云南武定至易門高速公路六街段路景相宜。曾維成 供圖

編者按：

6月20日至24日，由部公路局主辦的公路建設轉(zhuǎn)型發(fā)展示范工程高級研修班在交通運輸部管理干部學院舉辦。來自全國各省(區(qū)、市)交通運輸主管部門公路建設負責同志、綠色公路建設及鋼結(jié)構橋梁建設示范項目負責人等參加了本次培訓，研討政策、交流經(jīng)驗。

本期策劃梳理了我國公路建設轉(zhuǎn)型發(fā)展的政策和實踐，整理了包括聶建國院士在內(nèi)的綠色公路及鋼結(jié)構橋梁設計、施工、科研等領域的專家在本次研修培訓中的精彩觀點，還關注了其他行業(yè)專家對于綠色發(fā)展的思路和措施，供讀者參考。

“朱總，你們的瀝青攤鋪有沒有用膠粉啊?含油量多少?鋪在哪層了?”

“我是甘肅路橋的，想問問你們這項技術還有沒有別的應用實例?”

“科研經(jīng)費申報了多少?落實了多少?”

在課程間隙，剛剛進行完經(jīng)驗分享的河北省交通規(guī)劃設計院總工程師朱冀軍被團團圍住，大家紛紛向他詢問延崇高速公路建設的技術細節(jié)。

這樣的交流場景在本次研修班中頻繁出現(xiàn)。課間休息為各地公路建設領域?qū)＜疫M行深入交流和思想碰撞創(chuàng)造了機會。

本期公路轉(zhuǎn)型發(fā)展示范工程高級研修班舉辦得恰逢其時，對于引導“十三五”期公路建設轉(zhuǎn)型升級、可持續(xù)發(fā)展意義重大。

“十三五”期是交通運輸基礎設施發(fā)展、服務水平提高和轉(zhuǎn)型發(fā)展的黃金時期。為了牢牢把握這一歷史時期，向社會提供高品質(zhì)的交通基礎設施和優(yōu)質(zhì)溫馨服務，各級公路建設管理部門創(chuàng)新發(fā)展理念，轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，不斷推動公路工程品質(zhì)提檔升級。

3個文件定位公路轉(zhuǎn)型發(fā)展

2016年7月，交通運輸部印發(fā)《關于推進公路鋼結(jié)構橋梁建設的指導意見》，決定推進公路鋼結(jié)構橋梁建設，進一步提升公路橋梁品質(zhì)和耐久性，降低全壽命周期成本，促進公路建設轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效。

同年8月，交通運輸部印發(fā)《關于實施綠色公路建設的指導意見》，明確了綠色公路的發(fā)展思路和建設目標，提出了5大建設任務，決定開展5個專項行動，全面推動公路建設發(fā)展轉(zhuǎn)型升級。

2016年年底，為推進公路水運品質(zhì)工程建設，提升公路水運工程質(zhì)量，為人民群眾安全便捷出行和社會物資高效暢通運輸提供更加更靠的保障，交通運輸部印發(fā)《關于打造公路水運品質(zhì)工程的指導意見》。

“十三五”開局，起步不凡。2016年交通運輸部印發(fā)的關于公路轉(zhuǎn)型發(fā)展的3個重要文件，向公路建設行業(yè)釋放出提升品質(zhì)、追求卓越的信號。

建設特色鮮明綠色公路

轉(zhuǎn)型發(fā)展，需要頂層的政策支持，也需要基層的執(zhí)行力量。

自2016年6月以來，交通運輸部連續(xù)公布了3批共33個綠色公路示范項目，覆蓋全國31個省(區(qū)、市)，涵蓋新建高速公路、改擴建高速公路、獨立大橋、國省干線公路等各類工程項目。各省(區(qū)、市)公路建設主管部門按照《交通運輸部關于實施綠色公路建設的指導意見》要求，堅持實事求是、因地制宜，創(chuàng)造性地實施綠色公路建設，示范項目迅速落地。

