青蘭雙河改擴建 路面壽命30年
——國內首條長壽命瀝青路面高速公路建設進行時

文/圖 青島交通發展集團有限公司 史陳鵬 于連平 劉明攀 高英嵩 李靜

青蘭高速雙河段改擴建工程是青島市“城市更新和城市建設三年攻堅行動”重點工程，是青島市環膠州灣綜合交通運輸系統的重要組成部分，也是膠東國際機場（青島新機場）集疏運體系的關鍵環節，建成后將與新機場高速一期、新機場高速連接線、環灣大道實現高效銜接，可有效緩解膠東國際機場與主城區之間的“卡脖子”問題，大大提升青島周邊路網疏解能級，對于促進環灣聯動發展等具有重要意義。

安和路互通立交

由青島交通發展集團有限公司（以下簡稱“青島交發集團”）投資建設的G22青島至蘭州高速公路雙埠至河套段改擴建工程（以下簡稱“青蘭高速雙河段改擴建工程”）主線全長約15.797公里，設計時速100公里，采用雙向八車道高速公路標準改擴建，共設置前陽、紅島、安和路3處互通式立交，概算總投資約66.39億元，建成后將與新機場高速一期、新機場高速連接線、環灣大道實現高效銜接，可有效緩解膠東國際機場與主城區之間的“卡脖子”問題，大大提升青島周邊路網疏解能級，對于促進環灣聯動發展等具有重要意義。

作為國家高速公路網青蘭高速東端的重要組成路段，青蘭高速雙埠至河套段改擴建工程是山東省“三橫四縱”綜合運輸通道中“濟青通道”的重要組成部分，是青島市“城市更新和城市建設三年攻堅行動”重點工程，也是環膠州灣綜合交通運輸系統的重要通道，對于打造膠東國際機場集疏運體系發揮著至關重要的作用。建設過程中，該工程創新采用大宗固廢材料循環利用、跨海橋梁混凝土耐久性保障、BIM等新興技術，設計使用壽命可達30年以上，相較于傳統路面結構設計使用壽命延長了一倍，是我國首條全線采用長壽命瀝青路面設計理念設計的高速公路。

工程背景

作為山東省與青島市交通基礎設施建設的重點工程，青蘭高速雙河段改擴建工程備受社會各界關注，從用海預審、項目核準，到完成防洪補救設計、初步設計、環境影響評價、施工圖設計等重大要件批復工作，僅用時5個月，相較于國內同類大型工程，極大縮短了辦理時限，于2021年12月開工建設。今年5月18日，工程首榀預制箱梁順利完成架設，標志著全線正式進入橋梁上下部全面施工階段，重要控制性節點工程正有序推進。

自開工建設以來，青蘭高速雙河段改擴建工程累計完成投資約12.41億元，其中在今年上半年累計完成投資約8.13億元，占計劃投資的103%，占年度計劃的50%；累計完成路基土石方開挖37.32%，橋梁下部結構62.4%，橋梁上部結構11.47%，順利實現“時間過半、任務過半”的任務目標。按照計劃，青蘭高速雙河段改擴建工程將于今年底實現新建左幅第一次轉序，2023年底主體全部完工。

工程必要性

青蘭高速雙河段前身為環膠州灣高速公路，于1995年12月建成通車，按照雙向四車道高速公路標準建設，設計時速為100公里，路基寬23米。隨著近年經濟社會的快速發展及青島市高速公路網的進一步完善，青蘭高速雙河段2019年的日均交通量達到40410pcu，其中貨車占比約21%，高峰時段擁堵現象嚴重，大大降低了車輛行駛速度和道路通行能力，導致道路服務水平明顯下降。

膠東國際機場（青島新機場）于2015年開工建設，目前已轉場運營。作為膠東國際機場集疏運體系的重要組成部分，青島新機場高速公路一期工程先期實施段已于2017年9月開工建設，2019年11月底建成通車，其終點在河套設置樞紐互通與青蘭高速銜接。隨著膠東國際機場轉場運營后交通量的不斷加大，青蘭高速雙河段既要承擔車輛過境及區域連通的功能，又要承擔膠東國際機場與城市對外交通網絡之間的集疏運功能，已無法滿足不斷增長的交通需求，因此，亟需推進青蘭高速雙河段改擴建工程（青島新機場高速公路二期工程）。

