道路与桥梁工程技术就业前景,海洋环境下高速公路绿色施工技术与管理探讨

张强律师 法律头条 2022-11-10 18:21:53

导读:就业前景桥梁工程技术,公路绿化施工技术,海洋环境管理王龙文中国二航局第四工程有限公司收件人:以沙埕湾跨海公路通道工程实施福建省“绿色公路精品工程”典型示范工程为背景,

就业前景桥梁工程技术,公路绿化施工技术,海洋环境管理

王龙文

中国二航局第四工程有限公司

收件人:

以沙埕湾跨海公路通道工程实施福建省“绿色公路精品工程”典型示范工程为背景,主要介绍沙埕湾跨海大桥的建设,结合工程跨越淤泥区、黄鱼养殖区、台风区和潮间带的特点,贯彻“绿色公路”理念,从资源利用、集约节约和生态保护三个方面入手,通过技术创新、管理提升和应用,

关键词:

绿色公路;典型示范;资源的利用;集约经济;生态保护;

在全球环境问题日益突出的背景下,低碳经济已经成为人类发展的一个焦点。2019年9月,国务院发布《交通强国纲要》,要求建设绿色、节约、集约、低碳、环保的交通走廊。在当前的高速公路桥梁建设中,绿色施工已经成为一种趋势。中国建筑业协会将绿色施工定义为在保证质量、安全等基本要求的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源、减少负面环境影响,实现四节一环保(节能、节地、节水、节材、环保)的施工活动。

近年来,全国公路建设在绿色施工的理念探索和工程实践方面做了大量工作,积累了许多宝贵经验。在推进交通强国建设的背景下,如何构建一套绿色施工标准体系逐渐成为公路桥梁建设行业普遍关注的问题。

随着我国大量跨海通道和连岛工程的规划和建设,将绿色施工理念应用于跨海大桥建设涉及到资源利用、集约节约和生态保护等诸多问题。以沙埕湾跨海大桥的建设为背景,我们将采取具体措施实践绿色施工。

1项目概述

福建沙埕湾跨海公路通道是国家公路网宁波至东莞高速公路的重要组成部分,是交通运输部“十三五”规划建设的主体工程之一。沙埕湾跨海大桥是其控制性工程。

沙城湾跨海大桥主桥采用168+535+258=961m单侧不对称混合梁斜拉桥,北引桥采用3×50m现浇连续箱梁,南引桥采用6×80+(64+4×80+64)m钢-混结合梁,右引桥采用6× 80+(64+4) m钢-混结合梁

沙埕湾跨海大桥有以下三个典型特征。

(1)本项目位于沙埕湾湾界。由于岛屿的影响,主航道存在明显的海槽,水深、潮差大、海底岩面倾斜,给桥梁基础施工带来很大困难。桥位航道向内弯曲,引桥段淤泥堆积,深度达50m,给上部结构施工带来困难。全年中,台风影响多次,造成巨大损失。2006年“桑美”台风正面登陆,破坏程度历史罕见。

(2)大桥主线涉及农保田、沿海骨干林带、苗圃区,环保要求极高。南支水域渔排密集,国内少见。黄花鱼安静,对冲击波、噪音、强光极其敏感,施工时对振动控制要求高。

(3)本项目是福建省公路建设“十三五”重点双示范建设项目。作为福建省“绿色公路优质工程”优质示范工程,为打造“内在安全耐久、外在美观舒适、优于和谐环保”的优质公路,业主将把本工程打造成为“清新福建、优质”的名片工程,争创全国一流的“绿色公路优质工程”典型示范工程。

2绿色施工示范工程

沙埕湾跨海大桥的建设过程中充分贯彻了“绿色道路”的理念。本着资源利用、集约节约、生态保护的原则,项目伊始就制定了“绿道品质工程方案”。施工中,采用了拼装式钢栈桥、无支架顶升技术、山泥处理站、镦粗打磨机等技术创新、管理提升和新设备应用措施,实现了建设绿色道路的目标。

2.1总体资源利用率

(一)废弃的海洋用土石方

南塔楼内侧设计5级边坡开挖,涉及土石方12万方。受农业保险场和骨干林带的限制,沿线无弃土场运输。该项目综合利用清屿岛的地理优势,经协调后,12万块弃土将通过海路运至相邻项目。这样既解决了弃土压力,减少了环境污染,又“变废为宝”,成为可重复利用的资源。也避免了线路再次征地,减少了社会影响。海运既利用了资源,又节约了成本和工期。运输距离即使车辆再近也是2km,常规的20m3渣土车成本巨大,建设周期长。该船可运输3000m3,每趟40,分40次运输,费用由需方支付,节省了大量成本和工期。

(2)临时便道变成便民路和旅游路。

由于本工程特殊的地形条件,南岸和北岸引道段的施工便道均利用现有的1m宽山路,进行加宽和硬化,并按照永久性农村道路进行设计和施工。项目结束时,将向地方政府提供临时通道作为便利道路。为增加后续桥的旅游功能,主桥两侧将增加1.5m宽的人行道,直达清峪岛。在施工阶段,考虑到后续游客的方便,将青屿岛顶部的施工便道设计为永久便道,建成后提供给业主综合利用。

