公路建设中绿色公路技术体现

李兴晨

(黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150027)

1 绿色公路施工

1.1 标准化施工管理

在绿色公路施工之前由科学高效的方案作为施工指导。其中重点应用施工管理、环境保护、节材以及材料资源利用、节水与水资源利用、节能与能源利用以及节地与高效利用施工用地六个方面。由上述方面实现节约能源，达到环境保护的目标，保障绿色公路建设持续发展。在绿色公路管理计划过程中，需要对工程实际建设环境，施工技术与施工方案进行全方位科学分析。能够充分发挥建设单位的先进工艺，实现绿色公路建设效果。

标准化建设是科学合理且高效规范化管理的建设模式，是绿色公路施工重要体现。从管理系统的标准化体系、高效择优施工工艺的标准化、现代化工程施工标准化与验收体系标准化四方面，最大限度的发挥现有的先进建设水平。

1.2 施工现场的绿色用电

公路项目建设中，位处于偏远地区的公路项目无法接入市政电网。传统解决办法使用柴油发电机组为施工建设供电，常用柴油发电机功率通常为200 kw或250 kw。普通柴油发电机转化效率约为35%，发电过程中消耗普通柴油0.22 kg/(kwh)。传统方案造成柴油发动机发电效率低下，电力供应不稳定，并产生废气污染大气环境。

对于此类问题的解决，由变电站接入10 kv电源，于施工地部署配电室。工程施工前进行能耗估算，选用合适的变压器解决集中供电的问题，以保证电力持久供应。该方案特点是输电效率高且环保，满足工程长期建设中使用要求。

照明用电是夜间施工主要的电力消耗之一，传统的照明使用钠灯进行场地照明。其发光效率低，发热量大，会产生大量的能源浪费。采用新式LED施工照明灯，能够显著的节约能源，并根据现场需要，动态调节亮度，提升施工效率。

1.3 应用高性能混凝土

公路工程建设中投入使用大量混凝土。通过调整配合比、添加外加剂与现代加工技术将此施工材料性能强化，得到高性能混凝土。新技术提高混凝土结构的耐久性、硬化性、使用耐久性以及可靠性。此类生产高性能混凝土技术应用，可以提升构筑物的使用寿命，提升经济效益，有利于环境保护。

1.4 预制构件的使用

施工需要使用预制梁板时，传统分散预制构件场地占地面积大，且构件质量容易产生偏差。采用预制构件厂集中管理制造、减少临时占地所产生的费用，标准化制造有效的保证预制构件质量。

预制厂采用高标准的生产工艺，减少生产过程中废料的产生，减少污染物产生。标准化制造的预制构件，具有工艺偏差小、质量好、保证施工进度的优势。

1.5 耐久性路面

标准高速公路沥青路面规范使用年限为15年，但由于实际的施工环境、材料选择、实际通车压力等综合变动因素，导致部分高速公路提前出现结构性损坏。原本预计使用15年的高速公路，受综合因素影响，高速公路生命周期变短。部分高速公路6～10年便需要局部或整体维修重建。

采用耐久性路面可以充分行使路面的生命，延长路面结构的使用寿命。新型耐久性路面使用中，仅需间隔6～7年对路面进行周期性维护翻修。避免了复杂的结构性修复或重建，大幅度节约维修成本，减少施工污染并避免因维修而造成的交通阻塞。

2 清洁能源及资源利用

2.1 沥青拌和站清洁燃料

传统沥青拌和站采用燃油进行沥青的加热。燃油由本身性质决定，燃烧过程中热量释放不稳定。燃油在不充分燃烧的情况下，产生沥青烟、粉尘、二氧化硫、二氧化氮等大量污染物，造成自然环境的破坏。燃油不充分燃烧，增加拌合站的损耗，导致拌合站养护维修难度增加。

传统燃油变更为天然气燃料，能够大幅度的节约燃油成本。污染物方面，沥青烟、粉尘、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳污染物排放量极低。此类燃烧不会对拌合站造成额外影响，延长了拌合站了使用寿命。实现绿色施工，节约成本，提升经济效益。

2.2 太阳能的利用

太阳能面板是转换太阳能的主要材料。在绿色公路建设中，太阳能面板使用范围更加广泛，科技的发展使太阳能面板转换效率不断提高，其中常见使用太阳能为公路中低功耗照明提供电力供应。高速公路沿线服务区，采用太阳能热水器节约电力消耗。高速公路服务区上方遮蔽物少，可以充分发挥太阳能面板的工作效率。

