因此，對于溫拌瀝青技術(shù)的進一步研究，應(yīng)當更加專注于使用壽命、耐久性和環(huán)境效益的提升，以及降低制備過程中的能源、資源消耗和優(yōu)化性能評估方法，從而保證溫拌瀝青在實際道路建設(shè)應(yīng)用中的可行性和持久性，推動溫拌瀝青技術(shù)的新發(fā)展。

3.2 橡膠瀝青技術(shù)

橡膠瀝青技術(shù)的發(fā)展源于對廢舊橡膠輪胎處理的需求和對改進道路材料性能的追求。由于廢舊輪胎很難降解，如處理處置不當會對土壤和水源造成污染，同時傳統(tǒng)道路瀝青材料在抗裂性、吸震性和耐磨性方面表現(xiàn)不佳，因此橡膠瀝青技術(shù)應(yīng)運而生，該技術(shù)通過將廢舊橡膠輪胎回收并與瀝青混合，解決了廢舊輪胎處理和道路基礎(chǔ)建設(shè)原材料替代兩個問題[6]。但制備橡膠瀝青通常需要高于制作和攤鋪普通瀝青的溫度，會使道路建設(shè)期間的碳排放增加[7]。

為了更好地降低路面修建時的碳排放，研究人員將橡膠瀝青技術(shù)與溫拌瀝青技術(shù)進行了結(jié)合[8]。橡膠具有高彈性能，且在與溫拌瀝青技術(shù)相結(jié)合的情況下，修建的道路具有高溫抗車轍、低溫抗開裂和抗噪性能，往往被應(yīng)用于高級路面。同時，溫拌降黏劑可以顯著降低橡膠瀝青生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，減少橡膠瀝青技術(shù)在道路建設(shè)施工中的碳排放。

3.3 水泥混凝土再生技術(shù)

水泥混凝土再生技術(shù)又被稱為再生水泥混凝土技術(shù)，是一種利用廢舊混凝土和建筑廢料再生生產(chǎn)新的水泥混凝土的環(huán)保技術(shù)。廢舊混凝土具備一系列出色的特性，其不但有一定的硬度、耐用性、抗沖擊性、耐水性，而且具有出色的穩(wěn)定性和易加工性。將廢棄混凝土經(jīng)過破碎、篩選、分離和分級處理作為骨料，再按照一定的比例加入水泥等原材料，制成再生水泥混凝土[9]。

使用再生水泥混凝土，不但具有良好的環(huán)境效益，而且具有可觀的經(jīng)濟效益。水泥混凝土再生技術(shù)不僅能夠極大地減少能源消耗，而且能降低骨料生產(chǎn)過程中的碳排放量，有利于環(huán)境保護[10]。另外，采用再生水泥混凝土進行道路建設(shè)可以節(jié)省10%～20%的材料成本[11]。

3.4 建筑垃圾的回收與再生

隨著城市化進程的加快，水泥、瀝青、混凝土等一系列建筑垃圾急劇增多。據(jù)統(tǒng)計，建筑施工過程產(chǎn)生建筑垃圾500～600t/萬m2，混凝土廢料產(chǎn)生量近億t/a，土木建筑拆除過程產(chǎn)生建筑垃圾7000～12000t/萬m2[12]。數(shù)量龐大的建筑垃圾成分復(fù)雜、性質(zhì)多樣，且可能包含有害物質(zhì)。而傳統(tǒng)的處理方式往往是將建筑垃圾集中填埋，不但存在污染大氣和土壤的風(fēng)險，而且可能會有有害物質(zhì)隨著雨水的沁入沁出而污染地下水，從而威脅到城市環(huán)境和人類健康。

面對這一狀況，研究人員開展了建筑垃圾再生利用的相關(guān)課題，并取得了極大進展。研究表明，將建筑垃圾按照材料類型進行分類，可分為混凝土、磚塊、木材、金屬等，其中混凝土碎片能夠制成再生骨料混合用于新的工程項目，而木材可以重新加工用作道路建設(shè)材料[13]。相關(guān)研究成果，在一定程度上解決了自然資源匱乏的問題，實現(xiàn)了建筑垃圾的再生利用，開發(fā)出的環(huán)保、低碳的新型流動回填材料，具有低成本、快速回填、施工方法簡單易行等特點，可廣泛應(yīng)用于道路建設(shè)及其他各類工程項目。

４ 結(jié)束語

道路基礎(chǔ)建設(shè)中涉及大量的能源消耗和碳排放，而如何降低碳排放，以符合“雙碳”目標要求，則是一項嚴峻的挑戰(zhàn)。面對這一挑戰(zhàn)，需要更好地將城市規(guī)劃與土地利用相結(jié)合，減少對土地的過度開發(fā)和資源消耗；同時確保投入在低碳道路基礎(chǔ)建設(shè)上的資金能夠取得環(huán)境、社會和經(jīng)濟方面的可持續(xù)回報?！半p碳”不僅是一種目標，更代表著對未來的承諾，以及人與自然和諧共生的美好愿景。

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作者簡介

史鵬輝（1986—） ，男，漢族，甘肅會寧人，工程師，大學(xué)本科，主要從事建筑方面的工作。

加工編輯：王玥

收稿日期：2024-05-07