摘 要：公路工程建設(shè)中節(jié)能減排的目標(biāo)就是要最大限度地避免對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，節(jié)約能源、降低排放．本文分析在公路工程建設(shè)中，從設(shè)計(jì)方案、材料利用和施工組織管理等主要方面入手，能夠采取的一些節(jié)約土地、節(jié)能減排的有效措施。
        關(guān)鍵詞：公路建設(shè)；節(jié)約資源；節(jié)能減排
        Energy-saving Emission Reduction of Highway Construction
        Abstract：Highway Construction in energy conservation goal is to maximize avoid the negative impact on the ecological environment, save energy and reduce emissions. This paper analyzes the construction of the highway from the main aspects of the design, materials use and construction organization and management and other aspects, be able to take some effective measures for land conservation, energy saving.
        Keywords：Road building; resource conservation; energy conservation
        隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展和公路建設(shè)事業(yè)的進(jìn)步，建設(shè)生態(tài)公路、環(huán)保公路、節(jié)能公路的理念不斷深化。公路工程建設(shè)中節(jié)能減排的目標(biāo)就是要最大限度地避免對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，以及通過生態(tài)工程、環(huán)保工程實(shí)現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)和污染控制，節(jié)約能源、降低排放，達(dá)到公路建設(shè)與自然環(huán)境和諧相容。一般所說的公路工程的節(jié)能減排主要考慮施工機(jī)械耗能、燃料油以及其他能源方面的節(jié)約，而很少涉及到工程管理、方案組織等方面。下面結(jié)合工程施工管理的體會，分析一下在公路工程建設(shè)項(xiàng)目中，從設(shè)計(jì)方案、材料利用和施工組織管理等主要方面入手，能夠采取的一些節(jié)約資源、節(jié)能減排的有效措施。
        1 公路工程節(jié)能減排的影響因素
        影響節(jié)能減排的因素十分復(fù)雜，就如下幾個主要因素進(jìn)行分析。
        首先， 工程機(jī)械自身影響節(jié)能減排。其原因主要是受到我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平制約。我國生產(chǎn)的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)和制造水平比世界先進(jìn)水平落后15年～2O年，燃油經(jīng)濟(jì)水平比歐洲低25％ ， 比日本低20％ ， 比美國總體水平低1O％ ，平均能源利用率比國際先進(jìn)水平低1／4到1／3左右。因此工地應(yīng)該綜合評價(jià)目前使用的工程機(jī)械，對其機(jī)械整體狀況、耗油量、燃油的燃燒率進(jìn)行評估檢測，把那些機(jī)械狀況差、耗油量嚴(yán)重超標(biāo)、燃油燃燒率低及沒有修理價(jià)值的機(jī)械進(jìn)行報(bào)廢處理，更換一些目前比較先進(jìn)的設(shè)備，做到施工機(jī)械節(jié)能減排。
        其次，機(jī)械設(shè)備的管理和維修保養(yǎng)水平低，這也是目前影響節(jié)能減排的重要原因。發(fā)動機(jī)出廠時(shí)的動力性、經(jīng)濟(jì)性、凈化性、可靠性基本達(dá)到國家環(huán)保和能耗標(biāo)準(zhǔn)，但隨著運(yùn)行時(shí)間延長和里程增加，設(shè)備的動力、傳動、液壓、制動、電路等工作部分逐步出現(xiàn)老化，各系統(tǒng)性能下降及配合失調(diào)，導(dǎo)致動力下降、能耗增加和污染排放超標(biāo)，無法長期穩(wěn)定地維持標(biāo)準(zhǔn)要求的能耗和排放。研究結(jié)果表明：汽車運(yùn)行約4萬km 或2年后，各系統(tǒng)就開始逐漸失衡，運(yùn)行8萬km 后油耗和尾氣排污顯著增加。可見，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的健康管理與維護(hù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的關(guān)鍵。
