绿色施工理念的公路桥梁施工技术研究

2024-08-31 00:00:00米索南
科技资讯 2024年14期

摘要:随着科技的迅速发展和人们生活水平的提升,低碳环保理念逐渐深入人心,绿色施工技术逐渐受到重视。在公路桥梁工程中,使用绿色施工技术可有效实现我国提出的可持续性发展战略目标,具有重要意义。基于此,基于绿色施工的核心理念,系统研究公路桥梁施工中可行技术、管理措施,旨在为实现建筑业的绿色转型提供理论支持和实践指导。

关键词:绿色施工理念公路桥梁施工技术低碳环保

中图分类号:U445

ResearchonHighwayBridgeConstructionTechnologywithGreenConstructionConcept

MISonan

QinghaiGuoluoHighwayEngineeringConstructionCo.,Ltd.,Xining,QinghaiProvince,810000China

Abstract:Withtherapiddevelopmentoftechnologyandtheimprovementofpeople'slivingstandards,theconceptoflow-carbonandenvironmentalprotectionisgraduallydeeplyrootedinpeople'shearts,andgreenconstructiontechnologyhasgraduallyreceivedattention.TheapplicationofgreenconstructiontechnologyinhighwayandbridgeengineeringcaneffectivelyachievethesustainabledevelopmentstrategicgoalsproposedbyChina,whichisofgreatsignificance.Basedonthecoreconceptofgreenconstruction,thisarticlesystematicallystudiesfeasibletechnologiesandmanagementmeasuresinhighwayandbridgeconstruction,aimingtoprovidetheoreticalsupportandpracticalguidanceforachievinggreentransformationintheconstructionindustry.

KeyWords:Greenconstructionconcept;Highwaybridges;Constructiontechnology;Low-carbonandenvironmentalprotection

现阶段,结合公路桥梁施工建设的具体目标,当其与绿色施工理念进行整合结合后,可有效实现我国提出的可持续性发展战略目标,并达到节能减排、减少能耗的实际效果,以此促进资源的合理利用,起到环境保护作用,且绿色施工理念与技术的落实也为我国整体建设行业的转型升级开辟出全新的绿色化道路。

1绿色施工的基本概念

绿色施工概念的提出皆最小化对环境的所产生的负面影响,在实际施工过程中,达到保护自然资源、减少能源消耗和污染的效果,以此促进施工建筑项目可持续性发展的理念。结合我国背景,随着经济的快速发展和城市化进程的加速,建筑业的快速发展也产生了一定的环境压力,其包括资源的消耗、建筑物的堆放以及能耗的增加等。因此,绿色施工在当下建筑行业的实施中较为必要,是体现生态文明发展的关键,也属于实现我国建筑行业转型发展且达到高质量发展的主要一环。

在当前背景下,我国绿色施工还突出强调对施工过程中产生的噪声、粉尘和废水的控制,以减少对周边社区和自然环境的影响。同时,随着绿色建筑标准和评价体系的不断完善,绿色施工已成为衡量项目可持续性的重要指标。结合我国政策发展以及有关标准的持续推动,如《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2019)和《建筑施工节能管理办法》,此类政策实施也增强了行业自身的环保意识与环保能力等,由此真正为绿色施工技术的执行提供出明确的指导以及可执行的规范操作。

2公路桥梁绿色施工技术

2.1选材与资源利用

2.1.1环境友好型材料的应用

在公路桥梁施工技术的实施中,需从选择对环境友好的材料开始,可选择的材料包括传统水泥、再生混凝土以及木材竹材、高反射率涂料等,具体如下。

(1)低碳水泥。传统水泥在实际生产中每吨可产生约0.8t的二氧化碳排放。而低碳水泥的引入,通过增加工业废渣如粉煤灰、矿渣在水泥中的掺量(最高可达30%~50%),可以将CO2排放量减少20%~30%。