2.3 水资源利用

通过快速渗滤系统(CRI)污水处理系统，对服务区雨水以及生活污水收集再利用。公路服务区为重点用水路段，采用CRI系统对其进行合理的进行污水分流。整个系统能源消耗低、循环再生利用效率高，由中央过滤循环系统进行水回收作业以减少水资源消耗与废水污染，将收集的雨水以及处理完成的废水滤水集中存储，循环水用于生态补水或道路冲洗等多方面用途。此系统体现绿色公路节省水资源以及绿色持续发展理念。

3 绿色公路智能化系统

3.1 电子不停车收费系统(ETC)

电子不停车收费系统(ETC)，当收费站的交通承载量与高速公路的交通量不相符时，会发生车辆阻塞的现象。尤其在节假日期间，高速公路车流量远超人工收费站工作力，电子不停车收费系统(ETC)能够极大的提升车辆通过收费站的速度。

通行车辆在前车窗上安装ETC感应卡，并对其进行预先充值。当车辆从进入收费站到收费完成时间可控在两秒内，且在通过收费站期间车辆无需停车，极大的提高了行车的通行速度。使用ETC收费系统对比人工收费的燃油消耗差值为0.119 L/辆，由高速公路全寿命周期分析，节能减排效果明显。

3.2 智能预检系统

超载智能预检系统，该系统通过路面传感器识别经过车辆并对其进行检测。车辆正常行驶通过检测区路面，由路面传感器传输车辆信息至控制中心，通过中央服务器对车辆的载重以及高度信息进行检测，由数据识别系统对超载车辆进行信息检测并对超载车辆进行标记并追踪上报。

智能高速预检系统中，通过多功能速度检测器配合智能视频监控系统分段追踪超速车辆。预检系统具有处理能力强、自动化程度高与功能集成度高的优点。视频识别系统对通行车辆进行车牌识别、语音提示，期间各类信息直传控制中心。该系统具有检测过程无需车辆停车、自动化识别、高精度识别、检测速度快的特点，可提高车辆检测速度。大数据配合控制中心达到高精度识，高速放行，减少高速公路以及收费站口出现拥堵现象。

3.3 分布式供电系统

高速公路中通行路段耗电设备包括检测传感器，视频监控器，部分LED指示灯。此类设备耗电量小，供电线路呈现带状分布而且线路较长，其段落供电间隔一般在10 km以上。控制输电的变电站地点一般位于养护工区、管理中心、服务区、收费站等区域内。传统供电方式缺点包括线路过长、单段需要部署大量电缆、电力输送过程中易造成电力损失，当供电线路出现故障时排查工作量较大。

分布式供电系统供配电节能技术是在变电所内配置上端供电设备，控制终端经功率因数补偿、滤波、谐波抑制、稳压等处理后，对节点范围的非线性负载进行功率因数补偿。该系统利用物联网技术，可实现监控中心、上端电源、下端电源、用电设备之间进行通信与控制，具有智能选择性对负载进行不间断供电、多电源保护、故障旁路、可调负载工作电压等多种智慧电源功能，是物联网技术在交通行业、电力应用领域的完美结合。

采用智能分布式节能供电方式由智能均衡负载稳压电源，供电电缆(2芯)，分布式智能开关电源构成。该系统可节约能耗，并具有抗电涌功能起到辅助保护线路的作用。

3.4 智能化应急管理系统

建设绿色公路过程中，重点体现其智能化、标准化、保证交通建设与营运。其中智能化应急管理系统用于处理各项安全事故。当事故发生时，应急管理系统快速启动，按照规定流程进行处理，系统的快速反应为救援争取到时间。

一旦发生突发事故，系统及时通知相关人员，并做好相应事件的记录工作，使得高速公路管理单位或部门对交通运行中所出现的各种异常交通情况进行实时掌控，有助于相关单位快速做出反应，降低突发交通事件对道路交通的影响，增强了监控系统的应用质量。

4 结 论

绿色公路工程是未来公路行业较长时期的重要发展任务，根据公路设交通运输部指导公路施工走绿色、循环、低碳的科学发展道路。作为施工技术人员将不断优化绿色施工技术方法，提高科技技术水平，提升绿色公路施工标准。本文结合绿色公路建设需求，提出一些应用方案供参考。