        再次，導(dǎo)致設(shè)備管理和維修保養(yǎng)水平低的原因歸根到底在于“人”，包括三種不同崗位的人，即機(jī)械設(shè)備管理人員、設(shè)備維修人員、設(shè)備操作人員。每一種崗位的人員都擔(dān)負(fù)著保護(hù)設(shè)備的責(zé)任，特別是機(jī)械設(shè)備管理人員，其負(fù)責(zé)制定設(shè)備整體管理模式，以保證機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此他們是實(shí)現(xiàn)機(jī)械節(jié)能減排的關(guān)鍵。完善的管理制度加上落實(shí)到位必定可使管理再上一個新臺階。1998年我國頒布了《中華人民共和國節(jié)約能源法》，從此使我國節(jié)能工作納入法治化軌道。2006年我國實(shí)施“國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年計(jì)劃綱要”，要求經(jīng)濟(jì)建設(shè)做到“立足節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境推動發(fā)展? ? ，要依靠提高資源利用率帶動轉(zhuǎn)變”，同時(shí)規(guī)定“十一五”時(shí)期單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低2O％ ， 這是必須完成的“約束性” 指標(biāo)。
        2 節(jié)能措施
        一般所說的公路工程的節(jié)能減排主要考慮施工機(jī)械耗能、燃料油以及其他能源方面的節(jié)約，而很少涉及到工程管理、方案組織等方面。下面結(jié)合工程施工管理的體會，分析一下在公路工程建設(shè)項(xiàng)目中，從設(shè)計(jì)方案、材料利用和施工組織管理等主要方面入手，能夠采取的一些節(jié)約資源、節(jié)能減排的有效措施。
        2．1優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，節(jié)約土地資源
        在公路工程建設(shè)中，在確保質(zhì)量、工期的前提下，把合理減少耗能、保護(hù)生態(tài)環(huán)境放在重要位置，合理確定公路建設(shè)規(guī)模和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，集約利用土地資源。普通干線公路建設(shè)堅(jiān)持“因地制宜、量力而行、基本達(dá)標(biāo)、設(shè)施配套”的原則，農(nóng)村公路建設(shè)堅(jiān)持“充分利用舊路資源，著重提高路面等級，完善防護(hù)排水設(shè)施，增強(qiáng)睛雨通行能力”的原則，避免不切實(shí)際的高標(biāo)準(zhǔn)、高指標(biāo)；同時(shí)加強(qiáng)公路建設(shè)成本控制，降低工程造價(jià)，優(yōu)化工程細(xì)部構(gòu)造和建設(shè)方案，減少不必要的裝飾附屬工程，增強(qiáng)工程的可靠性和耐久性尤其是注重生態(tài)環(huán)保，堅(jiān)持 “設(shè)計(jì)上最大限度地保護(hù)，施工中最小程度地破壞，完成后最大限度地恢復(fù)”的建設(shè)原則，盡量降低公路建設(shè)對生態(tài)環(huán)境和自然景觀的影響。切實(shí)實(shí)施設(shè)計(jì)審查制度，把好項(xiàng)目方案比選關(guān)，優(yōu)化公路設(shè)計(jì)方案，減少大填大挖，節(jié)約土地資源，加強(qiáng)路域環(huán)境美化，建設(shè)生態(tài)路、環(huán)保路、景觀路。
        2.2利用廢舊材料，降低筑路成本
        長期以來，由于公路建設(shè)采用的石灰、水泥等傳統(tǒng)筑路材料，不僅筑路成本高，而且對生態(tài)環(huán)境的破壞十分突出，嚴(yán)重制約和束縛了公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用傳統(tǒng)筑路材料修建百公里公路要建五至六個料場，征用耕地近百畝。特別是作為原材料的石灰、水泥生產(chǎn)時(shí)，不僅大量消耗著自然資源和煤炭能源，同時(shí)又大量排放二氧化碳，對生態(tài)環(huán)境造成了巨大的破壞。因此，合理開發(fā)利用自然資源和能源，大力保護(hù)生態(tài)環(huán)境，利用各種廢舊材料來取代傳統(tǒng)的筑路材料，促進(jìn)公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為公路建設(shè)中重要的節(jié)能措施。
