公路建設中綠色公路技術體現

李興晨

(黑龍江省龍建路橋第二工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150027)

1 綠色公路施工

1.1 標準化施工管理

在綠色公路施工之前由科學高效的方案作為施工指導。其中重點應用施工管理、環境保護、節材以及材料資源利用、節水與水資源利用、節能與能源利用以及節地與高效利用施工用地六個方面。由上述方面實現節約能源，達到環境保護的目標，保障綠色公路建設持續發展。在綠色公路管理計劃過程中，需要對工程實際建設環境，施工技術與施工方案進行全方位科學分析。能夠充分發揮建設單位的先進工藝，實現綠色公路建設效果。

標準化建設是科學合理且高效規范化管理的建設模式，是綠色公路施工重要體現。從管理系統的標準化體系、高效擇優施工工藝的標準化、現代化工程施工標準化與驗收體系標準化四方面，最大限度的發揮現有的先進建設水平。

1.2 施工現場的綠色用電

公路項目建設中，位處于偏遠地區的公路項目無法接入市政電網。傳統解決辦法使用柴油發電機組為施工建設供電，常用柴油發電機功率通常為200 kw或250 kw。普通柴油發電機轉化效率約為35%，發電過程中消耗普通柴油0.22 kg/(kwh)。傳統方案造成柴油發動機發電效率低下，電力供應不穩定，并產生廢氣污染大氣環境。

對于此類問題的解決，由變電站接入10 kv電源，于施工地部署配電室。工程施工前進行能耗估算，選用合適的變壓器解決集中供電的問題，以保證電力持久供應。該方案特點是輸電效率高且環保，滿足工程長期建設中使用要求。

照明用電是夜間施工主要的電力消耗之一，傳統的照明使用鈉燈進行場地照明。其發光效率低，發熱量大，會產生大量的能源浪費。采用新式LED施工照明燈，能夠顯著的節約能源，并根據現場需要，動態調節亮度，提升施工效率。

1.3 應用高性能混凝土

公路工程建設中投入使用大量混凝土。通過調整配合比、添加外加劑與現代加工技術將此施工材料性能強化，得到高性能混凝土。新技術提高混凝土結構的耐久性、硬化性、使用耐久性以及可靠性。此類生產高性能混凝土技術應用，可以提升構筑物的使用壽命，提升經濟效益，有利于環境保護。

1.4 預制構件的使用

施工需要使用預制梁板時，傳統分散預制構件場地占地面積大，且構件質量容易產生偏差。采用預制構件廠集中管理制造、減少臨時占地所產生的費用，標準化制造有效的保證預制構件質量。

預制廠采用高標準的生產工藝，減少生產過程中廢料的產生，減少污染物產生。標準化制造的預制構件，具有工藝偏差小、質量好、保證施工進度的優勢。

1.5 耐久性路面

標準高速公路瀝青路面規范使用年限為15年，但由于實際的施工環境、材料選擇、實際通車壓力等綜合變動因素，導致部分高速公路提前出現結構性損壞。原本預計使用15年的高速公路，受綜合因素影響，高速公路生命周期變短。部分高速公路6～10年便需要局部或整體維修重建。

采用耐久性路面可以充分行使路面的生命，延長路面結構的使用壽命。新型耐久性路面使用中，僅需間隔6～7年對路面進行周期性維護翻修。避免了復雜的結構性修復或重建，大幅度節約維修成本，減少施工污染并避免因維修而造成的交通阻塞。

2 清潔能源及資源利用

2.1 瀝青拌和站清潔燃料

傳統瀝青拌和站采用燃油進行瀝青的加熱。燃油由本身性質決定，燃燒過程中熱量釋放不穩定。燃油在不充分燃燒的情況下，產生瀝青煙、粉塵、二氧化硫、二氧化氮等大量污染物，造成自然環境的破壞。燃油不充分燃燒，增加拌合站的損耗，導致拌合站養護維修難度增加。

傳統燃油變更為天然氣燃料，能夠大幅度的節約燃油成本。污染物方面，瀝青煙、粉塵、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳污染物排放量極低。此類燃燒不會對拌合站造成額外影響，延長了拌合站了使用壽命。實現綠色施工，節約成本，提升經濟效益。

2.2 太陽能的利用

太陽能面板是轉換太陽能的主要材料。在綠色公路建設中，太陽能面板使用范圍更加廣泛，科技的發展使太陽能面板轉換效率不斷提高，其中常見使用太陽能為公路中低功耗照明提供電力供應。高速公路沿線服務區，采用太陽能熱水器節約電力消耗。高速公路服務區上方遮蔽物少，可以充分發揮太陽能面板的工作效率。