青蘭高速雙河段改擴建工程采用“單側加寬為主，局部整體改移為輔”的方式，路線向西沿青蘭高速南側新建半幅，改造既有高速作為另外半幅，在下穿華中路處設置前陽互通立交，上跨省道503線岙東路設紅島互通立交，再下穿國道228線雙積公路，在高鐵紅島站段向南整體改移新建，后向西跨安和路處設置安和路互通立交，最終與青島新機場高速公路一期工程銜接到達路線終點。

對青島而言，青蘭高速雙河段改擴建工程意義重大，主要體現在以下幾個方面：第一，工程將有效提升道路基礎設施水平，緩解交通壓力，提高行車體驗，同時進一步加強青島主城區與高新區、紅島、河套、膠州東部各節點之間的聯系；第二，作為膠東國際機場高速通道的重要組成部分，將有效保障膠東國際機場的通勤。對青島主城區的市民而言，無論是通過環灣大道轉入青島新機場高速公路，還是“青銀高速-青島新機場高速連接線-青島新機場高速公路”，青蘭高速雙河段都是“必經之路”。因此，青蘭高速雙河段改擴建工程實施后，可以有效提升膠東國際機場高速通道的設施水平，使其通勤變得更加便捷、順暢，同時避免了膠東國際機場客流與青蘭高速車流間出現進一步重疊、擁堵，極大減少了影響通勤的不確定性因素。

首榀預制箱梁成功架設

技術創新

青蘭高速雙河段改擴建工程雖然路線不長，但其北側毗鄰鐵路，南側城市建設發展較快，各類管線較多，地質條件復雜且相鄰段變化較大，導致勘察設計和施工難度大。由于青蘭高速雙河段建成年代較早，與地方交通匹配不足，改擴建工程為地方預留的11條規劃道路上跨橋梁凈空抬高和加寬，局部道路縱斷抬高段的路基拼寬難度也較大。對此，青蘭高速雙河段改擴建工程在全線平均每5公里設1座互通立交，尤其是線路終點安和路互通與新機場高速河套公鐵樞紐立交組成了施工工序復雜、國內少見的復合式互通——其最大斷面匝道多達8條，施工期間設計采取5階段調流方案，力爭通過方案優化3階段完成調流轉序。

為全面提升公路基礎設施的使用壽命和耐久性，打造“平安百年品質工程”的青島樣板，建設方響應落實交通運輸部、山東省交通運輸廳關于“平安百年品質工程”有關部署，圍繞“安全高效、綠色耐久”理念，加快推進公路品質工程建設，重點開展了基于綠色耐久的北方濱海區路面全壽命周期設計關鍵技術、長壽命瀝青路面建設質量風險源辨識評估與分級管控技術、濱海橋梁改擴建工程混凝土耐久性提升技術、瀝青路面全過程質量控制新模式及改擴建工程舊路資源高效循環利用等，以實現將青蘭高速雙河段改擴建工程打造為優質耐久的精品工程，并為今后同類建設提供技術示范和借鑒，引領路面設計和施工技術發展的目標。

長壽命瀝青路面結構

針對我國傳統瀝青路面結構厚度大、資源消耗大的問題，建設方結合全厚式瀝青路面的結構特點，圍繞全厚式瀝青路面路基承載力標準、結構，材料設計指標與參數，結構及損傷演變規律，施工關鍵技術等方面開展系統研究，構建出成套濱海地區高速公路全厚式瀝青路面設計與施工技術，以期實現高能耗路面向新一代綠色路面轉變，周期性重建向耐久性重建轉變。

作為國內首條全面應用新一代全厚式長壽命瀝青路面結構的高速公路，青蘭高速雙河段改擴建工程的瀝青路面結構設計使用壽命可達30年，突破了傳統路面結構設計使用壽命15年的技術標準。較82厘米的傳統路面結構厚度，新一代全厚式長壽命路面的結構厚度僅為38厘米，應用于項目全線后，在節約資源、節省投資、縮短工期及助力環保等方面具有多項優勢：一是在當前優質石料資源緊缺、價格飛漲的情況下，預計可節約砂石料約12萬立方米；二是節省建設投資及后期養護費用近1.2億元，其中養護費用降比達到了42%；三是通過優化結構層數，提高了路面施工效率，合理節省工期約4個月；四是全壽命周期節能約合353萬噸標準煤，減少二氧化碳排放約5000噸，助力“碳中和”節能減排的國家政策。結合項目工期安排及項目實際，建設方計劃于2023年底前實現青蘭高速改擴建工程全厚式路面全線應用,在打造新一代高速公路路面結構的同時，推進工程建設降本提質、增速增效，推動高速公路建設、養護、新材料等產業鏈的快速發展，為山東省公路建設“走在前列”注入新動能。

