“雙碳”背景下綠色公路建設節能減排策略

王文歡

摘 要：為實現我國碳達峰、碳中和的目標，堅持綠色低碳發展道路，本文圍繞綠色公路建設進行研究，以“雙碳”為背景，分析了公路工程建設面臨的主要問題，重點闡述了“雙碳”背景下綠色公路建設階段的節能減排策略，包括資源再生利用、改進工藝技術、推廣清潔能源、污染防治等措施。旨在構建面向公路工程的綠色施工體系，為現場作業提供專業指導，提高綠色公路項目的經濟效益與生態效益。

關鍵詞：“雙碳”背景 綠色公路 節能減排

0 引言

近年來，我國為踐行可持續發展觀念，建成環境友好型社會，提出“碳中和”“碳達標”的雙碳目標，強調減輕人類活動對生態環境造成的破壞程度，實現人與自然和諧共處。公路工程作為一類重要的建設工程，建設階段造成大量資源浪費與惡化生態環境質量狀況，已成為實現雙碳目標的重要阻礙。公路建設體系的優化升級，是打造綠色公路工程的必經之路，也是完成綠色交通戰略任務的關鍵。

1 “雙碳”背景下公路建設期間面臨的主要問題

1.1 資源低效利用

在公路建設期間，持續消耗大量資源，包括自然資源與不可再生資源，如瀝青、鋼材、表土等。在傳統建設模式下，缺乏資源回收利用意識，沒有對具備剩余利用價值的資源進行再生回用和循環利用，而是直接投入全新資源，這無疑會加劇生態環境負擔，給環境建設造成無形壓力，也會抬高工程造價成本。例如，在瀝青路面建設期間，如果路面老化嚴重，或因工藝操作錯誤而導致路面結構嚴重損壞，并未運用到冷再生、熱再生等養護技術，而是直接鑿除原有路面，原位重新鋪筑全新路面結構，路面材料被浪費。而在場地整理、路基開挖環節，開展大量表土剝離作業，表土含有豐富有機質與營養元素，直接把表土連同其他廢料進行填埋處理，沒有充分利用表土資源來修復公路沿線生態環境，后續造成地表植被恢復速度放緩的后果。

1.2 大氣污染

在公路建設階段，使用到諸多類型的機械設備，如挖掘機、攤鋪機、壓路機、瀝青拌和樓，機械設備以化石能源為燃料，運行期間持續排放含有污染物質的尾氣，一氧化碳、二硫氧化、氮氧化物等成分具備污染屬性，持續污染當地大氣環境。同時，由于缺少揚塵控制措施，在車輛行駛期間和路基開挖等工序環節，在風力作用下，粉塵顆粒向上漂浮，出現揚塵、落塵問題，也會污染大氣環境，嚴重情況下惡化現場生產條件，工程人員吸入過量粉塵顆粒時還會出現呼吸系統感染等人體疾病。

1.3 噪音污染

噪音污染是工程建設活動最為常見的環境污染問題，地基處理、路基開挖、路面攤鋪等工序環節都會產生較高分貝的噪音，工程人員長期處于噪聲環境時，會逐漸損害人體聽覺神經，嚴重時誘發心腦血管、消化道疾病等人體疾病出現，不利于保護工程人員職業健康安全。同時，施工噪音還會對外部環境造成一定程度影響，不同類型公路工程的噪聲污染危害程度略有不同。一般情況下，市政道路工程噪聲污染危害程度較為嚴重，由于地處人流密集與建筑物密集的城市區域，會對周邊居民日常生活造成影響，高速公路工程噪聲污染危害程度相對輕微。

1.4 水土流失

在公路建設期間，為開展各項施工活動，不可避免的破壞地表植被層與剝離表土，嚴重削弱當地生態環境自我修復能力，并因施工廢棄物與施工廢水處理不當而造成地下水污染、地表水污染、土壤污染等問題，長此以往，最終演變形成水土流失的復雜局面，生態環境受破壞程度不斷加劇。針對此項問題，盡管一些公路工程采取邊坡綠化等手段來恢復地表植被，但由于水環境與土壤環境被污染，無法給植物提供良好生長條件，很難在短期內徹底解決水土流失問題。

