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        安徽省無(wú)岳高速綠色公路建設(shè)實(shí)踐

        2023-10-05 06:38:34車承志劉學(xué)欣王凱劉德勝熊新竹田心怡
        中國(guó)公路 2023年15期
        關(guān)鍵詞:公路綠色建設(shè)

        車承志 劉學(xué)欣 王凱 劉德勝 熊新竹 田心怡

        (1.安徽省交通控股集團(tuán)有限公司,安徽 合肥 230088;2.交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院,北京 100029)

        0 引言

        公路工程作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容,也是綠色交通建設(shè)的先行者。交通運(yùn)輸部在“十二五”期間設(shè)立了安徽岳武高速[1]、吉林鶴大高速[2]等20個(gè)部級(jí)綠色公路試點(diǎn)項(xiàng)目,開(kāi)展綠色公路創(chuàng)建模式探索。在此基礎(chǔ)上,2016年交通運(yùn)輸部發(fā)布了《關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》,在全國(guó)設(shè)立了33個(gè)綠色公路典型示范工程,達(dá)到了各?。▍^(qū)、市)全覆蓋。其中,安徽無(wú)岳高速[3],從工業(yè)化建造、裝配式涵洞通道、土石方綜合利用、改擴(kuò)建段綠色升級(jí)等方面開(kāi)展了綠色設(shè)計(jì)策劃。

        1 項(xiàng)目概況

        安徽省無(wú)岳高速是G4221上海至武漢高速公路和安徽省高速公路路網(wǎng)重要組成部分,全長(zhǎng)179.526km,批復(fù)概算投資190.53億元,其中新建段長(zhǎng)135.424km,擴(kuò)建段長(zhǎng)44.102km,于2020年9月正式開(kāi)工建設(shè),計(jì)劃2023年通車運(yùn)營(yíng),于2016年5月被交通運(yùn)輸部列為首批綠色公路典型示范工程。

        無(wú)岳高速同時(shí)包含新建和改擴(kuò)建兩種類型的路段,線路穿越了丘陵、平原、盆地、河谷、低山、中山等多種類地形地貌,集大橋、長(zhǎng)隧、高陡邊坡、附屬服務(wù)設(shè)施等眾多重要工程節(jié)點(diǎn),處于水源涵養(yǎng)區(qū)、水源保護(hù)地、重要濕地等環(huán)境敏感區(qū),沿線旅游資源多元薈萃,為各類綠色技術(shù)的集成應(yīng)用提供了豐富的載體,無(wú)岳綠色公路在原綠色設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,結(jié)合綠色公路理念新要求和工程進(jìn)展,共策劃實(shí)施了四大類21項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)的特色技術(shù)體系,全面相應(yīng)綠色公路指導(dǎo)意見(jiàn),全面落實(shí)五大專項(xiàng)行動(dòng),能夠?qū)Σ煌ㄔO(shè)類型、不同地形地貌公路建設(shè)項(xiàng)目發(fā)揮示范引領(lǐng)作用。

        2 亮點(diǎn)技術(shù)

        2.1 統(tǒng)籌資源集約利用

        按照交通運(yùn)輸部《綠色交通“十四五”發(fā)展規(guī)劃》最新要求,落實(shí)綠色交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)專項(xiàng)行動(dòng),推進(jìn)交通資源循環(huán)利用。通過(guò)大標(biāo)段管理大幅優(yōu)化內(nèi)部土方調(diào)配,最大限度利用臨近公路、水利工程等外部材料,綜合利用引江濟(jì)淮工程棄土,節(jié)約土地約640畝,節(jié)約復(fù)墾費(fèi)1億元,有效地保護(hù)了沿線自然生態(tài)環(huán)境。

        新建段全方位利用隧道棄渣、建筑垃圾、廢舊輪胎等廢棄材料,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面優(yōu)化、收縮坡腳、改地造地、復(fù)墾綜合措施高效利用沿線土地,因地制宜采用低路堤、淺路塹設(shè)計(jì),統(tǒng)籌供電設(shè)施、施工便道、駐地、預(yù)制場(chǎng)、拌和站等永臨結(jié)合,全面實(shí)現(xiàn)土地資源節(jié)約保護(hù)。全方位綜合利用改建段的路基、路面、橋涵、互通、房建、機(jī)電、交安、植物,以及線外工程等,著力實(shí)現(xiàn)“零棄方、少借方”。

        2.2 智慧工業(yè)化建造

        圖2 槐林綠色預(yù)制標(biāo)

        圖3 “BIM+GIS”信息化管控平臺(tái)

