以技术创新拓宽节能减排空间

□李明明 李友林

以技术创新拓宽节能减排空间

□李明明 李友林

技术创新；节能减排；抛石填海；设备改造；新工艺

以技术创新拓宽节能减排空间，是公路工程施工企业节省投资、增加利润的佳径，笔者结合河北省沧州市公路建设的一些实践谈几点体会。

一、开拓新思路

1.“将一个鸡蛋置于两个篮子里”

河北省泊头市运河桥位于闹市区，建设环境复杂，大大增加了施工成本。项目经理部决策层管理理念创新，用“将一个鸡蛋置于两个篮子”的方法，将“现浇连续变截面T梁”支承体系混凝土基础切割成块砌筑堆坡，使有限的资源得到再利用，降低了成本。

2.“借窝生蛋”

沟店铺大桥由冀鲁两省合建，2006年冬山东方项目经理部进场，待第二年8月初河北项目经理部进场时，山东方已完成70%以上，实现两省同时通车的目标困难很大。于是，河北方采取“借窝生蛋”（即雇山东方项目经理部预制大梁并安装）的方法，省去模板、底模制作占用的大量时间和资金，同时也提高了山东方大梁预制模板、机具的利用率。结果，竣工时间仅比山东方晚一天，形成了双赢的格局。

二、研究应用新技术

1.抛石填海筑路新技术

抛石填海筑路新技术一般应用于土质海岸浅海水域修筑公路和防波堤，一般工艺为抛石筑堤、清淤回填。沧州市在输港公路潮汐落差区路基填筑工程中，经技术创新研究成功“无堤堰土质路基填筑工法”，取得了工程量小、成本降低、工期提前且优质、安全的良好效果。

2.土工模袋混凝土护坡

京沪高速公路扶贫连接线穿过水深1.5米、长2 150米的“盐汪子”，原设计路基边坡防护工程为浆砌片石，由于“盐汪子”淤泥深0.5～0.8米，水深1.5米，边坡坡脚基坑开挖只能采用“围堰法”，造价较高，而且砌筑质量难以保证。经过反复论证，施工方决定引进新技术——“土工模袋混凝土护坡”。采用该技术后，由于可以带水作业，整个工期提前了30天，造价降低了17%，而且质量可靠，尤其是护坡外观协调一致、整体性强，同时大大提高了公路运营阶段路基边坡质量的耐久性。

3.填海路基沉降观测与结果运用

某输港公路原设计允许沉降范围为50～100厘米。为减少沉降，提高路基的整体性，沧州市工程技术人员创新填筑技术，变“填土”为“填生石灰改良土”。工程竣工后定期观测沉降情况，结果发现沉降量骤降为20～40厘米，于是设计文件据实做了相应调整，大大降低了建设成本。

三、技术创新

1.无吊环栅拦板

栅拦板是浅海水域公路防护系统、港口航道防波堤常用构件之一，一般采用预制、安装工艺。然而，其吊环发挥功能与成本投入不协调，并且锈迹污染混凝土，完全可以用具有重复使用性能的“U型卡吊钩”替代原一次性吊环，只要将栅拦板设计稍作变更即可。目前该研究已取得初步成果，可达到节省钢筋1吨/公里以上的好效果。

2.拌和站粉尘处置

沥青混合料拌和站粉尘回收利用，收集过程中极易形成粉尘污染，对棉田、稻田、盐田及沿海露天养殖区赔偿和交涉需要耗费大量精力。工程机械人员革新粉尘收集系统，将传统的粉尘“干排放”变为“湿排放”，净化了环境，避免了“污染赔偿”纠纷的发生。

3.架桥机桥上180°转体

廊沧高速二合同子牙新河特大桥，原主梁安装计划由桥中央开始安装至北端，拆卸运至桥中央重新组装，再由桥中央开始安装至南端。由于架桥机拆卸、运输、组装大致需要12天，工期无法满足业主要求，且需耗费资金20余万元。鉴于上述情况，研究人员仅用了4万余元就研究成功“架桥机桥上180°转体装置”，避免了架桥机重新拆装的情况，该工序缩短工期11天，节省资金15.6万元。

4.研制“大悬臂空心板梁模板安拆专用车”

埕口特大桥原《施工组织设计》配合吊车完成边梁预制模板安拆，费用较高。为降低成本，将边梁钢模板化整为零，同时耗资不足千元研制成功“大悬臂空心板梁模板安拆专用车”，配合边梁预制效果很好。该方案不仅节省了吊车租赁费2万余元，而且操作灵便、安全，不需要任何燃料。

5.盖梁及其垫石混凝土同期浇注装置

为确保盖梁及其垫石混凝土同期浇注，增强其整体性，节省原工艺两期混凝土之间的养生时间，研究人员应用了“盖梁及其垫石混凝土同期浇注”装置，取得了良好的效果。

技术创新是拓宽节能减排空间的主要途径。譬如“将旧路面再生，稳定为路面基层”；按“GTM法”进行沥青路面组成设计，降低沥青用量；“水泥石灰综合稳定加粒料土”预防路面基层裂缝；用“高路缘石移置器”，低成本高精度安装路缘石等都是经过实践验证的好方法。

