□李明明 李友林
以技術(shù)創(chuàng)新拓寬節(jié)能減排空間
□李明明 李友林
技術(shù)創(chuàng)新;節(jié)能減排;拋石填海;設(shè)備改造;新工藝
以技術(shù)創(chuàng)新拓寬節(jié)能減排空間,是公路工程施工企業(yè)節(jié)省投資、增加利潤的佳徑,筆者結(jié)合河北省滄州市公路建設(shè)的一些實踐談幾點體會。
1.“將一個雞蛋置于兩個籃子里”
河北省泊頭市運河橋位于鬧市區(qū),建設(shè)環(huán)境復(fù)雜,大大增加了施工成本。項目經(jīng)理部決策層管理理念創(chuàng)新,用“將一個雞蛋置于兩個籃子”的方法,將“現(xiàn)澆連續(xù)變截面T梁”支承體系混凝土基礎(chǔ)切割成塊砌筑堆坡,使有限的資源得到再利用,降低了成本。
2.“借窩生蛋”
溝店鋪大橋由冀魯兩省合建,2006年冬山東方項目經(jīng)理部進場,待第二年8月初河北項目經(jīng)理部進場時,山東方已完成70%以上,實現(xiàn)兩省同時通車的目標困難很大。于是,河北方采取“借窩生蛋”(即雇山東方項目經(jīng)理部預(yù)制大梁并安裝)的方法,省去模板、底模制作占用的大量時間和資金,同時也提高了山東方大梁預(yù)制模板、機具的利用率。結(jié)果,竣工時間僅比山東方晚一天,形成了雙贏的格局。
1.拋石填海筑路新技術(shù)
拋石填海筑路新技術(shù)一般應(yīng)用于土質(zhì)海岸淺海水域修筑公路和防波堤,一般工藝為拋石筑堤、清淤回填。滄州市在輸港公路潮汐落差區(qū)路基填筑工程中,經(jīng)技術(shù)創(chuàng)新研究成功“無堤堰土質(zhì)路基填筑工法”,取得了工程量小、成本降低、工期提前且優(yōu)質(zhì)、安全的良好效果。
2.土工模袋混凝土護坡
京滬高速公路扶貧連接線穿過水深1.5米、長2 150米的“鹽汪子”,原設(shè)計路基邊坡防護工程為漿砌片石,由于“鹽汪子”淤泥深0.5~0.8米,水深1.5米,邊坡坡腳基坑開挖只能采用“圍堰法”,造價較高,而且砌筑質(zhì)量難以保證。經(jīng)過反復(fù)論證,施工方?jīng)Q定引進新技術(shù)——“土工模袋混凝土護坡”。采用該技術(shù)后,由于可以帶水作業(yè),整個工期提前了30天,造價降低了17%,而且質(zhì)量可靠,尤其是護坡外觀協(xié)調(diào)一致、整體性強,同時大大提高了公路運營階段路基邊坡質(zhì)量的耐久性。
3.填海路基沉降觀測與結(jié)果運用
某輸港公路原設(shè)計允許沉降范圍為50~100厘米。為減少沉降,提高路基的整體性,滄州市工程技術(shù)人員創(chuàng)新填筑技術(shù),變“填土”為“填生石灰改良土”。工程竣工后定期觀測沉降情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)沉降量驟降為20~40厘米,于是設(shè)計文件據(jù)實做了相應(yīng)調(diào)整,大大降低了建設(shè)成本。
1.無吊環(huán)柵攔板