        充分發(fā)揮安徽省在鋼結(jié)構(gòu)橋梁、裝配化施工和BIM等工業(yè)化建設(shè)方面的行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),依托無(wú)岳高速深入施行“安徽精度”,系統(tǒng)推進(jìn)工業(yè)化建造。設(shè)立獨(dú)立預(yù)制標(biāo),對(duì)全域梁板、涵洞、通道、排水構(gòu)件、中分帶護(hù)欄進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)、集中預(yù)制化生產(chǎn)和裝配化施工,實(shí)現(xiàn)資源集約節(jié)約,提高施工效率,提升工程質(zhì)量。針對(duì)不同區(qū)域特點(diǎn),因地制宜地選用不同形式的57座鋼結(jié)構(gòu)橋梁,發(fā)揮其在全壽命周期成本方面的比較優(yōu)勢(shì)。

        注重公路設(shè)計(jì)與建設(shè)的前瞻性,統(tǒng)籌考慮后期養(yǎng)護(hù)管理的功能性需要,合理設(shè)置檢修通道,做到可達(dá)、可檢、可修、可換,提高日常檢測(cè)維修工作的便利性與安全性。

        針對(duì)全線關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)羅埠河大橋建立BIM模型,創(chuàng)建工業(yè)化創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件庫(kù),開(kāi)展三維設(shè)計(jì)與碰撞試驗(yàn),提高設(shè)計(jì)施工效率與品質(zhì)。開(kāi)發(fā)“BIM+GIS”信息化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)建管養(yǎng)一體化管理,助力項(xiàng)目的進(jìn)度、質(zhì)量、流程管理效率顯著提升。在隧道設(shè)立施工動(dòng)態(tài)感知與反饋系統(tǒng),在拌和站構(gòu)建遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái),在試驗(yàn)室建立智能監(jiān)控管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智慧施工管控。

        2.3 綠色低碳瀝青路面技術(shù)

        在全線所有隧道及橋-橋、橋-隧過(guò)渡短路基段均鋪筑穩(wěn)定成熟的復(fù)合式剛性基層耐久性瀝青路面,推廣應(yīng)用橡膠瀝青、巖瀝青等綠色材料。在特重交通荷載路段采用成套的新型高疲勞壽命高模量HFM瀝青混合料設(shè)計(jì)技術(shù)。針對(duì)雨天行車安全和行車噪音污染問(wèn)題,采用新型SMAplus排水瀝青路面關(guān)鍵技術(shù)。

        圖4 路面3D 智能攤鋪系統(tǒng)

        圖5 高分子節(jié)水保濕養(yǎng)生膜

        采用機(jī)械發(fā)泡法溫拌瀝青解決隧道熱、煙集聚等問(wèn)題,提出耐久性瀝青路面防治半剛性基層瀝青路面裂縫,切實(shí)提高路面使用性能,節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本。采用3D攤鋪機(jī)控制系統(tǒng),根據(jù)三維設(shè)計(jì)文件自動(dòng)控制攤鋪施工,同傳統(tǒng)工藝相比,攤鋪精度提高30%,工作效率提升50%。養(yǎng)生采用高分子復(fù)合而節(jié)水保濕膜替代土工布和塑料薄膜,無(wú)需機(jī)械灑水,實(shí)現(xiàn)便捷輕質(zhì)施工。

        2.4 注重表觀之綠

        開(kāi)展設(shè)計(jì)創(chuàng)作,隨坡就勢(shì)、借景自然,使高速公路融入沿線山川、河流、植被等自然環(huán)境,最大限度減少圬工防護(hù)。無(wú)岳高速綠化秉持“生態(tài)補(bǔ)償”理念,大量采用本地特色植物,常綠與落葉植物交替,大喬木與小喬木過(guò)渡,并點(diǎn)綴開(kāi)花及常綠觀葉灌木增彩,最大限度保護(hù)公路沿線原生自然環(huán)境。

        圖6 k69+820 處黃楊樹

        圖7 階梯式空心磚擋墻

        對(duì)于路域珍稀植物給予重點(diǎn)關(guān)注,在k69+820處原位保護(hù)了樹齡超百年的黃楊樹,以留存歷史遺留的珍貴景觀資源。堅(jiān)持“不破壞就是最大的保護(hù)”理念,避免山體大開(kāi)挖、減少山林樹木砍伐,采用“微創(chuàng)整形”方式實(shí)現(xiàn)隧道洞口零開(kāi)挖。在高度小于3m的填方邊坡和高度小于等于5m的土質(zhì)及全風(fēng)化巖質(zhì)挖方邊坡采用農(nóng)作物秸稈制作的植物纖維毯防護(hù)。實(shí)施低影響開(kāi)發(fā)技術(shù),在分離式路基中分帶處采用下凹式綠地的設(shè)計(jì),不僅降低公路建設(shè)對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境的影響,同時(shí)達(dá)到凈化徑流、豐富地下水資源,減少洪澇災(zāi)害的效果。采用階梯式空心磚擋墻,配合種植月季等開(kāi)花植物,優(yōu)化提升公路邊坡景觀,使公路更好地融入自然環(huán)境中。