北京市和河北省以承辦2020年冬奧會為契機，將奧運會場館間的轉(zhuǎn)場線路——延慶至崇禮高速公路定為綠色奧運品質(zhì)示范工程項目，著力打造“資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保、低碳節(jié)能、智慧高效、服務為本”的綠色公路、品質(zhì)工程。

云南省根據(jù)滇中城市經(jīng)濟圈“一區(qū)兩帶四城多點”的空間發(fā)展格局，將武定至易門高速公路建設成推動滇中低碳發(fā)展的資源節(jié)約路、帶動少數(shù)民族區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的脫貧致富路、連接沿線旅游資源的綠色旅游示范路。

浙江省溫州甌江北口大橋以BIM技術為基礎，實現(xiàn)建造標準化、養(yǎng)護便利化、管理系統(tǒng)化，為全壽命周期橋梁“建、管、養(yǎng)、運”一體化探索路徑。

廣東省按照“生態(tài)省”建設要求，將地處“山水粵北”、跨越10余處生態(tài)環(huán)境敏感點的惠州至清遠高速公路定位為廣東省生態(tài)敏感山區(qū)綠色公路建設典型示范工程。全線采用綠色技術，全壽命實現(xiàn)綠色效益，全方位進行綠色管理，全面展示綠色成果……

中小型橋梁建設工業(yè)化

伴隨著我國城鎮(zhèn)化和城市現(xiàn)代化進程，能源與資源不足與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾日漸突出，生態(tài)建設和環(huán)境保護的形勢日益嚴峻。鋼結(jié)構橋梁建設作為可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)方式，已得到國家和交通運輸部政策的大力支持，步入快速發(fā)展的軌道。

2016年11月1日，國內(nèi)首家裝配化鋼結(jié)構橋梁產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立。成員單位包括設計單位、施工單位、鋼鐵企業(yè)、科研單位等，覆蓋橋梁建設行業(yè)上、中、下游各領域，推動鋼結(jié)構橋梁建設向標準化、裝配化、工業(yè)化方向發(fā)展。

今年5月，港珠澳大橋最后一節(jié)沉管安裝成功，標志著這項超級工程全線貫通，這是我國鋼結(jié)構橋梁在世界舞臺上的一次高調(diào)亮相。

以港珠澳大橋為代表的長大橋梁代表了我國橋梁建造的高超技術，但中小跨徑橋梁才是我國橋梁的主體。如何在中小跨徑橋梁中推廣鋼結(jié)構，各地都在摸索前行。

鋼材料具有自重輕、韌性高、耐久、易工廠化制造和拼裝等優(yōu)點，能夠降低能源和材料的消耗，在中小橋梁工程中也很有優(yōu)勢。

“我們要把公路工程中常用的中小橋梁標準跨徑的標準統(tǒng)一，實現(xiàn)從橋墩、墩柱、蓋梁到上部梁體鋼結(jié)構的設計、制造標準化，整體結(jié)構模塊化預制拼裝，讓鋼橋從工廠里造出來。”安徽省交通規(guī)劃設計研究總院股份有限公司總經(jīng)理徐宏光說。

推動鋼結(jié)構在中小型橋梁建設中的應用，中國的建設者正凝心聚力、砥礪前行。

專家談

【】

推廣鋼混結(jié)構 建經(jīng)濟耐久橋

中國工程院院士 聶建國

近年來，我國鋼結(jié)構橋梁建設成就舉世矚目，但問題也十分突出。很多人認為純鋼結(jié)構橋梁才算得上是鋼橋，其實不然。

鋼結(jié)構能夠承受拉力，但不能受壓，而混凝土特性卻恰恰相反。在動載荷作用下的橋梁結(jié)構，既承受拉力，又承受壓力，因此任何單一材料構成的橋梁結(jié)構都不會是最優(yōu)結(jié)構。

