阿尔及利亚高等级公路的绿色建造技术应用

2022-09-28中国建筑第五工程局有限公司张宝佳中国建筑阿尔及利亚公司王涛

人民交通 2022年18期

文 / 中国建筑第五工程局有限公司张宝佳中国建筑阿尔及利亚公司王涛

海外公路项目的绿色建造需要研究国内国外的差异性，因地制宜，发掘属地区域特色并结合当地特色文化。本文通过介绍阿尔及利亚南北高速公路项目的绿色建造技术应用，旨在为中国企业的海外项目提供借鉴。

工程概况

本文以阿尔及利亚南北高速公路项目为例，探讨EPC模式下的国际工程绿色建造技术应用。

本项目位于阿尔及利亚布利达省的西法镇至梅地亚省的布鲁瓦吉耶市之间。采用法国公路和高速公路研究所（SETRA）ICTAAL高速公路设计标准，设计车速为90-110km/小时，双向六车道，主线全长53公里，包含2座隧道、35座主线桥梁。见图1所示。

本项目实施绿色建造的必要性

阿尔及利亚南北高速公路是该国重点建设项目，连接阿国南北区域的经济命脉，是阿尔及利亚公路规划二横一纵公路网中南北高速公路的起始段，是阿国高速主骨架的重要组成部分，承担着高原和沿海地区的主交通流转换连接的功能，为促进当地交通、经济贸易、旅游发展等各方面起到了至关重要的作用。

项目穿越阿特拉斯山脉，跨越地势险要的希法峡谷，地势险峻、地质条件复杂、施工难度大，且途经阿尔及利亚国家森林公园核心动植物保护区，园区内有百年历史文化遗迹和无尾猕猴等许多国家重点保护野生动植物，对于生态环境保护要求极高。

设计阶段的绿色建造技术应用线路优化，保护生态环境

本项目横跨希法大峡谷，穿越阿特拉斯山脉和国家地质公园，是世界濒危物种-无尾猕猴的栖息地，线路设计选型困难。原西班牙公司的APD设计方案为依据RN1号国道线形，以长桥梁和3座短隧道形式穿越希法河谷，桥梁布置在河道内，对自然环境的破坏极大，且无法满足不能断流的施工要求。见图2所示。

项目推行绿色建造思想，说服业主和监理，优化西班牙公司的APD原始线路设计，最终业主采取我方建议的设计方案：将整体线路向西偏移，采取2座长隧道无桥梁的方案，规避了多座短隧道反复穿越山脉造成的山体环境破坏，且不需要再河道修建桥梁，既完整保留了百年建筑“猴溪驿站”，又保护了世界濒危物种-无尾猕猴的栖息地，实现了公路建造与自然环境的和谐统一。见图3所示。

线路优化，保护文化古镇

在项目原APA设计中，在PK12处的HAMDANIA古镇设置了一处互通，以方便当地居民出入。见图4所示。

但经过我方的实地走访调查，当地居民并不希望在镇上设置互通，原因如下：

1.互通设置在小镇中央，修建会极大的破坏镇上环境，且有多出居民需要拆迁搬迁。2.建成的高速公路车流量大，对于小镇居民特别是儿童有一定的安全隐患。3.HAMDANIA古镇南侧约2.5公里处设置有RN01-CW62-CW87互通，居民可通过该处互通快速出行。

基于以上意见，结合项目实际情况，最终经过路线优化设计，取消了在HAMDANIA古镇设置互通，通过在HAMDANIA古镇南侧2.5km处的RN01-CW62-CW87互通上下高速，节约了工程总造价，缩短了施工工期，且完美保护了HAMDANIA古镇生态，实现了公路建造与人文环境的和谐统一。见图5所示。

生产阶段的绿色建造技术应用节约用地与土地资源利用

1.减少临时用地指标

1.1 根据施工规模及现场条件等因素合理确定临时设施：临时加工厂、现场作业棚及材料堆场、办公生活设施等的占地指标。临时设施的占地面积按用地指标所需的最低面积设计。

1.2 平面布置合理、紧凑，在满足环境、职业健康与安全及文明施工要求下尽可能减少占地。

1.3 生活办公区规划时，尽量减少占地，缩减土方开挖，降低对原地面植被的破坏，整个营地依地势而建，在保留原有树木的基础上大量增加项目部绿化面积。同时隧道工区生活用水由山泉水取代市政水，为节约水资源做出了巨大贡献。见图6所示。

