貴州興義環(huán)城高速的全生命周期綠色建造實(shí)踐

陳雪峰 胡濤

（貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550001）

一、引言

2021年全國(guó)兩會(huì)期間，“碳達(dá)峰”和“碳中和”首次被寫入《政府工作報(bào)告》。為完成黨中央的重大決策部署，交通運(yùn)輸部正積極推動(dòng)交通運(yùn)輸“碳達(dá)峰”的有關(guān)研究工作，促進(jìn)交通運(yùn)輸全面綠色低碳轉(zhuǎn)型。轉(zhuǎn)型的第一要?jiǎng)?wù)是推動(dòng)綠色交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，把生態(tài)環(huán)保理念貫穿于交通基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、建設(shè)及運(yùn)維的全過(guò)程，統(tǒng)籌利用綜合運(yùn)輸通道線位和土地等資源，加大資源整合力度，提高利用效率，推進(jìn)固體廢物在交通建設(shè)領(lǐng)域的循環(huán)利用。

作為我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)，高速公路建設(shè)的綠色發(fā)展至關(guān)重要。為此，興義環(huán)城高速基于綠色建造的全生命周期理念，把“節(jié)能低碳、高效施工、安全耐久、生態(tài)環(huán)?！奔夹g(shù)應(yīng)用于建設(shè)的全生命周期。

二、項(xiàng)目概況

興義環(huán)城高速是“十三五”時(shí)期《貴州省高速公路加密規(guī)劃網(wǎng)》的重要組成部分，路線全長(zhǎng)62.5公里，橋隧比56%，沿線風(fēng)景名勝區(qū)多，涉及貴州龍遺跡、馬嶺河國(guó)家地質(zhì)公園和萬(wàn)峰林森林公園等國(guó)家級(jí)保護(hù)區(qū)，以及高卡水源保護(hù)區(qū)等，生態(tài)保護(hù)要求高。沿線地質(zhì)地貌為典型的喀斯特石漠化地貌，生態(tài)敏感且脆弱。以“喀斯特石漠化地區(qū)綠色建造”為主題開展科技示范后，興義環(huán)城高速于2020年被交通運(yùn)輸部列為“交通運(yùn)輸科技示范工程”。

三、綠色建造思路

（一）綠色設(shè)計(jì)

1.重視地質(zhì)勘察

在工程建設(shè)中，選線是設(shè)計(jì)工作的核心。針對(duì)性的設(shè)計(jì)理念決定工程建設(shè)成型的方向，興義環(huán)城高速把綠色設(shè)計(jì)理念貫穿于工程建設(shè)始終，準(zhǔn)確把握技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，合理運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)，嚴(yán)格控制建設(shè)規(guī)模，采用了地勘監(jiān)理，保證了地質(zhì)勘察質(zhì)量，為設(shè)計(jì)提供了詳實(shí)準(zhǔn)確的依據(jù)，為工程安全質(zhì)量提供了保障，減少了不合理的資源投入。

2.設(shè)計(jì)優(yōu)化

為提高施工圖設(shè)計(jì)文件的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性和設(shè)計(jì)深度，尋求最優(yōu)設(shè)計(jì)方案、節(jié)約投資成本，興義環(huán)城高速統(tǒng)籌各標(biāo)段的技術(shù)力量確保工程安全、質(zhì)量?jī)?yōu)良和工期可控，在不降低原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、使用功能和耐久性的前提下,全程開展兩階段施工圖定測(cè)優(yōu)化工作，共計(jì)減少建筑拆遷3.2萬(wàn)平方米，避免了8家企業(yè)拆遷，橋梁長(zhǎng)度減少4107米，特殊結(jié)構(gòu)橋梁由10座減少為4座，橋隧比減少8.5%，實(shí)現(xiàn)了57公里（K5～K62）內(nèi)零棄方。