充分利用材料的性能是實現(xiàn)高強度橋梁結(jié)構的基礎。鋼混結(jié)構橋梁發(fā)揮了兩種材料的優(yōu)勢，同時符合國家大力發(fā)展裝配化建筑以及化解鋼材過剩產(chǎn)能的產(chǎn)業(yè)政策，逐漸成為最受歡迎的鋼結(jié)構橋梁形式。

隨著鋼結(jié)構橋梁建設的不斷推進，一些行業(yè)發(fā)展存在的問題也日漸暴露。

裝配化程度低 鋼結(jié)構優(yōu)勢難發(fā)揮

國內(nèi)很多鋼橋運營僅七八年，橋面板上就出現(xiàn)了裂縫。究其原因，大多數(shù)裂縫是裝配化程度低造成的，甚至有很多裂縫是在面板制作完成后就產(chǎn)生了。

在鋼結(jié)構橋梁建設中，我們強調(diào)“工廠化制作、裝配化施工”，以求獲得更高的使用壽命。而實際施工過程中，很多工程卻做成了“工廠化分塊、裝配化焊接”，在施工現(xiàn)場進行大量焊接和涂裝作業(yè)。這樣一來，施工周期被拉長，橋梁結(jié)構變得復雜，用鋼量大大增加，橋面鋪裝費用增加。

另外，現(xiàn)場焊接還破壞了工廠涂裝，導致橋梁耐久性降低，后期的維護成本將會增加。

北京機場高速公路上有一座簡支鋼橋，外側(cè)焊接了由鋼桁架拼接而成的廣告牌，并且進行了現(xiàn)場涂裝。經(jīng)過數(shù)年的風霜雨雪，鋼橋嶄新如初，而廣告牌已銹跡斑斑。這說明現(xiàn)場焊接和涂裝會降低鋼結(jié)構的耐久性，進而降低使用壽命。

裝配化程度低往往是由于設計方案不科學，影響了鋼結(jié)構橋梁優(yōu)勢的發(fā)揮。設計工程師應當不斷學習，接受新的設計理念和思路，做到不唯書、不唯他、不唯上、不唯洋、只唯實。

用鋼量大 不經(jīng)濟也不耐久

我曾在深圳和昆明評審過兩座鋼橋，結(jié)構形式和施工工藝相似，而且用鋼量都超過了每平方米600千克，這一數(shù)字遠遠超過了每平方米300千克的鋼混組合結(jié)構橋梁的平均水平。

用鋼量大，直接后果是自重大，進而影響橋梁的耐久性。而且，建設成本也會大大增加。

我們之所以選擇鋼橋，是因為其輕巧美觀、易于制造和裝配。用鋼量增加會抵消這些優(yōu)勢，讓橋梁變得笨重，焊接的難度也會增加。

鋼橋設計師要不斷更新設計理念、提升設計技術，不要墨守成規(guī)，要勇于突破。一些新的設計理念有助于提升鋼材的利用率，例如使用鋼混結(jié)構替換純鋼結(jié)構、合理搭配主梁和橫梁的構成、適當拉長墩柱之間的距離、采用鋼混疊合板組合形式等。

讓我們堅持創(chuàng)新，共同努力，建造出高性能、可持續(xù)發(fā)展的橋梁工程，早日實現(xiàn)中國土木工程強國夢。

技術創(chuàng)新融入鋼橋建造全周期

自去年交通運輸部印發(fā)《關于推進公路鋼結(jié)構橋梁建設的指導意見》以來，鋼結(jié)構橋梁便登上了橋梁建設領域乃至整個公路建設領域的熱搜榜。

盡管熱度非凡，但我國鋼結(jié)構和鋼混結(jié)構橋梁分別只有584座和1293座，數(shù)量僅為全國已建成橋梁的0.08%和0.17%。相比之下，日本擁有13萬座鋼橋占國內(nèi)橋梁數(shù)量的41%，美國60萬座占比35%。

“鋼結(jié)構橋梁有著得天獨厚的優(yōu)勢，但如何利用好這些優(yōu)勢，建設優(yōu)質(zhì)耐久、經(jīng)濟適用的品質(zhì)鋼橋，考驗著我國工程建設者的智慧。”中國工程院院士聶建國說。