四、设备改造

水泥稳定碎石基层是高等级公路通常采用的一种结构形式，水泥用量设计值一般为4.5%～5%，以往的工程实际用量通常控制在5%～6.5%才能满足质量要求，仅京沪高速沧州南互通连接线工程（长7.1公里、宽15米）就多用水泥150吨，从成本角度来说，这是一个不小的损失，而且毫无必要。为降低成本，项目组搜集数据、调查分析后，认定是设备原因。该设备水泥供给系统不合理，致使水泥含量波动较大。为降低成本、减少浪费，决定投资3万元对该设备进行改进，使水泥用量精度控制在±0.2%范围内，在保沧公路（长12.7公里，宽23米）水泥稳定碎石基层中投入使用，节省水泥500吨，降低工程成本13万元。

五、应用新材料

沧州属沿海地区，金属波纹管锈蚀现象严重而且普遍，给桥梁造成的危害极大。技术人员通过创新设计理念，成功应用“塑料波纹管”，为确保桥梁工程质量提供了保障。泊头市运河桥应用“塑料波纹管”，不仅避免了锈蚀，而且解决了“超长钢绞线”穿束难的问题。另外，用“筒状塑料薄膜箍套法养护高接柱混凝土”，既节约用水，又减少了施工现场泥泞不堪的状况，有利于文明施工。

六、研究新工艺

1.路面基层“后培肩工法”

水泥稳定碎石施工，传统工艺是“先培肩法”（即先培土肩后摊铺水泥稳定碎石），若改用“后培肩法”（即先摊铺水泥稳定碎石后培土肩）配合“塑料薄膜侧包法”，即在水泥稳定碎石摊铺完毕、碾压之前，迅速用塑料薄膜将其结构层两侧覆盖，而后培土肩并压实，使其结构层混合料处于包裹状态，有效隔离混合料与培肩土，防治水泥稳定碎石混合料水分丢失和培肩土对混合料的污染，可减少水泥稳定碎石拌和、摊铺等工作量，缩短工期。以路面基层宽12米、厚20厘米为例，采用“后培肩法”比“先培肩法”降低成本47 480元/公里。

2.潮汐条件下护坡施工

黄骅中疏港公路扬水站桥2008年11月19日完成浆砌片石锥形护坡，2009年4月13日，扬水站桥所在水域遭受了风暴潮，桥台处路基冲毁，桥梁陷入孤岛境地，四周一片汪洋，平时高潮水深4.5米，低潮水深1米，流速1～5米/秒，持续16小时以上。护坡如何施工，并保证产品安全。经过反复研究决定采用新的工艺。其原理是：借低潮水位突击桥台路基填土；在已完工路基边坡上修筑临时护坡——反滤层（整坡→铺土工布→铺碎石）+抛石（抛棱体块石→抛堤芯石→抛二片石→铺碎石）；浇筑模袋混凝土护坡坡面（整坡→缝制土工模袋→配制、泵送混凝土→向模袋内灌注混凝土）。

新工艺有两道安全防线：一是“临时护坡”可保护填土路基免遭冲刷侵蚀；二是“土工模袋”可保护混凝土坡面免遭潮汐水流荡涤。该桥台护坡自建成至今，经受住了潮汐检验。2010年春渤海湾浮冰覆盖海面，桥下拥冰堆积，在潮汐作用下往返撞击，该桥护坡安然无恙。

七、机械设备科学组合

沥青混凝土路面、水泥稳定碎石基层碾压，设备组合、碾压工艺通常是：振动压路机静压——振动压路机振压——胶轮压路机消除轮迹印。胶轮压路机只起一个提高外观质量的作用，这种组合对有些路段的压实度不能满足标准要求，尤其是低温施工的更为明显。为确保工程质量，以往采取的措施是增加振动压路机数量，无形中增加了成本投入。为避免成本增加，技术人员经过理论分析和反复实践，试验成功新的碾压工艺和设备组合。采用先上24吨胶轮压路机紧跟摊铺机碾压，然后再用振动压路机加振碾压，最后用胶轮压路机消除振动压路机碾压痕迹。由于胶轮压路机具有揉搓作用，极易提高混合料的早期密度，大大缩短了碾压间隔，对确保沥青混凝土路面、水泥稳定碎石基层压实度具有显著实效，且无须增加投入。

节能减排是公路工程施工管理贯穿始终的研究课题，而靠技术创新拓宽节能减排空间是行之有效的良方，也是潜力深厚、蕴藏量大、有待挖掘的区域。

（作者单位：河北省沧州市委党校；沧州市交通运输局）

10.3963/j.issn.1006-8864.2014.11.010