綠色施工技術(shù)在山區(qū)高速公路PPP項(xiàng)目中的應(yīng)用

馮喜雄

中交第四公路工程局有限公司

1 綠色施工管理的實(shí)現(xiàn)途徑

項(xiàng)目以“綠色、循環(huán)、低碳”理念為指導(dǎo)思想，通過全面實(shí)施工地標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)與管理，強(qiáng)化品質(zhì)工程、平安工地、綠色公路建設(shè)與考核，采取與項(xiàng)目實(shí)際深度融合的制度措施和四新技術(shù)應(yīng)用，降低對(duì)環(huán)境的不良影響，同時(shí)對(duì)資源和能源進(jìn)行集約利用來達(dá)到保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏的局面。

1.1 生態(tài)環(huán)境保護(hù)

（1）降低施工噪聲污染。選用低噪聲的施工機(jī)械和工藝，加強(qiáng)各類施工機(jī)械設(shè)備良好地運(yùn)轉(zhuǎn)與維護(hù)和保養(yǎng)管理，以便從根本上降低噪聲源強(qiáng)。同時(shí)針對(duì)本項(xiàng)目多處石質(zhì)邊坡距民房較近的特點(diǎn)，在石質(zhì)邊坡開挖過程中采用靜態(tài)爆破技術(shù)，具有無振動(dòng)、無飛石、無噪聲、無污染的優(yōu)勢(shì)，確保周圍建筑物及人員、車輛的安全。（2）降低固體顆粒污染。固體顆粒是施工現(xiàn)場(chǎng)最為普遍的問題，尤其在有限空間作業(yè)環(huán)境下（如隧道施工），針對(duì)這一問題，施工過程中采用除采用通風(fēng)設(shè)備外，盡可能采用水壓爆破，并配備霧炮灑水降低空氣中固體塵埃含量；現(xiàn)場(chǎng)建立灑水清掃制度，施工現(xiàn)場(chǎng)出入口設(shè)置洗車槽，及時(shí)清理車輛上的泥土，不得將泥沙帶出現(xiàn)場(chǎng)。（3）減少水污染。鉆孔樁施工設(shè)置足夠容積的泥漿池重復(fù)利用，沉淀的鉆渣及時(shí)清運(yùn)至附近棄場(chǎng)；隧道施工廢水和炸藥廢水不得排入河流，廢水由設(shè)置在施工區(qū)的沉淀池收集，經(jīng)酸堿中和沉淀、隔油除渣等簡(jiǎn)單處理后回用，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)公路沿線泉點(diǎn)的保護(hù)措施。（4）通過公開招標(biāo)引入第三方開展環(huán)水保監(jiān)測(cè)，對(duì)棄土場(chǎng)、臨水點(diǎn)、靠近居民區(qū)等環(huán)境敏感點(diǎn)開展監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾偏處理。

1.2 節(jié)材與材料資源利用

（1）材料實(shí)現(xiàn)限額領(lǐng)用制度，對(duì)于鋼筋、型鋼等，選擇最優(yōu)下料組合，盡量減少邊角料，減少浪費(fèi)。（2）拌和站采用精確計(jì)量系統(tǒng)并實(shí)時(shí)上傳和自動(dòng)監(jiān)控，通過信息化手段實(shí)時(shí)關(guān)注材料用量偏差，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾偏，避免材料浪費(fèi)。（3）盡可能就地取材，全線各標(biāo)段均自建碎石加工場(chǎng)，通過隧道洞渣，石方棄渣等回收利用，變廢為寶。（4）回收利用施工過程中產(chǎn)生的可再利用材料，項(xiàng)目板房、大棚、模板及圍欄設(shè)施搭建采用周轉(zhuǎn)式材料，提高可重復(fù)利用率。（5）對(duì)施工材料實(shí)際消耗量與材料預(yù)算消耗量定期進(jìn)行分析比較，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)措施。

1.3 節(jié)水與水資源利用

（1）施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、生活用水使用節(jié)水型生活用水器具，提高節(jié)水器具配置比率，項(xiàng)目臨時(shí)用水使用節(jié)水型產(chǎn)品，安裝計(jì)量裝置，加強(qiáng)用水管理。在水源處設(shè)置明顯的節(jié)約用水標(biāo)識(shí)牌。（2）預(yù)制梁場(chǎng)養(yǎng)生采用自動(dòng)噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)，噴頭采用霧狀噴水減少用水量，同時(shí)預(yù)制場(chǎng)內(nèi)養(yǎng)生用水經(jīng)水溝、集水井、沉淀池收集過濾后可重復(fù)利用，大大節(jié)約養(yǎng)生用水。（3）隧道二襯養(yǎng)生采用霧炮機(jī)，相比傳統(tǒng)水管噴淋，可有效節(jié)約養(yǎng)生用水量。