2 “雙碳”背景下綠色公路建設階段的節能減排策略

2.1 資源再生利用

減少工程建設期間的實際資源消耗量，是實現節能減排目標與保護生態環境的重要舉措。因此，施工單位必須以資源再生利用作為綠色施工管理活動的重中之重，深入分析各類資源的浪費原因，評估資源剩余利用價值，制定專項資源再生利用方案。第一，表土資源再生利用。以沿線生態修復、廢棄地復墾、景觀綠化作為表土資源利用方向。例如，在修復邊坡區域生態環境時，使用表土替代客土作為修復材料，采取表土噴播工藝，提前使用機械篩對表土進行篩分處理，濾除植物殘體與碎石，避免出現堵管問題。隨后，操縱濕噴機在坡面上液力噴播表土，噴播厚度控制在6-10cm以內。如果邊坡為石渣為主的路堤填方邊坡，則需要調整噴播厚度，率先在坡面上噴播厚度超過3cm的表土，再噴播草種或是鋪設草皮來提供植被防護。第二，植物資源再生利用。在施工活動所破壞地表植被中存在喬灌木植物時，對植物進行遷移處理，保留植物土球，土球直徑控制在6-8倍樹木胸徑，土球高度控制在60%-80%土球直徑，開展斷根修整作業，把樹木臨時遷移到苗圃進行假植處理，完成施工作業后，在地表恢復區域挖設種植穴，穴內回遷樹木土球。第三，土石方再生利用。土石方本身屬于一類土工材料，在隧道開挖等環節，對土石方物理性能進行檢測，直接把物理性能優異的土石方當作施工材料[1]。例如，對于砂礫土、粉砂土、砂土等具備良好壓實性能的優質土，用于路基填筑材料和基層填筑材料。而對于軟黏土等含水率過高、無側限抗壓強度較低的劣質土，額外進行物理脫水與干燥處理，可用于營造隧道口、互通立交地形。

2.2 改進工藝技術

傳統工藝技術在能耗、環境污染、碳排放量等方面的綜合表現不夠理想，隨著雙碳目標的提出，逐漸無法滿足綠色公路工程的建設需求。因此，施工單位需要在保證工程建設質量的前提下，大力推廣新推出的綠色施工技術，取代落后工藝技術。以溫伴瀝青技術為例， 取代早期的熱拌瀝青技術，使用基質瀝青、溫拌劑與集料作為原材料，拌和溫度控制在120℃左右，基質瀝青預熱完畢后，倒入瀝青總質量1%左右的溫拌劑進行攪拌，再放入預熱完畢的礦料與礦粉，直至瀝青混合料攪拌成型，最后按照常規工藝做法來攤鋪、碾壓瀝青路面，攤鋪溫度保持在130℃左右。根據現場施工情況來看，溫伴瀝青的拌和溫度與成型溫度具體為128℃與118℃，而熱拌瀝青工藝的拌和溫度與成型溫度分別為165℃與155℃，由于施工溫度降低，可以在瀝青混合料制備、瀝青路面鋪筑環節減少燃料耗用量與降低實際碳排放量，契合節能減排的可持續發展理念[2]。此外，還可選擇對現有工藝技術進行綠色改良，以換填土層法為例，作為一項軟基處理技術，為解決植被破壞問題，重點關注取土場、棄土場植被保護問題，合理劃分作業面，就近利用原地植被，把場地原地貌樹木進行移植養護處理，結束取土、棄土作業后，把植被復栽到開挖地段，加速植被恢復過程。

2.3 推廣清潔能源

在傳統建設模式下，持續消耗大量的化石能源，如柴油，化石能源不具備可再生屬性，還會在能源利用期間持續排放一氧化碳、二氧化碳等污染氣體。因此，在公路設計與現場施工階段，都需要大力推廣新型清潔能源，包括太陽能、電能、液化天然氣等。例如，在瀝青混合料制備環節，使用到液化天然氣作為能源，簡稱為LNG，取代煤炭、柴油、重油等傳統能源作為燃料，液化天然氣以甲烷作為主要成分，平均熱能利用率超過55%，遠高于其他化石能源，消耗少量液化天然氣即可批量制備瀝青混合料，減少碳排放規模。在夜間施工期間，現場部署LED燈作為照明光源，搭配合理配光曲線，LED燈的光效利用率超過白熾燈等傳統光源，以及熒光燈等高效光源，通過提高電能利用率來取得節能效果[3]。而在公路隧道照明系統搭建環節，應用到光導照明技術，也被稱為導光管照明系統，隧道頂部地面安裝集光器作為太陽光導入裝置，隧道內部襯砌結構頂面安裝漫反射器作為光輸出裝置，集光器與漫反射器通過導光管連接，作為光傳輸裝置。在公路投運階段，絕大多數時段通過光導照明系統進行照明，可以顯著降低隧道照明系統的能耗水平與縮短人工照明時間。