柵攔板是淺海水域公路防護系統(tǒng)、港口航道防波堤常用構(gòu)件之一,一般采用預(yù)制、安裝工藝。然而,其吊環(huán)發(fā)揮功能與成本投入不協(xié)調(diào),并且銹跡污染混凝土,完全可以用具有重復(fù)使用性能的“U型卡吊鉤”替代原一次性吊環(huán),只要將柵攔板設(shè)計稍作變更即可。目前該研究已取得初步成果,可達到節(jié)省鋼筋1噸/公里以上的好效果。
2.拌和站粉塵處置
瀝青混合料拌和站粉塵回收利用,收集過程中極易形成粉塵污染,對棉田、稻田、鹽田及沿海露天養(yǎng)殖區(qū)賠償和交涉需要耗費大量精力。工程機械人員革新粉塵收集系統(tǒng),將傳統(tǒng)的粉塵“干排放”變?yōu)椤皾衽欧拧保瑑艋谁h(huán)境,避免了“污染賠償”糾紛的發(fā)生。
3.架橋機橋上180°轉(zhuǎn)體
廊滄高速二合同子牙新河特大橋,原主梁安裝計劃由橋中央開始安裝至北端,拆卸運至橋中央重新組裝,再由橋中央開始安裝至南端。由于架橋機拆卸、運輸、組裝大致需要12天,工期無法滿足業(yè)主要求,且需耗費資金20余萬元。鑒于上述情況,研究人員僅用了4萬余元就研究成功“架橋機橋上180°轉(zhuǎn)體裝置”,避免了架橋機重新拆裝的情況,該工序縮短工期11天,節(jié)省資金15.6萬元。
4.研制“大懸臂空心板梁模板安拆專用車”
埕口特大橋原《施工組織設(shè)計》配合吊車完成邊梁預(yù)制模板安拆,費用較高。為降低成本,將邊梁鋼模板化整為零,同時耗資不足千元研制成功“大懸臂空心板梁模板安拆專用車”,配合邊梁預(yù)制效果很好。該方案不僅節(jié)省了吊車租賃費2萬余元,而且操作靈便、安全,不需要任何燃料。
5.蓋梁及其墊石混凝土同期澆注裝置
為確保蓋梁及其墊石混凝土同期澆注,增強其整體性,節(jié)省原工藝兩期混凝土之間的養(yǎng)生時間,研究人員應(yīng)用了“蓋梁及其墊石混凝土同期澆注”裝置,取得了良好的效果。
技術(shù)創(chuàng)新是拓寬節(jié)能減排空間的主要途徑。譬如“將舊路面再生,穩(wěn)定為路面基層”;按“GTM法”進行瀝青路面組成設(shè)計,降低瀝青用量;“水泥石灰綜合穩(wěn)定加粒料土”預(yù)防路面基層裂縫;用“高路緣石移置器”,低成本高精度安裝路緣石等都是經(jīng)過實踐驗證的好方法。
水泥穩(wěn)定碎石基層是高等級公路通常采用的一種結(jié)構(gòu)形式,水泥用量設(shè)計值一般為4.5%~5%,以往的工程實際用量通??刂圃?%~6.5%才能滿足質(zhì)量要求,僅京滬高速滄州南互通連接線工程(長7.1公里、寬15米)就多用水泥150噸,從成本角度來說,這是一個不小的損失,而且毫無必要。為降低成本,項目組搜集數(shù)據(jù)、調(diào)查分析后,認定是設(shè)備原因。該設(shè)備水泥供給系統(tǒng)不合理,致使水泥含量波動較大。為降低成本、減少浪費,決定投資3萬元對該設(shè)備進行改進,使水泥用量精度控制在±0.2%范圍內(nèi),在保滄公路(長12.7公里,寬23米)水泥穩(wěn)定碎石基層中投入使用,節(jié)省水泥500噸,降低工程成本13萬元。
滄州屬沿海地區(qū),金屬波紋管銹蝕現(xiàn)象嚴重而且普遍,給橋梁造成的危害極大。技術(shù)人員通過創(chuàng)新設(shè)計理念,成功應(yīng)用“塑料波紋管”,為確保橋梁工程質(zhì)量提供了保障。泊頭市運河橋應(yīng)用“塑料波紋管”,不僅避免了銹蝕,而且解決了“超長鋼絞線”穿束難的問題。另外,用“筒狀塑料薄膜箍套法養(yǎng)護高接柱混凝土”,既節(jié)約用水,又減少了施工現(xiàn)場泥濘不堪的狀況,有利于文明施工。