3.把BIM技術(shù)引入設(shè)計(jì)階段

興義環(huán)城高速結(jié)合現(xiàn)階段成熟的無(wú)人機(jī)技術(shù)，配合BIM三維實(shí)景建模技術(shù)還原了選址現(xiàn)場(chǎng)，融合設(shè)計(jì)方案與實(shí)景模型并比選，優(yōu)先選擇開挖量少和對(duì)植被破壞少的設(shè)計(jì)方案。

（二）綠色統(tǒng)籌

1.節(jié)約土地

為節(jié)約用地，興義環(huán)城高速發(fā)揮PPP項(xiàng)目的建設(shè)模式優(yōu)勢(shì)，安排建設(shè)單位提前修建和入駐營(yíng)運(yùn)期管理中心，合并建設(shè)管理中心、收費(fèi)站站房和養(yǎng)護(hù)中心，同時(shí)為減少運(yùn)營(yíng)期管理人員，把常規(guī)分別設(shè)置的隧道監(jiān)控室和收費(fèi)站監(jiān)控室合二為一，不但節(jié)約了建設(shè)期管理費(fèi)，還有效提升了管理形象。

2.嚴(yán)格保護(hù)土地資源 減少永久占地

為節(jié)約土地，踐行綠色公路理念，建設(shè)單位邀請(qǐng)專家、咨詢和設(shè)計(jì)等有關(guān)單位逐坡踏勘全線邊坡，確定邊坡優(yōu)化的原則，優(yōu)化施工圖定測(cè)邊坡坡比，節(jié)約用地約103.9畝。施工圖設(shè)計(jì)階段，興義環(huán)城高速在洼地外圍坡腳通過(guò)截水溝截流和引流等方式減少永久用地，共計(jì)節(jié)約用地50余畝。

3.優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)

建設(shè)單位結(jié)合土建工區(qū)的特點(diǎn)組織設(shè)計(jì)施工，充分考慮路面和綠化等后期施工單位的需求，發(fā)揮PPP建設(shè)項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)，把整個(gè)項(xiàng)目視作一盤棋，多次組織召開設(shè)計(jì)和施工協(xié)調(diào)會(huì)，統(tǒng)籌規(guī)劃，與設(shè)計(jì)無(wú)縫對(duì)接，結(jié)合設(shè)計(jì)并聯(lián)系實(shí)際調(diào)配全線土石方，合理布設(shè)料場(chǎng)、拌和站、預(yù)制場(chǎng)和施工便道等臨建設(shè)施，最大程度地減少了資源浪費(fèi)。經(jīng)過(guò)統(tǒng)籌調(diào)配，全線T梁預(yù)制場(chǎng)由22個(gè)減少為17個(gè)，拌和站由21個(gè)減少為16個(gè)，全線鋼筋房由24個(gè)減少為19個(gè)，全線料場(chǎng)均建設(shè)在紅線范圍內(nèi)。

（三）綠色施工

1.推廣低碳施工技術(shù)

興義環(huán)城高速特別注重節(jié)能低碳技術(shù)的應(yīng)用，例如塊片石自密實(shí)混凝土施工技術(shù)，減少了片石加工為級(jí)配砂、石工序，還把傳統(tǒng)工藝塊片石摻量從20%提高到60%，減少了水泥用量2.7萬(wàn)噸，相當(dāng)于減少碳排放2.5萬(wàn)噸；機(jī)械發(fā)泡溫拌瀝青技術(shù)，有效降低瀝青混合料拌和溫度,能減少?gòu)U氣和瀝青煙的排放量，有效減少生產(chǎn)能耗，可節(jié)約生產(chǎn)能耗15%左右；連拱隧道無(wú)中導(dǎo)洞施工技術(shù)，采用先導(dǎo)洞先開挖并支護(hù)，完成中巖柱的錨桿注漿加固，單向出洞，后行洞采用小導(dǎo)洞先行再擴(kuò)挖的工藝，避免了中導(dǎo)洞的開挖和中隔墻的建造，僅一座長(zhǎng)380米的隧道即可節(jié)約混凝土超過(guò)2300余立方米。