1.4 節(jié)能與能源利用

（1）在“兩區(qū)三廠”標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的基礎(chǔ)上，合理規(guī)劃臨時(shí)用電線路的鋪設(shè)、配電箱配置和照明布局，辦公區(qū)和生活區(qū)100%采用節(jié)能照明燈具。（2）選用能源利用率高的施工機(jī)械設(shè)備，做好車輛、設(shè)備使用臺(tái)賬和加油臺(tái)賬，定期對(duì)車輛、設(shè)備用油量進(jìn)行分析，對(duì)出現(xiàn)的偏差及時(shí)采取措施處理。（3）加強(qiáng)前期策劃，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)臨建工程進(jìn)行合理規(guī)劃，合理布置施工總平面圖，避免二次搬運(yùn)，提高各種機(jī)械、設(shè)備的使用率和滿載率，降低各種機(jī)械、設(shè)備的單位耗能。（4）施工現(xiàn)場(chǎng)低下混凝土施工采用溜槽或串通澆筑，盡量減少夜間施工、冬期和雨天施工。（5）隧道、服務(wù)區(qū)與養(yǎng)護(hù)管理中心等區(qū)域采用施工期臨時(shí)用電與永久供電相結(jié)合。（6）路面瀝青拌和站采用天然氣、煤改氣等清潔能源。

1.5 節(jié)地與土地資源保護(hù)

（1）項(xiàng)目駐地和工人駐地盡量租用原有地方民房，減少征地建設(shè)，減少投入和占地。（2）便道規(guī)劃盡量利用原有地方道路進(jìn)行改擴(kuò)建，場(chǎng)站規(guī)劃盡量選取在紅線內(nèi)，特別是預(yù)制場(chǎng)和鋼筋加工場(chǎng)設(shè)于紅線內(nèi)，拌和站盡量設(shè)于互通匝道圈內(nèi)，減少臨時(shí)征地，節(jié)約土地資源。（3）對(duì)項(xiàng)目沿線施工中的表土嚴(yán)格按照地方規(guī)定進(jìn)行表土剝離、保存，達(dá)到合理利用表土資源的目的。同時(shí)，施工中盡可能保護(hù)表層有肥力的土壤，整齊堆放在路基坡腳外和公路用地界之間，待工程完工后，作為復(fù)耕和綠化用土。（4）水土保持方面，全面貫徹“三同時(shí)”制度，使水土保持理念貫穿于整個(gè)施工過程。在項(xiàng)目建設(shè)初期委托水土保持咨詢單位開展相關(guān)工作，加強(qiáng)對(duì)水土保持工作的協(xié)調(diào)和領(lǐng)導(dǎo)，對(duì)監(jiān)測(cè)單位在巡查中發(fā)現(xiàn)的問題，及時(shí)督促施工單位進(jìn)行處理，確保水土保持措施的落實(shí)。

2 部分主要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)措施

綠色施工技術(shù)要兼顧考慮工程建設(shè)、生態(tài)環(huán)境和資源優(yōu)化利用三個(gè)領(lǐng)域并進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化，綠色施工技術(shù)的創(chuàng)新是推動(dòng)綠色施工發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。本項(xiàng)目在實(shí)施階段通過科技攻關(guān)積極探索綠色施工的技術(shù)創(chuàng)新；通過大力開展“微創(chuàng)新”活動(dòng)，推廣應(yīng)用《建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)》等措施，提高了項(xiàng)目的生產(chǎn)效率和資源利用率。

2.1 鋼筋與混凝土技術(shù)