1.路面基層“后培肩工法”
水泥穩(wěn)定碎石施工,傳統(tǒng)工藝是“先培肩法”(即先培土肩后攤鋪水泥穩(wěn)定碎石),若改用“后培肩法”(即先攤鋪水泥穩(wěn)定碎石后培土肩)配合“塑料薄膜側(cè)包法”,即在水泥穩(wěn)定碎石攤鋪完畢、碾壓之前,迅速用塑料薄膜將其結(jié)構(gòu)層兩側(cè)覆蓋,而后培土肩并壓實,使其結(jié)構(gòu)層混合料處于包裹狀態(tài),有效隔離混合料與培肩土,防治水泥穩(wěn)定碎石混合料水分丟失和培肩土對混合料的污染,可減少水泥穩(wěn)定碎石拌和、攤鋪等工作量,縮短工期。以路面基層寬12米、厚20厘米為例,采用“后培肩法”比“先培肩法”降低成本47 480元/公里。
2.潮汐條件下護坡施工
黃驊中疏港公路揚水站橋2008年11月19日完成漿砌片石錐形護坡,2009年4月13日,揚水站橋所在水域遭受了風(fēng)暴潮,橋臺處路基沖毀,橋梁陷入孤島境地,四周一片汪洋,平時高潮水深4.5米,低潮水深1米,流速1~5米/秒,持續(xù)16小時以上。護坡如何施工,并保證產(chǎn)品安全。經(jīng)過反復(fù)研究決定采用新的工藝。其原理是:借低潮水位突擊橋臺路基填土;在已完工路基邊坡上修筑臨時護坡——反濾層(整坡→鋪土工布→鋪碎石)+拋石(拋棱體塊石→拋堤芯石→拋二片石→鋪碎石);澆筑模袋混凝土護坡坡面(整坡→縫制土工模袋→配制、泵送混凝土→向模袋內(nèi)灌注混凝土)。
新工藝有兩道安全防線:一是“臨時護坡”可保護填土路基免遭沖刷侵蝕;二是“土工模袋”可保護混凝土坡面免遭潮汐水流蕩滌。該橋臺護坡自建成至今,經(jīng)受住了潮汐檢驗。2010年春渤海灣浮冰覆蓋海面,橋下?lián)肀逊e,在潮汐作用下往返撞擊,該橋護坡安然無恙。
瀝青混凝土路面、水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓,設(shè)備組合、碾壓工藝通常是:振動壓路機靜壓——振動壓路機振壓——膠輪壓路機消除輪跡印。膠輪壓路機只起一個提高外觀質(zhì)量的作用,這種組合對有些路段的壓實度不能滿足標準要求,尤其是低溫施工的更為明顯。為確保工程質(zhì)量,以往采取的措施是增加振動壓路機數(shù)量,無形中增加了成本投入。為避免成本增加,技術(shù)人員經(jīng)過理論分析和反復(fù)實踐,試驗成功新的碾壓工藝和設(shè)備組合。采用先上24噸膠輪壓路機緊跟攤鋪機碾壓,然后再用振動壓路機加振碾壓,最后用膠輪壓路機消除振動壓路機碾壓痕跡。由于膠輪壓路機具有揉搓作用,極易提高混合料的早期密度,大大縮短了碾壓間隔,對確保瀝青混凝土路面、水泥穩(wěn)定碎石基層壓實度具有顯著實效,且無須增加投入。
節(jié)能減排是公路工程施工管理貫穿始終的研究課題,而靠技術(shù)創(chuàng)新拓寬節(jié)能減排空間是行之有效的良方,也是潛力深厚、蘊藏量大、有待挖掘的區(qū)域。
(作者單位:河北省滄州市委黨校;滄州市交通運輸局)
10.3963/j.issn.1006-8864.2014.11.010