2.信息化助力節(jié)能降碳

興義環(huán)城高速建設(shè)過(guò)程中采用信息化平臺(tái)協(xié)同管理，建設(shè)各方共享一個(gè)平臺(tái)，使質(zhì)檢資料的處理更加高效，起到了讓數(shù)據(jù)多跑腿、讓人員少跑腿的目的。同時(shí)，采用了施工期能耗監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，全面指導(dǎo)公路建設(shè)節(jié)能減排工作。

3.重視生態(tài)環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用

興義環(huán)城高速地處我國(guó)西南喀斯特石漠化地區(qū)，當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)敏感脆弱，為有效減少對(duì)原始地形地貌的破壞，施工過(guò)程中施工方通過(guò)對(duì)隧道洞口仰坡穩(wěn)定性與進(jìn)洞工法優(yōu)化、短隧道單向出洞施工技術(shù)及隧道微擾動(dòng)“零開挖”進(jìn)洞技術(shù)等技術(shù)的系統(tǒng)研究，形成了隧道零仰坡進(jìn)出洞施工技術(shù)，同時(shí)應(yīng)用高樁承臺(tái)施工技術(shù)，提高承臺(tái)標(biāo)高并改變橋梁基礎(chǔ)施工順序，先完成樁基施工，后完成施工平臺(tái)，減少了對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，降低了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，有效減少了對(duì)原有植被的破壞?？刂菩怨こ谭辶执髽驒M跨5A級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)馬嶺河峽谷，施工過(guò)程中施工方特別注重生態(tài)保護(hù)，從便道修建到孔樁出渣，做到了“不讓一粒渣掉進(jìn)馬嶺河”。

（四）綠色運(yùn)維

截至2018年底，我國(guó)已建成公路隧道17738座，長(zhǎng)度里程17236.1公里，公路隧道建設(shè)里程每年以超過(guò)10%的速度遞增。公路隧道照明系統(tǒng)功率密度大，照明的需求電力供給不能間斷，能耗高。興義是貴州光照條件最好的地州市，根據(jù)貴州省城市氣象數(shù)據(jù)（2018年），年日照時(shí)數(shù)為1638小時(shí)，平均每天4.48小時(shí)，位居全省第一，光照條件良好。興義環(huán)城高速在3座隧道推廣應(yīng)用光伏照明技術(shù)示范應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了DFLED節(jié)能燈具低位照明技術(shù)與光伏供電技術(shù)的國(guó)內(nèi)首次聯(lián)用，按15年計(jì)算，3座隧道可節(jié)約電費(fèi)2400萬(wàn)元。同時(shí)，興義環(huán)城高速在全線隧道機(jī)電設(shè)施、設(shè)備上均采用智能配電技術(shù)，有效減少了能源消耗。

四、綠色建造效果評(píng)價(jià)

興義環(huán)城高速?gòu)拈_工就確定了綠色建造的建設(shè)理念，從綠色設(shè)計(jì)、綠色施工到綠色運(yùn)維，于全生命周期貫徹綠色公路理念，施工過(guò)程中大力推行“四節(jié)一環(huán)保”技術(shù)。2020年5月，興義環(huán)城高速以歷史最高的88.94分通過(guò)了貴州省建筑工程綠色施工示范工程驗(yàn)收，取了較好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

五、結(jié)語(yǔ)

綠色公路是“碳達(dá)峰”和“碳中和”的重要組成部分，推進(jìn)綠色公路建設(shè)需要綠色建造的理念，更需要從全生命周期統(tǒng)籌和規(guī)劃，以“節(jié)能低碳、高效施工、安全耐久、生態(tài)環(huán)保”技術(shù)實(shí)施。本文以興義環(huán)城高速的設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌、施工及運(yùn)維為例，探索并踐行了基于全生命周期和綠色低碳的建設(shè)路徑，對(duì)帶動(dòng)全國(guó)綠色公路發(fā)展，特別是喀斯特石漠化地區(qū)高速公路建設(shè)具有一定的示范意義。