兴义环高之实

文 贵州省公路工程集团有限公司 陈雪峰

在创建科技示范工程的过程中，兴义环高的建设者们开展了特大桥索塔预应力混凝土横梁预制装配化技术、隧道预制装配式仰拱结构快速施工技术等多项新技术研发，为兴义环高的高质量发展奠定了基础。

特大桥索塔预应力混凝土横梁预制装配化技术在兴义环高的控制性工程——峰林大桥索塔装配式横梁吊装中应用。

实例一 特大桥索塔预应力混凝土横梁预制装配化技术

研发目的与意义

目前预应力混凝土索塔横梁主要采用支架现浇施工法，该施工法存在占用工期长、施工措施费用高、施工作业安全风险高等问题。利用成熟的超大体量结构整体提升施工技术，推进交通基础设施建设用大型装备技术升级，发展索塔预应力混凝土横梁预制装配化的快速施工方法，是解决目前索塔横梁施工痛点和难点问题的有效方法。

该项技术的研发成功，实现了索塔横梁主体段低位预制，整体提升至高位合龙安装的快速施工，并完善配套的设计方法、监测手段和管理措施，形成索塔预应力混凝土横梁预制装配化成套技术，对于推进我国桥梁预制装配化水平、形成有国际影响力的创新性成果具有重要意义。

主要技术创新点

首先，该项技术解决了横梁预制装配接缝构造设计优化与预应力设计优化问题，提出了预制装配齿槽竖缝连接节点的局部损伤演化和力学性能退化模型，发展了玄武岩纤维掺合混凝土的具体工程应用并完善了应用指标。

其次，从整体上解决了索塔横梁预制提升时的索塔结构安全性控制、预制段结构安全性控制、提升支架动力稳定控制、主动横向支撑桁架优化设计问题等超大吨位混凝土横梁高空整体提升施工关键技术问题。

最后，解决了利用故障树和层次分析法进行主要施工风险问题的触发因素、前馈控制及反馈处置协调管理策略技术，制订并完善了横梁整体提升施工作业标准程序及其质量检查控制标准、作业管理控制标准流程和异常情况处理机制等关键管理流程，研发了具有国内先进水平的基于多终端信息交互机制的索塔混凝土横梁预制装配化施工管理云平台。

实施地点

该项技术在兴义环高的控制性工程——峰林大桥主塔中横梁预制吊装施工中，进行了技术研发与工程示范。

峰林大桥主梁拼装中

实例二 高速公路分岔隧道连拱段独立双洞法修筑技术

研发目的与意义

分岔式隧道是近几年国内在更加复杂地形地质条件下，修建山区高速公路隧道过程中出现的一种新结构型式。目前，国内外普遍采用多种结构型式的组合分岔隧道，在极小净距特别是隧道洞口中央分隔带宽度小于4米时，洞口段一般按大跨度隧道或连拱隧道进行设计和施工，再由小净距隧道逐步过渡为上下行分离式隧道。

兴义环高旧屋基隧道为一座分岔式短隧道，进口至出口从分离式隧道逐渐收拢为小净距、极小净距和连拱隧道，隧道所处地形较为复杂，出口段为深沟峡谷，连接峰林大桥。该项目分岔隧道原连拱隧道段净距最小厚度0.62米，通过优化提出按极小净距独立双洞分修方案，首次采用了极小净距隧道出洞减震施工工法，按平衡拱理论对中夹岩柱及两洞之间三角区进行针对性优化设计和加强，并获得相应的优化支护参数。在确保隧道施工安全和结构稳定的前期下，可显著提高施工工效、降低工程造价，对推动极小净距隧道施工技术提升具有重要意义。

主要技术创新点

首先，该项技术通过结构型式比选，提出分岔隧道连拱段极小净距隧道优化方案，确定了支护结构优化参数。

其次，基于理论分析和现场试验，获得极小净距隧道结构内力及变形规律，总结形成分岔隧道连拱段后行洞超前导洞扩挖施工工法。

最后，通过现场爆破振动测试与动力数值仿真，从减振和隔振两方面提出了相应的施工爆破振动控制措施，总结形成了与现场施工相匹配的减震爆破控制技术与工法。

实施地点

该项技术依托于兴义环高旧屋基隧道，开展相关技术研发与工程示范。

实例三 隧道预制装配式仰拱结构快速施工技术

研发目的与意义

装配式混凝土结构的产业化、工业化及现代化发展已成为近年来工程行业热点，同时推动了以地下综合管廊主体结构构件标准化为代表的地下工程预制拼装技术的发展。构件预制化是施工工厂化技术发展的必然趋势，是提高工程质量和修建速度、降低成本的主要方法，是积极推广应用预制拼装技术以符合国家节能减排的发展战略。

隧道仰拱预制一方面可使隧道施工中隧道结构尽早封闭成环，保证隧道结构与施工安全，另一方面有利于标准化施工，提高工程质量；在技术成熟运用之后可提升隧道施工效率，压缩隧道施工工期，大幅降低工程造价；为我国高速公路隧道工程提供更经济合理的结构形式，为后续山区高速公路隧道工程建设积累经验。

主要技术创新点

该项技术优化预制仰拱结构节段设计参数，确定仰拱预制节段设计图，研发预制节段连接方式；研发了隧道基底预制仰拱节段装配与隧底灌浆一体化新方法；形成了隧道基底预制仰拱结构快速装配施工工法。

实施地点

该项技术依托于兴义环高毛栗坪隧道，开展相关技术研发与工程示范。

实例四 基于光感条件下隧道智慧照明管控技术

研发目的与意义

该项技术以基础材料创新为目的，完成对隧道全新的交通照明形态的改变，提升社会重大经济领域的科技竞争力和以长余辉铝酸盐发光功能材料为核心的全新隧道照明理论，以及对完成智能管控下全新隧道管控技术的应用探索。