(3)线内石材的综合利用和机制砂的推广。

本工程A2标段主要施工内容为山岭隧道,开挖碎石进行再加工。满足试验要求后,通过陆路运输,然后通过海路运输至本标段南、北搅拌站。在线路中使用石料,既解决了相邻标段的石料废弃问题,又降低了本标段石料的运输成本。

当长江采砂被禁止后,供需矛盾进一步加剧,导致工程砂价格飙升。适用于本工程的机制砂(见表1)是结合本工程A5标段(预制标段)开发的,使用了部分零件,减少了河砂的使用,降低了成本。同时也积累了经验,可以为后续项目提供参考。

表1万程跨海大桥机制砂比例下载原图

2.2实现集约节约

(1)装配式钢栈桥

在钢栈桥结构中,桥面是直接承受荷载的重要部位。通常,面板焊接在主梁和底部的次梁上。这种方法在使用过程中容易破解,回收利用率不高。为此,钢栈桥面板采用工厂加工方式,即在桥面施工时将面板设计成6m×2.05m的小块,主梁、次梁和桥面直接连接成整体,贝雷片安装后直接将桥面和主梁整体吊装,提高了效率。沙城湾跨海大桥南引桥临时便桥采用装配式钢栈桥设计,比传统栈桥提前3个月。

(2)潮间带和倾斜岩面的岛屿围堰技术。

沙城湾跨海大桥主桥南主墩由于河道两岸山体的狭槽效应,一半在丘陵地带,一半在潮间带,基岩裸露,坡度25° ~ 30°。原设计方案采用支架法架设海上施工平台,下放钢箱完成基础施工,安全风险大,工期长,不经济。为赶上工程低潮面,挖掘机配合高2m、宽2m的挡水埂,错缝铺设上述部位1m×1m×1m的混凝土块,上、下、左、右四面撒C20混凝土进行固结,形成挡水围堰,然后回填筑岛,再反向进行,待承台开挖后进行桩基施工。

通过改变原方案,大大减少了材料、设备和人工的使用,具有良好的工期和经济效益。与原方案相比,可节约费用362.37万元,工期40天。折合标准煤量362.37×0.0351(企业平均综合能耗控制在0.0351吨标准煤/万元)= 12.72吨,减少碳排放25.44吨

(3)装配式混凝土楼板钢吊箱下放技术

混凝土楼板在后场分块制作,达到强度要求后,运至墩台进行分散拼装。保护管周围焊接钢支架,顶面铺设承重梁、分配梁和混凝土底板,钢保护管顶部安装极梁,支架与千斤顶之间铺设φ32(PSB 930级)螺纹粗钢筋。钢箱组装完成后,操作千斤顶下放精加工螺纹,直至钢箱达到设计标高。在后院制作钢箱墙板,现场拼装,预制混凝土地板块,分散拼装桥墩,施工方法简单,周转快,工程造价低。南引桥11 # ~ 16 #墩,共12个承台采用该技术施工,比传统钢垫板节省工期2个月,节约成本36万元。折合标准煤量为36×0.0351 = 1.26吨,减少碳排放2.52吨

(4)无支撑推进技术

原顶进方案中,在14#和15#墩顶部设置顶进平台(如图1所示),钢槽梁海运后由提梁机吊装至顶进平台,然后组装焊接。14#和15#墩同时向两侧推进,每个墩设置钢管支撑辅助墩。

优化原方案,在桥台后160m路基段新建顶推场地,满足存梁、拼装、焊接要求。从桥头同步向左右交错段推进。在方案选择的基础上,设计了新的墩顶承重梁,以优化原设计中桥墩的支撑力。两者的结合大大减少了材料的投入和设备的使用。

图1下载原支护方案设计图原图。

根据计算,方案优化后节省钢结构1726.43t,预计费用为1726.43×(5500×0.5+1600)= 751万元(单价为4350元/t,其中材料平均价格为5500元/t(按50%残值计算),制造、加工、安装、拆除平均费用为1600元/t,总费用节省7.51折合标准煤751×0.0351 = 26.36吨,减少碳排放52.72吨

(5)新设备的应用

将信息技术引入南引桥上部结构钢槽梁的顶升中,研制了无线智能控制行走式顶升机。通过实现对各屋顶的远程控制,使系统处于全程监控状态,保证人员安全,在技术上具有重心稳定、水平荷载低、节能省工、缩短工期等优点。传统的拖拉方式每个桥墩至少需要三个工人(一个操作油泵,一个千斤顶,一个监控轴),而智能控制技术只需要一个监控。本工程顶推轮数为214/6=36,21个墩需要配备千斤顶。新技术工期及人员减少情况见表2。延长期约325天,预计节约成本325×42×250(每个工作日工资)= 341.25万元。折合标准煤量为341.25×0.0351 = 11.98吨,减少碳排放23.96吨