做好基礎科研用好每一寸材料

“建設長壽命、高性能鋼橋需要完善的鋼橋結(jié)構體系，包括新型材料、創(chuàng)新結(jié)構和先進的施工技術。”長安大學教授王春生介紹說，“高性能鋼、高性能混凝土等新型材料是支撐鋼橋建設技術進步的基礎，也是解決鋼橋耐久性的根本要素。”

高性能鋼材料具有強度高、可焊性好、斷裂韌性高、抗疲勞性優(yōu)越等諸多優(yōu)勢，能夠大大提高鋼結(jié)構橋梁的結(jié)構穩(wěn)定性和耐久性，降低后期養(yǎng)護的費用。

“高性能鋼雖然好，但不能盲目使用，要明白高性能發(fā)揮的機理，能夠解決哪些問題，讓每一寸材料都盡最大可能發(fā)揮效能，這需要基礎性研究作為保證。”王春生說。

耐候鋼是一種耐大氣腐蝕高性能鋼，不用涂裝也能夠長期暴露于大氣中，并且具有良好的抗疲勞特性。但耐候鋼容易在縫隙和接觸位置發(fā)生腐蝕。因此，王春生建議在鋼橋設計階段，設計團隊應當通過試驗全面了解現(xiàn)場大氣腐蝕數(shù)據(jù)，采取措施盡量防止耐候鋼的進一步銹蝕。

除此之外，科研團隊還要對高性能鋼進行拉伸試驗、沖擊韌性試驗、延性斷裂韌度試驗等，以了解鋼材料的特性，從而有的放矢，充分發(fā)揮鋼材料的作用。

從標準化到工廠化 建橋就像搭積木

“用最少的資源消耗，建造最高質(zhì)量的橋梁。我們提倡工廠化建造的理念，要實現(xiàn)標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、智能化應用，盡量減少支架現(xiàn)澆和現(xiàn)場露天預制的傳統(tǒng)建設方法。”安徽省交通規(guī)劃設計研究總院股份有限公司總經(jīng)理徐宏光介紹說。

工廠化批量生產(chǎn)、機械化生產(chǎn)制造，結(jié)構件的生產(chǎn)制造不但提高了勞動生產(chǎn)效率，還保證了質(zhì)量。

“橋梁建設就像搭積木。我們把橋梁結(jié)構拆解成可以標準化生產(chǎn)的若干個構件，預制完成后直接運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行拼裝。”徐宏光舉例說。徐宏光口中的“搭積木”指的是安徽省在橋梁建設過程中采用的“中大型構件的標準化、機械化”措施。

蕪湖長江二橋的10處跨堤橋全部采用鋼桁架作為主受力梁體，橋面系是縱橫隔室正交異性板結(jié)構。巨大的梁體被拆解成一根根鋼管，由工廠進行加工。鋼管加工完成后在工廠被拼接成一個個節(jié)段，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后再進行吊裝。橋面系分段在工廠加工好，運抵現(xiàn)場拼裝。施工速度大大提升。

得益于鋼橋的結(jié)構優(yōu)勢，跨堤橋跨度50米，梁高才僅僅1米，是一款“超薄”型橋梁，達到了視覺上輕盈美觀、質(zhì)量上優(yōu)質(zhì)耐久的效果。

頂推設備升級 鋼橋安裝省力

除了優(yōu)質(zhì)的材料、可以裝配施工的構件，施工技術的創(chuàng)新也至關重要。

在裝配式橋梁上部結(jié)構施工過程中，梁片的安裝工藝十分講究。大節(jié)段整體吊裝和頂推是常見的梁片安裝技術。

“我們在九堡大橋施工過程中研發(fā)了步履式頂推設備，首次實現(xiàn)了三跨梁拱組合橋整體頂推施工，頂推三跨組合拱橋總重1.4萬噸，縱向移動了超過1公里。大橋頂推到位后，軸線和高程誤差小于10毫米。”中交二航局“大跨徑橋梁施工新技術與工程監(jiān)控技術研究”工作室首席專家張永濤說。

