全寿命周期的绿色公路
摘要:推进绿色公路建设是时代的呼唤。在公路工程建设过程中,追求效率、追求品质、追求工程耐久性的同时,环境保护的问题已经上升到一个很重要的层面。“绿色公路”的概念究竟是什么?多年来学界并没有统一的定义,但大体包括生态、安全、便捷、美观、节能等方面。《关于实施绿色公路建设的指导意见》进一步明确,绿色公路建设要以质量优良为前提,以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升为主要特征,同时强调了可持续发展、统筹协调、创新驱动、因地制宜的基本原则。
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交通运输部已公布33个绿色公路示范项目

  《指导意见》的出台,为各地绿色公路建设摁下了“加速键”。自去年6月以来,交通运输部已连续公布3批共33个绿色公路示范项目。各地因地制宜,示范项目迅速落地:北京市和河北省着力将冬季奥运会场馆间的转场线路——延庆至崇礼高速公路打造为“资源节约、生态环保、低碳节能、智慧高效、服务为本”的绿色公路;浙江省温州瓯江北口大桥以BIM技术为基础,为全寿命周期桥梁“建、管、养、运”一体化探索路径;广东省将跨越10余处生态环境敏感点的惠州至清远高速公路定位为广东省生态敏感山区绿色公路建设典型示范工程,全线采用绿色技术……

  混凝土和钢材是现代桥梁工程结构两大最主要的材料。混凝土结构具有就地取材、造价相对较低、施工工艺成熟等优点,钢结构则具有自重轻、材质均匀、质量稳定、易于工厂化制造、装配化施工、便于回收利用等优点。详细

截至2015年底,公路钢结构桥梁占比不足1。
截至2015年底,公路钢结构桥梁占比不足1。
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推进绿色公路建设是时代的呼唤

  公路转型发展意味着从传统的资源型向可持续发展型转变,一定要敬畏自然。建设绿色公路是国家战略的要求,一是国家生态文明发展战略的要求,二是“五大发展理念”的要求,三是应对气候变化国家发展战略的要求。

  绿色公路简单说,就是要建成像土地里长出来的公路,丝毫没有人工雕饰的痕迹。绿色公路要拓展公路的旅游和服务功能,要质量精良,服务完善,方便民众出行。要坚持系统论和周期成本思想,要贯穿绿色公路“规划设计建设运营”的全过程。通道资源利用十分重要,鼓励公路与铁路、高速公路与普通公路共用线位,强调选线、布线一定要科学、合理。同时,严格保护土地资源,比如在草原戈壁地区要采用低路堤和浅路堑,在耕地资源十分珍贵的地区互通立交要还地运营等。此外,要积极应用节能技术和清洁能源。详细

交通运输部公路局工程管理处处长张竹彬。
交通运输部公路局工程管理处处长张竹彬。
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发展钢混凝土组合结构桥梁

  桥面需要行车,行车产生轮压,轮压是直接传递给钢结构好还是通过混凝土桥面板传递给钢结构好?答案是后者!桥面混凝土面板是与钢结构不组合好还是组合共同工作好?答案仍然是后者!发展钢混凝土组合结构桥梁符合国家大力发展装配化建筑和桥梁,以及大力发展钢结构的产业政策,可以为促进高性能结构的发展作出重要贡献。很多人认为纯钢结构桥梁才算是钢桥,其实不然。

  钢结构能够承受拉力,但不能受压,而混凝土特性却恰恰相反。在动载荷作用下的桥梁结构,既承受拉力,又承受压力,因此任何单一材料构成的桥梁结构都不会是最优结构。钢混结构桥梁则发挥了两种材料的优势。详细

装配化施工、减少人为因素影响

  如今,我国桥梁规模已跃居世界首位,但施工装配化程度并不高。例如规模比重超70的梁桥及各种桥型的下部结构,混凝土构件施工仍以现浇工艺为主。基础95仍采用钻孔灌注桩;桥墩及以上结构大部分中小桥梁仍采用现浇混凝土工艺。

  如何解决现浇桥梁中出现的诸多问题?大力推广装配式桥梁。其主要特点是:构件制造在工厂完成,集约化管理,节能环保;现场装配化施工,工序简化,省时高效;标准化和机械化的制造安装工艺,减少人为因素影响,提升品质。钢结构桥梁建设强调“工厂化制作、装配化施工”,以求获得更高的使用寿命。而在实际施工过程中,很多工程却做成了“工厂化分块、装配化焊接”,在施工现场进行大量焊接和涂装作业。这样一来,用钢量大大增加,桥面铺装费用增加。同时,现场焊接还破坏了工厂涂装,导致桥梁耐久性降低,后期的维护成本增加。详细

基础科研助推钢结构桥梁

  建设长寿命、高性能钢桥需要完善的钢桥结构体系,包括新型材料、创新结构和先进的施工技术。高性能钢、高性能混凝土等新型材料,是支撑钢桥建设技术进步的基础,也是解决钢桥耐久性的根本要素。

  高性能钢材料具有强度高、可焊性好、断裂韧性高、抗疲劳性优越等诸多优势,能够大大提高钢结构桥梁的结构稳定性和耐久性。但是,高性能钢虽然好,但不能盲目使用,要明白其高性能发挥的机理,能够解决哪些问题,这需要基础性研究作为保证。耐候钢是一种耐大气腐蚀高性能钢,不用涂装也能够长期暴露于大气中,但耐候钢容易在缝隙和接触位置发生腐蚀。在钢桥设计阶段,设计团队要提前通过试验全面了解现场大气腐蚀数据,采取措施防止耐候钢进一步锈蚀。详细

清华大学未来城镇与基础设施研究院院长聂建国。
清华大学未来城镇与基础设施研究院院长聂建国。
中交二航局副总工程师张永涛。
中交二航局副总工程师张永涛。
长安大学教授王春生:新型施工技术的研发在钢结构桥梁推广中也起着重要作用。
长安大学教授王春生:新型施工技术的研发在钢结构桥梁推广中也起着重要作用。
编辑的话

  我国公路建设将更加注重公路与环境和社会等多系统的统筹协调,更加注重资源节约、环境友好,更加注重公路建设及运行管理的质量和效率,更加注重需求引领下公路的服务提升。(2017年9月4日)

  中国公路网编辑任燕在线QQ:360638367  电话:13146474233、84990788—1018邮箱:rym@9811.com.cn    

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