        2．2．1石材加工廢石料利用
        近年來，各地石材加工業(yè)發(fā)展迅速，由于開采和加工工藝相對落后，產(chǎn)生了大量的廢石料，不僅嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境，而且造成了大量的資源浪費(fèi)。而公路改建工程中，兩側(cè)邊坡的防護(hù)廣泛采用漿砌塊石，排水溝和泄水槽絕大部分采用漿砌塊石的形式，另外邊坡的綠化混凝土格柵用塊石格柵來代替也完全可以滿足要求，這樣就會用到大量的塊石。因此，公路建設(shè)在優(yōu)先考慮使用路基開挖產(chǎn)生的碎石的情況下，可以考慮石材加工產(chǎn)生的廢石料 近年來，筆者從事的普通干線公路改建工程中，利用花崗巖加工底料硬化路肩，并在穿越村鎮(zhèn)路段全部設(shè)置塊石邊溝，“變廢為寶”，美化了公路景觀，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
        2．2．2老路面結(jié)構(gòu)層材料的利用
        近年來，各地的公路改建及大中修工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，老路改造中逐漸推廣采用路面銑刨處理，可以有效控制老路處理的范圍，達(dá)到“外科手術(shù)”級別的處理精度，避免了采用人工、挖掘機(jī)、推土機(jī)開挖方式中，處理范圍和挖除厚度都不易控制的弱點(diǎn)。老路面銑刨料可以用作路基填料，也可以用作預(yù)制場及拌合站場地硬化的材料，或者用于公路與等外公路平交道口的路面材料。也有部分工程采用了質(zhì)量較穩(wěn)定的老路面銑刨料作為路面底基層的原材料，通過合理的配合比分析，確定摻加比例，節(jié)約了碎石和風(fēng)化料的消耗，同時(shí)提高了底基層施工質(zhì)量和使用效果。通過采取以上各項(xiàng)措施，節(jié)省了取土場、棄土場的占用和相應(yīng)的運(yùn)輸費(fèi)用，降低了筑路成本。
        2．2．3瀝青混凝土的再生利用
        隨著石油資源的日益短缺，國際油價(jià)不斷攀升，作為石油重要伴生資源的瀝青水漲船高，已成為重要的資源。與此同時(shí)，在公路養(yǎng)護(hù)、改造或重建過程中又有大量的老化瀝青混凝土被丟棄，不僅嚴(yán)重污染了環(huán)境，而且造成大量資源浪費(fèi)。目前，瀝青混凝土再生技術(shù)設(shè)備已經(jīng)比較成熟，而且在國內(nèi)許多城市已經(jīng)應(yīng)用，隨著瀝青價(jià)格的不斷升高，再生利用瀝青混凝土在經(jīng)濟(jì)上完全可行。普通干線公路改建每年可產(chǎn)生大量老化瀝青混凝土，再生利用瀝青混凝土有相當(dāng)大的發(fā)展空間。尤其是隨著國內(nèi)外大型公路養(yǎng)護(hù)先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用，老路瀝青混凝土的再生利用工藝已經(jīng)實(shí)現(xiàn)半自動化，甚至一臺設(shè)備就能完成老路瀝青混凝土的清除、加工處理、重新攤鋪的施工過程，大大降低了老路瀝青混凝土的再生利用的費(fèi)用， 節(jié)能減排效果十分顯著。
        3 集中預(yù)制梁板，避免重復(fù)建設(shè)
        每年的普通公路路網(wǎng)改建工程項(xiàng)目中都有一定數(shù)量的橋梁改造、擴(kuò)建，但工程量都不算太大，如果每個項(xiàng)目都單獨(dú)修建橋梁梁板預(yù)制場地，就會造成I缶時(shí)用地重復(fù)占用，材料堆放場地、預(yù)制臺座、混凝土拌合站等重復(fù)建設(shè)，造成極大浪費(fèi)。因此，在一定管理區(qū)域內(nèi)(如地域較小的地市或路網(wǎng)較為集中的縣區(qū))，公路路網(wǎng)改建工程橋梁梁板施工可以采取集中預(yù)制、存放、安裝，根據(jù)工程數(shù)量和規(guī)模，專門設(shè)置幾處固定的橋梁梁板預(yù)制場。由于預(yù)制場相對固定且具有一定規(guī)模，可以采用相對先進(jìn)的錨箱和移動橫梁聯(lián)合整體張拉的施工工藝，鋼筋、碎石等原材料統(tǒng)一采購、規(guī)范存放，合理進(jìn)行施工組織，實(shí)現(xiàn)工廠車間化預(yù)制施工，能夠高效的完成改建工程中橋梁梁板的預(yù)制、安裝工作。通過實(shí)施該項(xiàng)措施，避免了橋梁預(yù)制場的重復(fù)建設(shè)，節(jié)省了預(yù)制臺座、模板等費(fèi)用， 同時(shí)減少了臨時(shí)占地，達(dá)到節(jié)約用地的目的。