组图：兴义环高共创新及应用了17项科技成果

该项技术应用将大幅降低隧道的事故发生率和降低二次事故所带来的重大损失；可消除长期以来隧道照明用电巨大的实际经济痛点和减少后期的隧道运维成本。

主要技术创新点

大幅降低困扰已久的隧道“黑白洞”痛点效应的存在，消除驾驶危险因素与隧道“眩光”现象；解决因事故发生的彻底断电、烟雾条件下的应急照明的实现，避免由此导致的二次事故而产生后续的重大伤害。

实施地点

该项技术依托于兴义环高丰都隧道的照明工程，在丰都双向隧道进行技术研发与工程示范。

实例五 高速公路智能配电关键技术

研发目的与意义

针对高速公路配电系统目前处于被动性维护、设备监测状态缺失、信息化程度低和运管效率低的情况，开发了高速公路智能配电系统，降低了配电系统的故障率，减少了停电次数和停电时间，提高了管理水平和降低人员劳动强度，保证了交通的畅通高效。

主要技术创新点

该项技术研发了高速公路智能配电系统，通过研发应用一套高速公路电气设备寿命老化分析和电气设备性能的大数据分析评估系统，实现主动式运维、信息推送、能耗分析。

实施地点

该项技术依托于兴义环高机电工程，在隧道配电房增加智能配电硬件设备、隧道监控中心增加相关管理软件。

其他科技创新成果

喀斯特石漠化地区绿色设计理念

坚持“最小破坏就是最大保护”原则，合理选线；综合利用沿线土地和地材资源，推广应用资源节约、生态保护、环境污染控制等方面的“四新”应用；将沿线资源、地域文化等特点融入设计。

喀斯特石漠化地区高速公路景观仿真技术

借助无人机和BIM技术手段，建立三维数字实景模型，在项目景观概念策划阶段，将设计方案与实景模型融合，进行方案对比与规划，实现高速公路与路域环境的自然融合和景观协调。

块片石自密实混凝土施工技术

根据贵州混凝土原材料特点而开发的超流态自密实混凝土，能在自重下无需振捣自行流注充填模板，并浇筑成形。该技术使片石掺量从20%提高到60%，极大地减少了水泥用量，已在全线挡墙、桥台、涵洞中推广应用。

高速公路粗填料高路堤强夯控制技术

通过采用大吨位分层振动碾压施工至一定累计厚度时，进行强夯补强加固，克服常规压路机压实质量差、压实功能不足的缺点，可以大幅提高粗填料的控制粒径和分层摊铺厚度，并在无破碎情况下，快速利用大粒径弃渣。

石漠化高陡岩质边坡植被修复及三联生态防护技术

该技术是专门为喀斯特石漠化地区公路建设开发的一项边坡植被恢复技术，采用微生技术和生态修复技术、快速生长根系的植物配比技术等成套工程技术，实现公路岩质边坡植被恢复与周围环境和自然景观相协调。

喀斯特山区陡坡地段高桩承台施工技术

通过提高承台标高，改变桥梁基础施工顺序，即先完成桩基施工，后完成施工平台，在平台上搭设支架、模板、绑扎钢筋，浇筑混凝土，并采用溜管出渣、轨道出渣等施工技术，减少甚至避免对边坡的开挖、扰动。

喀斯特石漠化山区隧道零开挖进出洞施工技术

优化隧道进洞工法，形成环境协调型隧道进洞工法技术体系，建立隧道安全环保进洞施工工艺技术标准，研发适用于喀斯特石漠化山区特殊环境下的零开挖进洞技术方法和隧道反向出洞施工工法，形成一套环境协调型隧道进出洞工法技术体系，实现隧道洞口施工对周边环境的微扰动。

隧道超欠挖数字化控制技术

采用三维重建技术的隧道超欠挖检测方法，检测隧道开挖毛洞、初支等净空情况，并生成断面图及偏差云图，也可同步生成洞壁及掌子面展开图，实现施工全过程的净空检测，可精准控制隧道超欠挖情况，减少隧道不必要开挖与出渣量。

岩溶地区公路隧道突水突泥防治技术

针对喀斯特山区隧道突水突泥特点，采取堵、排、截等一系列技术进行综合防治，实现岩溶地区地下水资源保护，避免路域石漠化进一步加剧。

高速公路煤系地层瓦斯隧道安全施工技术

提出瓦斯突出隧道安全过煤层支护结构优化参数，以及安全施工方法和瓦斯隧道不动火新型支护结构设计方法，研发“铣挖+弱爆破”联合开挖工法，优化瓦斯突出煤层预留安全岩柱合理厚度阈值，形成《贵州省瓦斯隧道设计与施工地方标准》。

高速公路施工期信息化管控技术

构建智能远程集中监管体系，实现对施工现场环境、建筑材料、特种设备、从业人员的全方位实时监控，变被动“监督”为主动“监测与预警”，真正体现“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。

喀斯特山区路基边坡风险管控技术

集合多维监测网、北斗灾害监测、地质灾害微应变监测及地质灾害智能管控决策等技术，形成一整套公路地质灾害多维多基管控技术，实现对喀斯特石漠化地区高速公路边坡风险的常态监控和对地质灾害的早期识别，以及对重点危险边坡的长期观测。

喀斯特石漠化地区高速公路滴灌自动化控制技术

运用自主研发的滴灌自动化控制系统，向植物输送养分，保障其生长。此外，把农药、除草剂注入滴灌系统内，可以除杂草、对土壤消毒，预防、杀灭病虫害，精准控制作物的生长，真正实现高速公路绿化养护的自动化。