表2工期、人员缩减分析表下载原图

项目部综合利用资源,改装配置了一台钢筋镦粗翻磨机,集钢筋输送、剪切、镦粗、翻磨于一体,大大减少了劳动力投入。该设备正常每班可加工600个丝头,每班配备3人。传统的手工镦粗、车螺纹、打磨是一套生产设备,4个人,600个螺纹头需要3套生产设备。本工程需加工螺纹头25万个,可节约(4× 3-3 )× 25万/600 = 3753个工日。按250元/工日计算,可节约成本3753×250-(60-4万)= 37.8万元(其中60万元为新设备购置费,4万元)折合标准煤量37.8×0.0351=1.33t,减少碳排放2.66t

2.3加强生态保护

(1)优化钻井设备,减少对生态环境的影响

南引桥11#-19#墩桩基共72根,施工时需要穿越黄鱼养殖区。如果使用传统的冲击钻,施工的震动会对黄花鱼的生长产生影响,可能导致大面积死亡。本工程采用低噪声履带式旋挖钻机,另一种是在黄鱼产卵季节错开施工,减少了对黄鱼生长的干扰,有效保护了海洋生态环境。配合项目环境监测机构对施工区域不同时期的海水环境进行监测分析,效果良好。

(2)全封闭搅拌楼、污水处理及砂石分离站等配套设施。

主搅拌楼采用钢板全封闭,减少泵粉过程中产生的粉尘污染。两侧布置脉动除尘系统,进一步减少污染。搅拌站配备空气检测设备,实时监测PM2.5含量,车辆出入口配备智能清洁设备。

搅拌站配有污水处理系统和砂分离器,将废弃混凝土中的砂、石、泥分离出来。泥浆沉淀后,再用清水冲洗场地,既节水又环保。搅拌站产生的泥浆经泥浆分离器处理,清水置换。泥饼运至泥浆处理站集中堆放,再由就近砖厂回收制砖。

(3)山泥处理站

在主线路基处与A4项目合建一座泥浆处理站,满足钻井泥浆的运输、收集和处理,实现零排放和资源再利用。处理站长18.6米,宽13.6米,设有一个储泥池和两个储泥水分离及储存中水的蓄水池。分离出来的泥浆循环利用,转运到当地砖厂生产砖块;滤液可作为中水回用,用于清洗设备、场地和绿化维护,或直接排放。

(4)环境水源保护的监测

该项目与福建省环境保护设计院有限公司合作,对不同时期桥梁施工活动期间的海域水环境和沉积物进行监测。监测位置为南引桥断面上下游50m和100m,北引桥断面工程区和养殖区。水环境监测项目包括CODcr、SPM和石油类;沉积物检测项目包括有机碳、石油和硫化物;同时,该海域生态采样监测显示叶绿素a、浮游植物、浮游动物和底栖生物。

万程海域为三类海域,执行《海水质量标准》(GB3097-1997)第二类标准,见表3。三类区海洋沉积物质量执行《海洋沉积物质量》(GB18668-2002)第一类标准,见表4。

表3海水水质评价标准表原始下载(单位:mg/L)

表4海洋沉积物质量标准(单位:毫克/升)下载原图

2019年3月,南引桥段施工内容为墩柱和钢梁施工,北引桥段为桩基和承台施工,并对这期间的监测结果进行了分析。海水水质检测COD含量为0.54 ~ 1.39 mg/L,平均值为0.921mg/L,符合该海域执行的海水水质标准。石油类含量在0.004-0.043 ug/L之间,符合相应的执行标准。海洋沉积物中有机碳、硫化物和石油类的检测(见表5)均符合海洋沉积物一类标准。

表5 2019年3月海洋沉积物监测评价结果下载原图

生态监测结果中叶绿素a的平均值为0.73 ug/L;浮游植物、浮游动物和底栖生物的监测结果见图2 ~图4。种类、数量和多样性指数均较高,高于上次调查,因此可以判断工程建设对该海域无明显影响。

图2浮游植物数量分布下载原图

图3浮游动物的分布。下载原图

图4底栖生物的分布。下载原图

3结论

沙城湾跨海大桥建设紧扣“打造绿色公路精品工程”的示范管理目标,结合工程实际情况,大力开展技术创新、管理提升、使用新设备,贯彻绿色施工理念,取得了良好的社会、生态和经济效益,对国内其他类似海洋环境高速公路建设起到了示范和引领作用。

参考

[1]

纪文超。绿色施工背景下的公路桥梁施工技术,价值工程,2019(2):241-242。

[2]

李铁军,张宇。何达高速公路绿色公路建设管理实践,公路,2016(6):6-10。

总结:以上内容是对公路和桥梁工程技术就业前景的详细介绍,以及海洋环境下公路绿化与管理的探讨。文章部分内容转载自网络,希望对你了解道路和桥梁工程技术有帮助和价值。

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