（1）高強(qiáng)鋼筋技術(shù)應(yīng)用。本工程設(shè)計(jì)使用大量的HRB400級(jí)鋼筋，鋼筋直徑包括12nn～32mm，主要用于墩柱和梁板預(yù)制的主筋。HRB400 級(jí)鋼筋，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=360N/mm2,采用一噸HRB400 級(jí)鋼筋相當(dāng)于1.2 噸335 級(jí)鋼筋，綜合考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求，使用400級(jí)鋼筋替代335級(jí)鋼筋可節(jié)約鋼材15%左右。（2）鋼筋焊接網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)。在隧道初期支護(hù)中對(duì)鋼筋網(wǎng)片的加工統(tǒng)一要求采用自動(dòng)焊網(wǎng)機(jī)焊接施工，相比傳統(tǒng)的人工焊接，焊網(wǎng)具有速度快，機(jī)械化程度高，降低勞動(dòng)力，提高工作效率，保障施工安全，提高焊接質(zhì)量，改善施工環(huán)境，降低了項(xiàng)目施工成本的優(yōu)點(diǎn)。僅就焊接時(shí)間而言，人工焊接一片鋼筋網(wǎng)1 人需用時(shí)2min～3min，勞動(dòng)強(qiáng)度大，焊接所產(chǎn)生的電焊火花飛濺易造成皮膚灼傷及眼睛視力下降，同時(shí)焊接過程中會(huì)產(chǎn)生有害氣體和煙塵。焊網(wǎng)機(jī)制作一片鋼筋網(wǎng)僅需40s，并且焊接時(shí)不會(huì)出現(xiàn)光污染、空氣污染等不利因素。

2.2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

（1）預(yù)制構(gòu)件工廠化生產(chǎn)加工技術(shù)。項(xiàng)目積極推廣“兩區(qū)三廠”標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，從預(yù)制構(gòu)件工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、構(gòu)件模具加工、節(jié)能養(yǎng)護(hù)技術(shù)以及預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量控制技術(shù)等方面入手，通過工廠化科學(xué)管理、自動(dòng)化智能生產(chǎn)確保項(xiàng)目預(yù)制T梁質(zhì)量品質(zhì)的提升。（2）壓漿封錨一體施工技術(shù)。傳統(tǒng)的封錨施工，在壓漿完成之后，鋼絞線會(huì)外露錨具2cm～3cm，一般是在孔道壓漿后立即將梁端水泥漿沖洗干凈，同時(shí)清除錨墊板、錨具及預(yù)制梁體端面混凝土的污垢；為了避免外露鋼絞線長(zhǎng)期暴露在外產(chǎn)生銹蝕，一般采用高強(qiáng)砂漿對(duì)外露部分進(jìn)行包裹保護(hù)。本項(xiàng)目采用了壓漿封錨器這一新工藝，可以實(shí)現(xiàn)壓漿和封錨一起完成，既能節(jié)省人工，同時(shí)節(jié)省封錨所需的高強(qiáng)砂漿等材料成本。

2.3 綠色施工技術(shù)

（1）施工揚(yáng)塵控制技術(shù)。自動(dòng)噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)主要用于預(yù)制梁場(chǎng)，從供水到工作完畢基本實(shí)現(xiàn)了過程全自動(dòng)控制，同時(shí)設(shè)置污水凈化沉淀池可進(jìn)行廢水回收再利用，噴淋后的水沿排水系統(tǒng)流入沉淀池進(jìn)行凈化、沉淀，然后用水泵抽回儲(chǔ)水池進(jìn)行反復(fù)利用，做到既保護(hù)環(huán)境又節(jié)約用水。霧炮降塵系統(tǒng)主要用于項(xiàng)目隧道施工，水的消耗量相比其他抑塵噴灑設(shè)備（噴槍、灑水車）可節(jié)約70%左右，主要原料是先使用高壓泵、微細(xì)霧化噴嘴將水化，再利用風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓將霧化后的水霧送到較遠(yuǎn)距離，使得水霧到達(dá)較遠(yuǎn)距離同時(shí)能夠覆蓋更大面積，水霧與粉塵凝結(jié)后降落，從而達(dá)到有效降塵目的。

（2）綠色施工在線監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)。采用地面觀測(cè)、遙感監(jiān)測(cè)和調(diào)查監(jiān)測(cè)，及時(shí)獲取水土流失狀況的背景、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和水土流失強(qiáng)度、程度信息，保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，可靠性和可比性；本項(xiàng)目根據(jù)地形地貌將項(xiàng)目區(qū)劃分為11 個(gè)一級(jí)防治分區(qū)，2 個(gè)二級(jí)防治分區(qū)，并著重開展了工程水土流失監(jiān)測(cè)，分析工程建設(shè)造成水土流失的特點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提出監(jiān)測(cè)建議，服務(wù)于工程建設(shè)。

（3）隧道洞渣資源化。隧道棄渣是隧道開挖過程中的主要產(chǎn)物，本項(xiàng)目隧道共有15條，洞渣總量約290萬立方米。針對(duì)不同的隧道圍巖施工，充分考慮隧道圍巖等級(jí)、開挖方法和洞渣物理力學(xué)性質(zhì)，確定棄渣的力學(xué)參數(shù)，從而用作項(xiàng)目自建碎石加工場(chǎng)的母材來源，變廢為寶，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求將各種不同骨料用于混凝土的拌制，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、循環(huán)利用、生態(tài)環(huán)保。