        4 重視公路的設(shè)計(jì)工作及設(shè)備維修人員的技能的提高
        設(shè)備維修人員的主要責(zé)任是排除設(shè)備故障。為了保證每臺工程機(jī)械能更好地節(jié)能減排，設(shè)備維修人員應(yīng)充分發(fā)揮自己的主觀能動性，積極學(xué)習(xí)、研究工程機(jī)械的構(gòu)造及工作原理，掌握修理技能，提高自身素質(zhì)， 以確保每臺機(jī)械工作在效率最高、最節(jié)能的狀態(tài)。設(shè)備操作人員掌握設(shè)備工作狀態(tài)的第一手資料，同時(shí)也是機(jī)械日常保養(yǎng)的第一人，因此，機(jī)械狀態(tài)的好壞和設(shè)備操作人員有直接關(guān)系。一個合格的操作人員應(yīng)認(rèn)真記錄自己所操作機(jī)械的工作時(shí)間，按機(jī)械保養(yǎng)手冊定時(shí)為機(jī)械做保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)上報(bào)維修，不使機(jī)械帶病上陣，發(fā)現(xiàn)耗油量和尾氣排放超標(biāo)，應(yīng)及時(shí)尋找原因，努力確保自己操作的機(jī)械工作在節(jié)能環(huán)保的狀態(tài)下。
        公路設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排工作大有可為。因?yàn)槲覈幱诳焖侔l(fā)展階段，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平尤其是公路建設(shè)長期滯后，且受建設(shè)資金制約，許多公路建設(shè)僅以通達(dá)為目標(biāo)，在設(shè)計(jì)時(shí)平、縱線性、路面等級、服務(wù)水平等方面與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求有很大差距。同時(shí)粗放式的施工方法使得早期公路建設(shè)的生產(chǎn)過程和產(chǎn)品(建成的公路)均屬高能耗類型。
        5 采取量化管理，降低消耗浪費(fèi)
        每個工程施工前， 如果都對工程項(xiàng)目進(jìn)行成本管理，采用定量分析和定性分析方法對未來成本做出科學(xué)估計(jì)，進(jìn)行預(yù)控，優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，嚴(yán)格施組審查，使項(xiàng)目能夠選擇最佳方案，合理組織施工，就能夠較大的提高工作效率，節(jié)約大量時(shí)問和能源消耗。在具體的施工管理中，根據(jù)材料計(jì)劃用量、用料時(shí)間，選擇合格的材料供應(yīng)商，確保材料質(zhì)高價(jià)低、按用料時(shí)間進(jìn)場。根據(jù)材料消耗定額，限額領(lǐng)料，項(xiàng)目部集中管理，作到當(dāng)日領(lǐng)料當(dāng)日用完，減少浪費(fèi)。根據(jù)工程施工要求，合理規(guī)劃施工現(xiàn)場平面布置，減少二次搬運(yùn)，節(jié)省人工。加強(qiáng)機(jī)械維修保養(yǎng)，提高作業(yè)效率，保證進(jìn)度。建立鋼筋統(tǒng)一加工場地，統(tǒng)一管理，合理配料，增加鋼材綜合利用效益，提高用材率。加強(qiáng)對鋼管、鋼板等周轉(zhuǎn)材料的管理，及時(shí)回收，及時(shí)維修保養(yǎng)。澆砼時(shí)，要有專人對工具、模板、支撐進(jìn)行檢查，防止漏灰、漏漿、跑模，各工序應(yīng)及時(shí)聯(lián)系，防止超拌造成浪費(fèi)。施工操作中灑漏的砼及砂漿應(yīng)及時(shí)清理利用，做到工完、料凈、腳下清。提高木制材料的周轉(zhuǎn)率，減少損耗，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要搞好周轉(zhuǎn)木材調(diào)配工作；嚴(yán)禁優(yōu)材劣用，長材短用，大材小用。拆模后應(yīng)及時(shí)將木模板、木支撐等清點(diǎn)、整修、堆碼整齊，減少模板和支撐的損壞盡量采取以鋼代木，以塑代木等各種形式節(jié)約木材。嚴(yán)格材料采購、保管制度，采購的材料到現(xiàn)場查驗(yàn)數(shù)量、質(zhì)量，嚴(yán)防以次充好，以低價(jià)充高價(jià)；嚴(yán)格按計(jì)劃數(shù)量采購，防止超計(jì)劃購進(jìn)造成浪費(fèi)；現(xiàn)場材料保管員應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，防止材料因保管不善造成損失。同時(shí)，施工管理技術(shù)人員認(rèn)真會審圖紙，制定合理施工方案，做好技術(shù)交底， 降低消耗，加強(qiáng)施工質(zhì)量、安全管理，各分項(xiàng)工程均達(dá)到一次驗(yàn)收合格，杜絕返工浪費(fèi)。