2.3 水資源利用

通過快速滲濾系統(CRI)污水處理系統，對服務區雨水以及生活污水收集再利用。公路服務區為重點用水路段，采用CRI系統對其進行合理的進行污水分流。整個系統能源消耗低、循環再生利用效率高，由中央過濾循環系統進行水回收作業以減少水資源消耗與廢水污染，將收集的雨水以及處理完成的廢水濾水集中存儲，循環水用于生態補水或道路沖洗等多方面用途。此系統體現綠色公路節省水資源以及綠色持續發展理念。

3 綠色公路智能化系統

3.1 電子不停車收費系統(ETC)

電子不停車收費系統(ETC)，當收費站的交通承載量與高速公路的交通量不相符時，會發生車輛阻塞的現象。尤其在節假日期間，高速公路車流量遠超人工收費站工作力，電子不停車收費系統(ETC)能夠極大的提升車輛通過收費站的速度。

通行車輛在前車窗上安裝ETC感應卡，并對其進行預先充值。當車輛從進入收費站到收費完成時間可控在兩秒內，且在通過收費站期間車輛無需停車，極大的提高了行車的通行速度。使用ETC收費系統對比人工收費的燃油消耗差值為0.119 L/輛，由高速公路全壽命周期分析，節能減排效果明顯。

3.2 智能預檢系統

超載智能預檢系統，該系統通過路面傳感器識別經過車輛并對其進行檢測。車輛正常行駛通過檢測區路面，由路面傳感器傳輸車輛信息至控制中心，通過中央服務器對車輛的載重以及高度信息進行檢測，由數據識別系統對超載車輛進行信息檢測并對超載車輛進行標記并追蹤上報。

智能高速預檢系統中，通過多功能速度檢測器配合智能視頻監控系統分段追蹤超速車輛。預檢系統具有處理能力強、自動化程度高與功能集成度高的優點。視頻識別系統對通行車輛進行車牌識別、語音提示，期間各類信息直傳控制中心。該系統具有檢測過程無需車輛停車、自動化識別、高精度識別、檢測速度快的特點，可提高車輛檢測速度。大數據配合控制中心達到高精度識，高速放行，減少高速公路以及收費站口出現擁堵現象。

3.3 分布式供電系統

高速公路中通行路段耗電設備包括檢測傳感器，視頻監控器，部分LED指示燈。此類設備耗電量小，供電線路呈現帶狀分布而且線路較長，其段落供電間隔一般在10 km以上。控制輸電的變電站地點一般位于養護工區、管理中心、服務區、收費站等區域內。傳統供電方式缺點包括線路過長、單段需要部署大量電纜、電力輸送過程中易造成電力損失，當供電線路出現故障時排查工作量較大。

分布式供電系統供配電節能技術是在變電所內配置上端供電設備，控制終端經功率因數補償、濾波、諧波抑制、穩壓等處理后，對節點范圍的非線性負載進行功率因數補償。該系統利用物聯網技術，可實現監控中心、上端電源、下端電源、用電設備之間進行通信與控制，具有智能選擇性對負載進行不間斷供電、多電源保護、故障旁路、可調負載工作電壓等多種智慧電源功能，是物聯網技術在交通行業、電力應用領域的完美結合。

采用智能分布式節能供電方式由智能均衡負載穩壓電源，供電電纜(2芯)，分布式智能開關電源構成。該系統可節約能耗，并具有抗電涌功能起到輔助保護線路的作用。

3.4 智能化應急管理系統

建設綠色公路過程中，重點體現其智能化、標準化、保證交通建設與營運。其中智能化應急管理系統用于處理各項安全事故。當事故發生時，應急管理系統快速啟動，按照規定流程進行處理，系統的快速反應為救援爭取到時間。

一旦發生突發事故，系統及時通知相關人員，并做好相應事件的記錄工作，使得高速公路管理單位或部門對交通運行中所出現的各種異常交通情況進行實時掌控，有助于相關單位快速做出反應，降低突發交通事件對道路交通的影響，增強了監控系統的應用質量。

4 結 論

綠色公路工程是未來公路行業較長時期的重要發展任務，根據公路設交通運輸部指導公路施工走綠色、循環、低碳的科學發展道路。作為施工技術人員將不斷優化綠色施工技術方法，提高科技技術水平，提升綠色公路施工標準。本文結合綠色公路建設需求，提出一些應用方案供參考。