2.4 污染防治

施工污染是綠色施工期間面臨的首要問題，必須指定面向各類污染源的專項防治處理方案，才能營造更為健康的施工環境，從根源上預防大氣污染等環境污染事件出現。以揚塵污染防治方案為例，運用設備沖洗、密封運輸、地面灑水、局部遮蓋四項污染防治措施。設備沖洗是在場地出入口規劃沖洗區域，修建臨時沖洗池，無論是工程機械還是工程車輛，在出入工程場地時，必須利用高壓水沖洗表面灰塵，直至外觀保持潔凈狀態。密封運輸適用于瀝青混合料、水泥等材料，在封閉容器內運輸施工材料，也可選擇在車廂上覆蓋防塵布，避免材料形成揚塵、飄塵。地面灑水是配備灑水車，定期操控灑水車在工程場地與公路沿線灑水，提高粉塵重量，使得粉塵落在場地表面，不會隨風擴散。局部遮蓋是在土石方開挖回填、路基夯實等環節，在可能出現揚塵問題的位置遮蓋防塵布。

2.5 全程綠化

為徹底解決水土流失問題，在短時間內恢復公路沿線地表植被并強化生態環境自凈能力。在公路建設期間，施工單位應以全程綠化作為一項重要的綠色施工目標，搭配采取邊坡綠化、邊溝外側綠化、隔離柵綠化、互通綠化等多項措施。第一，邊坡綠化。以生長周期短、根系發達、易于管養的多年生草種作為綠化植物，采取一體化防護模式，運用植生帶法、普通液壓噴播植被法、土工格室法或是預應力錨索框架植被法等工藝技術來處理邊坡，植物生長期間，利用根系作用來穩固邊坡結構，還可以通過光合作用來增強固碳能力，持續吸收汽車尾氣與空氣中的二氧化碳。第二，邊溝外側綠化。在公路兩側預留足夠空間作為綠化帶，完成路基路面鋪筑作業后，綠化帶區域回填表土與栽植喬灌木作為綠化植物。綠化帶既可以形成開閉空間，遮擋兩側視覺欠佳的建筑物，還可以增強水土保持能力，并減輕交通活動對當地生態環境造成的影響。第三，隔離柵綠化。對常規隔離柵進行綠化改造，隔離柵上栽植具備強大覆蓋性能與環境適應能力的藤本植物，如爬山虎，同時強化固碳能力與增強隔離防護效果[4]。第四，互通綠化。根據場地情況來選擇互通綠化位置，優先在立體條件最佳、面積寬闊的區域進行互通綠化改造，營造大型綠化景觀，既可以使其成為公路視覺聚焦點，還可以通過提高綠化覆蓋率來取得更加顯著的減排效果。

2.6 施工監測

為直觀了解各項節能減排策略的實施效果，爭取在第一時間發現、處理公路建設期間違反綠色施工要求的不當行為。施工單位需要豐富施工監測內容，以大氣污染監測、噪音監測作為新增內容，量化評估施工活動對生態環境造成的擾動程度，如果當地生態環境遭受嚴重破壞，暫停現場施工，分析污染原因，著手修改施工技術方案和施工組織計劃。以大氣污染監測項目為例，工程現場挑選多處施工活動最為頻繁的路段作為監測斷面，以一氧化碳、二氧化碳與粉塵顆粒濃度作為監測內容，單點連續測量3-4次，每次監測時間控制在45分鐘左右，選用GXH-3011等型號的便捷式紅外線CO分析儀作為儀器設備，判斷大氣污染濃度與碳排放量是否超出規定值，必要情況下，采取提高地面灑水頻率等技術措施來減輕大氣污染程度[5]。

3 結語

綜上所述，為推動公路工程全面發展，確保綠色施工模式順利落地實施，實現可持續發展目標。施工單位必須加強節能減排意識，把節能減排理念融入到公路建設體系當中，落實資源再生利用、改進工藝技術等節能減排策略，切實滿足現代公路建設需求，推動我國公路交通事業邁入全新發展階段。

參考文獻：

[1]劉娜妮，張宇鴻.交通運輸節能減排工作考核體系的構建分析[J].能源與節能，2020（08）：65-66.

[2]程睿.綠色公路建設中環境資源再生利用問題的認知與實踐[J].中國資源綜合利用，2022，40（06）：82-86.

[3]余曉琛. 湖南綠色低碳公路建設研究[D].長沙：湖南農業大學，2018.

[4]岳丹，李明君，李娜，等.“雙碳”背景下綠色公路建設理念與實現方式探討[J].交通節能與環保，2022，18（04）：40-44+65.

[5]李會強.高速公路養護技術在節能減排中的應用研究[J].運輸經理世界，2021（19）：103-105.