（4）結(jié)皮發(fā)泡PVC 輕型模板在涵洞工程中的應(yīng)用。全面替代項(xiàng)目施工中竹膠板及鋼模板的使用，同時(shí)促進(jìn)新型環(huán)保材料的研發(fā)創(chuàng)新，隨著科技進(jìn)步，材料強(qiáng)度、可塑性、二次加工性能的進(jìn)一步提高，以實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目模板領(lǐng)域的綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用。

（5）新型節(jié)能環(huán)保木塑模板技術(shù)。相比于傳統(tǒng)木模板，塑膠模板表面平整光滑，無須涂刷脫模劑，是一種新型綠色環(huán)保材料，本項(xiàng)目在橋梁上部結(jié)構(gòu)施工中進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐，實(shí)踐表明：應(yīng)用木塑模板技術(shù)，混凝土凝固后，模板自動(dòng)脫離，脫模容易，拆模后的混凝土表面觀感好，幾何尺寸得到很好的保證。塑膠模板耐久性好，周轉(zhuǎn)次數(shù)一般在30次左右；使用報(bào)廢后，廠家支持回收和以舊換新，單次使用成本僅為木模板的40%。

2.4 信息化技術(shù)

（1）智能信息化應(yīng)用。項(xiàng)目智能信息化主要通過互聯(lián)網(wǎng)+（視頻監(jiān)控及工序質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、拌合生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、二維碼、手機(jī)APP 考勤軟件等）來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)已覆蓋廠站、試驗(yàn)檢測(cè)、工程報(bào)檢、安全質(zhì)量監(jiān)控、構(gòu)造物“身份”信息存檔等。豐富了項(xiàng)目監(jiān)管手段，有效完善了項(xiàng)目的智慧體系，方便了現(xiàn)場(chǎng)施工，降低了管控成本，并充分保障了工程安全質(zhì)量水平的穩(wěn)步提升。

（2）基于BIM 的現(xiàn)場(chǎng)施工管理信息技術(shù)。項(xiàng)目在BIM 實(shí)施策略上以重點(diǎn)橋隧為突破點(diǎn)，建立全線可視化模型，使項(xiàng)目從點(diǎn)到線實(shí)現(xiàn)可視化、數(shù)據(jù)化展示。其中精細(xì)化實(shí)施模型包括桐子河大橋、菜花坪隧道、岳家寨互通；通過建立各工程BIM 模型能準(zhǔn)確反映線路縱橫關(guān)系，工程主體結(jié)構(gòu)、細(xì)部鋼筋、交匯處復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，為工程進(jìn)度管理、工程結(jié)算提供依據(jù)。BIM 模型與GIS 信息（傾斜攝影）進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，建立全新電子沙盤宏觀展示了高速公路沿線與環(huán)境的關(guān)系，與傳統(tǒng)沙盤模型比較，將靜態(tài)模型與多媒體觸摸屏相互結(jié)合，更加直觀地反映了項(xiàng)目未來建成效果。

（3）基于物聯(lián)網(wǎng)的智能隧道照明系統(tǒng)。以無線物聯(lián)網(wǎng)為主要載體，結(jié)合先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理算法與專家知識(shí)庫中的數(shù)據(jù)案例，最優(yōu)化地進(jìn)行隧道照明系統(tǒng)的控制管理，現(xiàn)以項(xiàng)目凱德隧道為依托進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐，預(yù)期達(dá)到增強(qiáng)管理的安全性，降低能耗和運(yùn)維成本的效果，實(shí)現(xiàn)隧道照明系統(tǒng)“燈隨車亮，合理調(diào)光，按需檢修，無人值守”的隧道智能照明控制系統(tǒng)。

3 結(jié)語

項(xiàng)目通過建立健全綠色施工管理體系和“五節(jié)一環(huán)保”相關(guān)管理制度，明確了“爭(zhēng)創(chuàng)省綠色施工示范項(xiàng)目”的總目標(biāo)，制定了綠色施工實(shí)施策劃方案，定期開展綠色施工批次和階段考核，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。綠色施工技術(shù)的創(chuàng)新是推動(dòng)綠色施工發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，研發(fā)和應(yīng)用一大批具有良好環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的綠色施工技術(shù)，把經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益三者有機(jī)地結(jié)合起來，既能體現(xiàn)作為央企的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，同時(shí)也是投資項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的有效途徑。