施工裝備的研發(fā)是施工企業(yè)創(chuàng)新施工技術的縮影，表現(xiàn)出企業(yè)的創(chuàng)新能力和技術攻堅能力，為鋼結(jié)構橋梁在全國推廣提供了技術支撐。

橋梁工程是公路基礎設施中投資大、難度高、技術密集、建設復雜的關鍵節(jié)點，建設者們正在不斷轉(zhuǎn)變建設理念，提升材料、設備性能，創(chuàng)新施工工藝、工法，成為推進公路轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要力量。

【實踐派】

綠色公路從源頭抓起

廣西河池至百色高速公路同步邊坡建設。 特約記者 韋璐明 供圖

貴州赤水河谷旅游公路沿赤水河而建。 特約記者 劉葉琳 攝

“綠色公路建設要從源頭抓起，這就像我們蓋房子，不僅要靠后期的裝修和裝飾來美化居住環(huán)境，更要保證房子的結(jié)構設計合理、材料環(huán)保、功能區(qū)完善。設計方案要融入綠色公路建設思想與理念，而不僅僅做后續(xù)的生態(tài)修復與景觀綠化美化。”交通運輸部規(guī)劃研究院專家楊星結(jié)合近年來部規(guī)劃院實施的綠色公路建設咨詢項目，向研修班學員介紹了綠色公路建設的重點工作。

綠色公路建設要進行全壽命周期統(tǒng)籌，也要體現(xiàn)當?shù)氐奶厣�，做到因地制宜�?/p>

“公路+旅游” 為產(chǎn)業(yè)發(fā)展插上騰飛的翅膀

交通基礎設施的不斷完善為旅游業(yè)的發(fā)展提供了更多機會。大眾旅游時代的到來也對交通服務提出了更高的要求。

貴州赤水河谷旅游公路充分結(jié)合地形條件，優(yōu)選線路，有效串聯(lián)起沿線6大成熟旅游景區(qū)，融合了酒文化、紅色文化、古鎮(zhèn)文化和鹽運文化。旅游公路將原有路基進行拓寬，并行建設了150多公里的自行車道。“旅游公路的建設和慢行系統(tǒng)、旅游驛站、餐飲和住宿服務、信息服務等要統(tǒng)籌規(guī)劃，以滿足游客多樣化的需求。”交通運輸部科學研究院環(huán)安中心主任孔亞平介紹說。

“交通+旅游”是交通基礎設施建設與沿線產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的成果。公路建設不僅要承載出行需求，還要給沿線區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展插上騰飛的翅膀。

要給野生動物留好門

隨著我國公路建設向西部轉(zhuǎn)移，越來越多生態(tài)敏感地區(qū)正在或?qū)⒁�開展公路建設。如何減少對沿線地區(qū)生態(tài)的影響，是不容忽視、不能回避的問題。

“云南思小高速公路全線18個野生動物通道保證了動物的自由穿行。但持續(xù)10年的野生動物監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，周邊野生動物的種類和數(shù)量出現(xiàn)了下降，大象上路的現(xiàn)象時有發(fā)生，通道的有效性不足。公路建設對沿線生態(tài)的破壞要超過我們的預期。”交通運輸部公路科學研究院專家孟強舉例說。

動物通道技術要因地制宜，需要不斷創(chuàng)新，以滿足不同類型野生動物的通過需求。除此之外，公路建設者還應探索新的野生動物保護方案，如增設警示標志，加強對野生動物的監(jiān)測等。“我們要了解動物們怎么想，有怎樣的習慣，有針對性地建設動物通道，提高通道通過效率，才能減少公路建設和野生動物生存之間的沖突。”孟強說。

透過野生動物保護看綠色公路建設，公路生態(tài)保護的關鍵在于與自然的對話。表土資源保護與利用、路域生態(tài)修復技術、綠色服務區(qū)技術等都是建設者與大自然對話的成果。

(新媒體責編：wb001)