        圖8 青草服務(wù)區(qū)融合地域文化設(shè)計(jì)

        圖9 服務(wù)區(qū)污水多介質(zhì)生物生態(tài)協(xié)同處理效果圖

        開(kāi)展綠色服務(wù)區(qū)與交旅融合設(shè)計(jì),結(jié)合路段所在地域文化,各有側(cè)重地打造帶有“城鎮(zhèn)名片”的特色服務(wù)區(qū),與服務(wù)區(qū)當(dāng)?shù)氐臏厝?、茶葉和山泉等地域特色資源深度融合。建設(shè)智慧科技型服務(wù)區(qū),實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)區(qū)深度信息交互和后臺(tái)高效管理運(yùn)營(yíng),使司乘人員出行更智慧、體驗(yàn)更美好。服務(wù)區(qū)采用低能耗、低管養(yǎng)的污水生物生態(tài)協(xié)同處理創(chuàng)新技術(shù),實(shí)現(xiàn)中水回用。

        2.5 提升低碳內(nèi)核

        針對(duì)國(guó)家碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略,前瞻性設(shè)立《高速公路施工期能耗評(píng)價(jià)與節(jié)能減排技術(shù)研究》課題,完善施工能耗統(tǒng)計(jì)體系,建立監(jiān)督評(píng)價(jià)考核機(jī)制,開(kāi)發(fā)無(wú)岳高速公路項(xiàng)目建設(shè)能耗統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng),要求各施工單位建立能耗統(tǒng)計(jì)臺(tái)帳,全面加強(qiáng)能源利用的計(jì)量、記錄和統(tǒng)計(jì),按月上報(bào)天然氣、汽油、柴油、燃料油、電力等能源品種消費(fèi)量的統(tǒng)計(jì)資料,開(kāi)展能源消耗統(tǒng)計(jì)分析研究。建立公路建設(shè)能耗與碳排放量模型,研究高速公路施工期不同階段、不同專業(yè)、不同單元的能耗與碳排放量變化規(guī)律,對(duì)無(wú)岳高速節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)行生命周期評(píng)價(jià),提出適用的節(jié)能減排技術(shù)清單。

        3 實(shí)施效果

        3.1 PPP+大標(biāo)段 創(chuàng)新綠色公路管理模式

        無(wú)岳高速是安徽省首條PPP試點(diǎn)高速公路,也是交通運(yùn)輸部首批PPP試點(diǎn)。采用PPP模式開(kāi)展綠色公路建設(shè)能充分發(fā)揮主體單位的主觀能動(dòng)性,從初設(shè)階段即融入了綠色公路理念,統(tǒng)籌生命周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)成本和社會(huì)環(huán)境效益,自發(fā)地實(shí)現(xiàn)了綠色設(shè)計(jì)水平的全面提升。無(wú)岳高速采用大標(biāo)段模式,有利于發(fā)揮規(guī)模效應(yīng),提高管理效率。各標(biāo)段結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形地勢(shì)條件,合理進(jìn)行總體規(guī)劃和內(nèi)部資源統(tǒng)籌調(diào)配,降低臨時(shí)設(shè)施場(chǎng)地的重復(fù)建設(shè),有利于整合資源,充分發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì),優(yōu)化成本投入,實(shí)施機(jī)械化、規(guī)?;鳂I(yè)。通過(guò)綠色公路現(xiàn)代工程管理模式創(chuàng)新,顯著提升了公路建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的生命力。

        3.2 統(tǒng)籌資源利用 源頭綠色收效顯著

        無(wú)岳高速新建段充分利用省道209線和縣道039線的走廊帶,并與合安客專、廬銅鐵路、合九鐵路共用線位資源,改擴(kuò)建段全部采用兩側(cè)直接拼寬方案,充分利用原通道資源,大幅減少新增用地,最大程度減緩對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,從源頭上取得了顯著的施工和運(yùn)營(yíng)節(jié)能減排效果。而且,無(wú)岳高速建成后上海至武漢的高速即全線貫通,可充分發(fā)揮路網(wǎng)對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的支撐作用。