2.加强临时用地保护

1）对桥梁等基坑施工方案进行优化，减少土方开挖和回填量，最大限度地减少对土地的扰动，保护周边自然生态环境。2）红线外临时占地应尽量使用荒地、废地，少占用农田和耕地。3）完工之后，项目联合当地环保部门共同对受施工影响的场地进行绿化种植，对弃土场和取土场进行绿化恢复，采用平整场地加覆盖腐殖土，交还当地居民实现了复耕复产，恢复至施工前的生态环境。见图7所示。

3.优化施工总平面布置

1）施工总平面布置科学、合理，充分考虑施工便利原有构筑物、道路、管线为施工服务。2）施工现场搅拌站、加工厂、预制场、材料堆场等布置应尽量靠近已有交通线路或即将修建的正式或临时交通线路，缩短运输距离。3）临时办公和生活用房采用经济、美观、占地面积小、对周边地貌环境影响较小，且适合于施工平面布置动态调整的多层轻钢活动板房。见图8所示。

4.优化土方平衡

根据中欧规范对比研究，成功从设计上优化项目全线土方平衡，提高挖方土和隧道洞渣重复利用率，用于项目地基处理、路基回填，减少外部借方工程，此举既节省了弃方处置费用，又大幅降低工程建设成本，同时减少对红线外现有环境的破坏。见图9所示。

材料选择与创新应用

1. 材料选择

根据阿国市场调研，除阿国市场没有的材料，大部分主材选择就近采购，采购范围不超过500KM，其余辅材80%选择当地采购，尽量减少从国内或第三国进口；项目主要材料水泥、钢筋最远来自于阿尔及利亚Oran省，石料来源为Blida省和Tipaza省采石场距离不超过100KM。项目实施所需辅材除钢绞线、防水材料、隧道机电等少数材料阿尔及利亚市场无法满足需从第三国进口，其余辅材均通过地采解决。见图10所示。

2. 技术创新节约材料

1）隧道采用高强H型钢支护、弱化系统锚杆施工

项目针对围岩强度低，受地下水的影响其自承能力容易丧失，且注浆效果差的特点，设计中加强了拱架的强度和刚度，采用了H型高强型钢组成重型拱架，弱化了径向锚杆，将其设置为选作项目。采用高强度的H型钢替代传统的工字钢用于隧道初期支护，可以有效的控制大断面隧道的沉降，提高隧道中作业人员及设备的安全性。对于软弱围岩H型钢截面形状较工字钢更合理，相较于传统的工字钢可节约11.6%的钢材。见图11所示。

2）ATALUS柔性挡土墙应用

项目引进ATALUS柔性挡土墙工艺，与传统的混凝土挡土墙相比较，ATALUS挡土墙支护采用预制块结合加筋土工布分层填筑，具有少开挖、可与填方工程共同交替施工的特点，不仅可以减少钢筋混凝土的用量，亦可大幅缩短施工工期。同时预制块的间隙可以种植花草美化沿线环境。见图12所示。

3）创新多功能边沟及虹吸井技术

在欧标规范中，项目应用国内首创的多功能异型边沟及虹吸井技术。将虹吸井与异形排水边沟结合。异性边沟可以阻挡异物，虹吸井密闭具有灭火性还可收集分离危险品。实现隧道内自然水和路面污水分流。见图13所示。

4）阿国油水分离池的首次应用

项目在PK5和PK8设置俩座大型油水分离池，为该工艺在阿尔及利亚国公路系统中首次应用，创新两阶分油三步收集处理污水，与虹吸井协作，经过虹吸井首次分离异物，由虹吸井流出的污水，通过排污管流入油水分离池。油水分离池多池隔离，通过隔离池-分离池-沉淀池等，完成路面污水油水分离，可以有效阻止污染物排放进去当地水系。见图14所示。

5）工业化成品支吊架技术：

①新型纤缆共架支架：采用TYCO新型共架管夹支撑构件。将隧道火灾探测系统的探测光纤、无线电通讯系统射频缆等共架安装，两种系统避免各自分配支架节材减工序，节约成本50%。见图15所示。

②隧道大型风机安装化学锚杆锚固：项目采用HIT HY 200-A化学剂和HIT-V-R M22系统锚杆，锚杆孔深15CM，检测系统有效拉拔强度达到8倍风机自重。结合可调节托运架进行锚固安装。风机间设置保险锚固吊环用钢丝绳固定保险。通过欧洲耐火实验检测代替传统多组焊接预埋板式支承结构的安装方式，流程简捷高效，安装人员、设备相较节省75%。见图16所示。