        6 節(jié)能減排經(jīng)驗(yàn)介紹
        長期以來，公路設(shè)計(jì)都是在盡量節(jié)約建設(shè)資金、減少占地、減少廢棄物排放、保護(hù)環(huán)境和提高服務(wù)水平、滿足交通運(yùn)輸、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、注重效益、兼顧公平等條件制約下的復(fù)雜命題，設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)效益最大化，設(shè)計(jì)人員的任務(wù)就是求得最優(yōu)解。唐山遠(yuǎn)大實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司在長期的公路工程設(shè)計(jì)中積累了大量經(jīng)驗(yàn)，采取了許多行之有效的辦法，其中很多方法在節(jié)能減排方面具有極好的效果，現(xiàn)歸納如下：
        (1)優(yōu)化路網(wǎng)布局，提高運(yùn)輸效益：
        (2)新改建公路設(shè)計(jì)中，在保證路線走向前提下。盡量利用舊路、荒地， 少占或不占林地、耕地，特別是高產(chǎn)農(nóng)田：
        (3)在山區(qū)路線設(shè)計(jì)中，盡量采用隧道方案，縮短運(yùn)行時(shí)間，減少事故率；
        (4)優(yōu)化橫縱斷面設(shè)計(jì)，避免大開大挖，路線盡量與自然地形起伏一致，減少對自然地貌的破壞；
        (5)運(yùn)用“運(yùn)行速度”理論，改善路線線形，進(jìn)行安全性檢驗(yàn)，消除安全隱患：
        (6)在保證公路使用功能的前提下，降低路基高度，從而減少占地；
        (7)優(yōu)化邊坡設(shè)計(jì)，采用生物防護(hù)，保護(hù)環(huán)境；
        (8)集中取土場選擇荒地或小山包、山川河谷易恢復(fù)地段，施工完成后應(yīng)恢復(fù)原地貌，且路基挖方盡量考慮移挖作填，或利用棄土適當(dāng)加寬路基，減少廢方：
        (9)充分利用工業(yè)廢料作為筑路材料，如用粉煤灰、煤矸石、礦渣、尾礦等填筑路基：
        (1O)將不適宜土經(jīng)技術(shù)處理后，變?yōu)榭捎锰钪坊牧希?ldquo;包邊土”，摻加無機(jī)結(jié)合料處理等，同時(shí)采用建筑垃圾樁處理軟弱地基，減少建筑垃圾，達(dá)到廢物利用的目的，并利用清表土造地或作為綠化用土；
        (11)做好各階段水土保持設(shè)計(jì)，科學(xué)預(yù)測水土流失量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境；
        (12)隧道新建和改造設(shè)計(jì)中，根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)向玫瑰花圖，合理確定隧道走向，充分利用自然通風(fēng)，節(jié)約能源，隧道內(nèi)照明采用LED (發(fā)光二極管)， 能耗降低7O％～80％ ，原高壓鈉燈改為無極燈，節(jié)能30％，壽命增加1O倍，另外，利用太陽能發(fā)電進(jìn)行洞內(nèi)通風(fēng)、照明：
        (13)在公路大中修設(shè)計(jì)中，采用新技術(shù)、新材料、新工藝，通過實(shí)施薄層封面、稀漿封層、危橋加固、舊路再生等技術(shù)達(dá)到節(jié)省材料、資源的目的；
        (14)公路大修，利用舊水泥路面強(qiáng)夯發(fā)裂、多錘頭破碎技術(shù)， 以及瀝青路面材料再生技術(shù)，就地利用原有路面，節(jié)省材料，減少廢棄物排放；
        (15)合理設(shè)置交通標(biāo)志、標(biāo)線，急彎陡坡段設(shè)置減速振蕩線，隧道側(cè)壁設(shè)反光材料，有效減少交通事故，節(jié)約能源。
        總之，在公路工程建設(shè)中采取的優(yōu)化設(shè)計(jì)、利用廢舊材料以及集約化建設(shè)、量化管理等有效措施，可以大大降低能源消耗、節(jié)約土地資源，有效減少廢物排放，能夠真正達(dá)到建設(shè)節(jié)能公路的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
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