        3.3 動(dòng)態(tài)培訓(xùn)交流 綠色低碳理念深入人心

        項(xiàng)目部,有計(jì)劃有組織地實(shí)施多種類型的動(dòng)態(tài)培訓(xùn),通過(guò)組織專題培訓(xùn)、主題宣貫、專項(xiàng)技術(shù)培訓(xùn)、資料歸檔培訓(xùn)等方式,確保一線人員掌握各項(xiàng)示范內(nèi)容,讓無(wú)岳高速全體參建人員全員參與到綠色公路示范工作中。目前已開(kāi)展了4批次培訓(xùn),培訓(xùn)對(duì)象遍及全線各參建單位,讓綠色低碳公路理念深入人心,有助于綠色文化在公路行業(yè)傳播、發(fā)展。

        3.4 制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 助力綠色公路轉(zhuǎn)型升級(jí)

        頒布實(shí)施《高疲勞性能高模量瀝青混合料設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》和《排水降噪型瀝青混合料SMAp設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》兩項(xiàng)安徽省地方標(biāo)準(zhǔn),正在編制2022年安徽省地標(biāo)《公路生命周期碳排放核算標(biāo)準(zhǔn)》,相關(guān)技術(shù)已動(dòng)態(tài)推廣應(yīng)用到寧安高速、寧蕪高速等后續(xù)在建項(xiàng)目上,充分體現(xiàn)了無(wú)岳綠色公路的示范價(jià)值,對(duì)促進(jìn)安徽省綠色公路低碳發(fā)展起到了引領(lǐng)推動(dòng)作用。

        4 思考與建議

        4.1 因地制宜 助力綠色公路建設(shè)進(jìn)入新發(fā)展階段。

        無(wú)岳高速策劃實(shí)施的綠色技術(shù)體系,具有普適的示范作用。但是在“雙碳”戰(zhàn)略、交通“雙綱要”等新的時(shí)代要求下,如何結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、工程特點(diǎn)、環(huán)境特征,一方面?zhèn)鞒芯G色公路建設(shè)的思想精髓和示范先鋒的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),一方面“量體裁衣”深化綠色公路的地域內(nèi)涵,選擇最適合自己的綠色公路方案,才能讓綠色成為公路高質(zhì)量發(fā)展的最亮麗底色。

        4.2 管理創(chuàng)新 為綠色低碳發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)能

        無(wú)岳高速“PPP+大標(biāo)段”管理,通過(guò)總體合理規(guī)劃,統(tǒng)籌調(diào)配內(nèi)部資源,取得了顯著的規(guī)模效應(yīng)。今后應(yīng)該積極推動(dòng)公路建設(shè)管理模式創(chuàng)新,將綠色公路建設(shè)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樾袠I(yè)自律行為、地方必選行為和企業(yè)主動(dòng)行為,營(yíng)造優(yōu)良的市場(chǎng)發(fā)展環(huán)境,助力綠色低碳公路健康、可持續(xù)發(fā)展。

        4.3 統(tǒng)籌內(nèi)外資源調(diào)配 彰顯行業(yè)社會(huì)擔(dān)當(dāng)

        綠色公路應(yīng)該以全生命周期理念為指引,統(tǒng)籌項(xiàng)目自身規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)等全過(guò)程的資源占用、能源耗費(fèi)、環(huán)境影響等,實(shí)現(xiàn)綠色公路綜合質(zhì)量效益最優(yōu)化。同時(shí),公路建設(shè)者應(yīng)該跳出行業(yè)限制,從提升社會(huì)層面綠色發(fā)展水平出發(fā),積極消納周邊廢棄材料,化臨建生產(chǎn)設(shè)施為產(chǎn)業(yè)發(fā)展基地,深入推進(jìn)公路與旅游、物流電商等產(chǎn)業(yè)融合,為區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)交通力量。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        無(wú)岳高速綠色公路示范工程結(jié)合項(xiàng)目區(qū)自然環(huán)境特征與工程建設(shè)實(shí)際,將綠色發(fā)展理念融入公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理、服務(wù)全過(guò)程,在充分借鑒岳武高速綠色公路等安徽省公路交通多年積累的綠色發(fā)展成果基礎(chǔ)上,全力打造無(wú)岳高速綠色公路典型示范工程,努力建設(shè)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶國(guó)家戰(zhàn)略中“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的交通示范代表,成為安徽省公路工業(yè)化建設(shè)集大成者的品質(zhì)樣板工程,是集生態(tài)、人文與紅色旅游資源于一體的多元旅游通道,也是巍巍大別山中與自然和諧共生的生態(tài)環(huán)保公路標(biāo)桿。

        無(wú)岳高速目前還處于建設(shè)期,綠色公路建設(shè)體系還在優(yōu)化中,最終形成的一系列可復(fù)制可推廣綠色公路建設(shè)經(jīng)驗(yàn),將有助于促進(jìn)安徽省公路建設(shè)綠色發(fā)展水平提升,為全國(guó)公路行業(yè)綠色公路建設(shè)提供安徽典范,為中國(guó)式現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)交通力量。

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