大宗固廢材料循環利用

針對高模量耐疲勞熱再生混合料應用中所面臨的種種問題，建設方從高勁度瀝青制備方法與性能評價，以及高模量耐疲勞熱再生混合料配合比設計、綜合性能評價、疲勞特性與壽命預估、施工工藝及施工質量控制等方面著手，系統研究工程應用關鍵技術，建立高模量耐疲勞熱再生混合料配合比設計及性能評價成套體系，以提升廠拌熱再生混合料綜合性能。建設方計劃于2023年下半年將上述技術應用于路線右幅老路改建路段，其使用壽命優于傳統熱再生瀝青路面，可有效減少道路運營過程中養護維修頻次。此外，大量摻拌回收材料減少了對新石料和新瀝青的需求，降低了污染，對建設資源節約型、環境友好型和技術創新型社會具有重要現實意義。

跨海橋梁混凝土耐久性保障技術

橋梁結構混凝土易受海水、灘涂中鹽的侵蝕；在冬天撒布除冰鹽時，易使混凝土防撞護欄、蓋梁等結構部位遭受鹽凍破壞；工程設計大多只關注抗壓強度，對混凝土的耐久性重視不夠；在凍融和鹽分的作用下，混凝土容易出現漿體剝落、松散、鋼筋銹蝕等病害，進而導致結構過早劣化，影響結構安全性……對此，建設方在改擴建過程中，系統深入地分析了造成構筑物混凝土所患典型病害的原因，明確了其劣化機理，科學評價了既有構筑物混凝土的狀態，研發了抗凍耐蝕混凝土，控制了各原材料的關鍵指標，并開發了旨在提高工程建造品質的配套工藝。目前建設方已將該技術大面積應用于項目下部結構施工當中，在充分完善混凝土配合比設計的基礎上，不斷優化、細化混凝土結構養護工藝，形成了從生產到施工、施工到養護全過程保障體系，在提升混凝土強度和防裂性能的同時，大大提高了混凝土的耐久性。

BIM技術應用

工程之初，建設方便運用BIM技術直觀展現了總體設計意圖，通過BIM技術形象展現了青蘭高速雙河段改擴建工程與沿線地形地物、人文生態、城市規劃的結合情況；為多方案比選提供可視化基礎，有力保障了設計的科學性、合理性和美觀性；進一步結合無人機傾斜攝影，增強了方案在復雜條件下的空間解釋能力，為紅島站到河套樞紐的線性優化、環境沖突分析、用地征拆提供了有力支持。此外，應用BIM技術還實現了復雜交通導改方案的可視化呈現，為設計、審查、施工各方提供了可讀性高的協作溝通平臺；有效提升了工程數智化水平，使設計質量、方案合理性、設計施工協同水平得到極大提高，節省建設投資各方費用達千萬元以上。

建設過程中，青蘭高速雙河段改擴建工程的路面舊料回收率達100%，循環利用率達95%以上；大力推行現代工程管理，構筑科學系統的施工標準化體系，充分發揮工廠化、專業化施工優勢，促進工程建設施工標準化、規范化、精細化管理，全面提升工程質量、安全、環保、水保管理的目標；踐行綠色公路建設，實現高速公路的綠色可持續發展，統籌資源利用，實現集約建設。

建設方還采用交通流分析與BIM仿真模擬相結合的方式，對施工期進行動態、全過程的交通組織可視化研究，以保障青蘭高速主線過境交通、青島主城區及新機場區間往返交通的安全暢通有序，并兼顧沿線區域交通進出高速的需求，實現“低延誤高效率”的安全暢通目標。

依托信息化綜合管理平臺，青蘭高速雙河段改擴建工程以BIM模型為載體，通過物聯網、大數據等技術，集成工程建設各環節的管理系統數據；利用中國電信云儲存平臺，以實現基于三維可視化的工程進度、計量、質量、安全、檔案等數據的采集與交互，以及為業務聯動與精細化管控、決策與指揮支持等提供助益；全力推進“數字工地”建設，實現對各個環節的數據采集，施工全過程追溯，為后期養護管理數字化打下基礎。

目前，青蘭高速雙河段改擴建工程正在加緊施工。建成后，青島市將新增一條東西走向的城市“大動脈”，這對于暢通青島環膠州灣快速通道、完善新機場集疏運體系、促進膠東經濟圈一體化發展等方面將起到不可替代的作用。