(2)再生混凝土。再生混凝土的应用可通过建筑、拆卸废弃物中的混凝土碎片进行加工处理,再生成骨料,以代替天然骨料,此方法在实际应用中可有效减少约60%~80%的天然资源消耗,同时减少废弃物的填埋量。

(3)木材和竹材。针对桥梁非承重结构或临时设施,可选择具有FSC认证的可持续林业木材或竹材,以此减少对森林的破坏。竹材以其快速生长(可达1m/d)和较高的CO2吸收率成为更环保的选择。

(4)高反射率涂料。在桥梁表面可使用高反射率涂料,如具有60%以上反射率的冷却涂料,可以减少桥面温度,从而减少热岛效应,同时以提升桥梁耐久性。

2.1.2施工资源的高效利用与循环

在实际施工中,还需对施工资源进行高效利用并达到循环的效果,在此过程中,针对实际施工过程需考虑其精细化管理与技术创新,以此不断提升资源利用率。

首先,建议使用BIM技术以精确施工模拟与材料计算进行施工,在此结合信息技术可有效将浪费率降低至5%以下,相比传统施工方法至少减少10%的材料浪费。此外,对施工现场使用的临时设施如脚手架和模板采用标准化和模块化设计,在此可有效实现快速组装与拆卸的效果,且可实现多个项目循环使用的效果,以此在不断提升施工效率的同时达到减少对新资源应用需求的效果。

其次,针对材料的循环利用,建议先从建筑废料的再利用开始,如针对混凝土结构拆除产生的废弃物,经过破碎筛分后,可作为再生骨料直接用于新拌混凝土生产,每立方米混凝土可使用15%~20%的再生骨料,在此达到节约自然资源,减少废弃物填埋的循环利用效果。再如,对于废钢材回收再利用,还需考虑到在施工过程中所产生的钢废材回收熔炼的重要性,此过程可达到90%以上的回收效果,且可显著减少对原生钢铁资源的需求和生产过程中的能耗及碳排放。

2.2节能施工设备与技术

2.2.1高效节能施工机械应用

在高效节能施工机械设备的应用中,建议在公路桥梁施工现场使用电动和混合动力施工机械,该施工机械相较于传统的柴油驱动机械,新型的电动或混合动力施工机械可降低能耗约20%~30%。例如:新型的混合动力挖掘机,其标准作业模式下的燃油消耗量可比传统挖掘机低25%,同时降低相应的CO2排放。

2.2.2施工能源技术

在实际施工过程中需考虑使用LED照明系统与太阳能临时电源,一方面,LED照明系统与传统的卤素灯相比,该系统的能耗仅为后者的一半左右,且使用寿命更长。在大型公路桥梁施工项目中,仅照明系统的节能改造就能节约电力数十千瓦时(kWh),显著降低能源成本和碳排放[1]。另一方面,合理利用太阳能板可对施工现场的临时电力需求提供高效有效的支持,以此减少对柴油发电机的依赖。一套中等规模的太阳能发电系统(约10kW)可在光照充足的日子中产生约50~60kWh的电力,以此满足公路桥梁施工现场的基本用电需求。

2.2.3施工方法与工艺的优化

在公路桥梁绿色施工过程中,为达到节能减排的效果建议对施工方法与工艺进行合理优化,此过程对于提高施工效率,减少能源消耗较为关键,且可避免因施工导致对环境的不良影响。

首先,在实际施工过程中,建议使用预制构件技术,该技术的应用优势较多,其中包括合理减少现场施工所需的材料要求与能源需求,如使用预制的混凝土梁(长约30m,宽约2.5m,高约1.5m)代替现场浇筑,可以减少现场作业时间约40%,同时减少约20%的能源消耗。预制梁的运输和安装更加高效,每个梁的安装时间可以从传统的数天缩短至数小时。

其次,针对现场混凝土浇筑的合理优化,需考虑对改进混凝土浇筑工艺的使用,如使用高效的泵送技术和自密实混凝土(SelfCompactingConcrete或SelfConsolidatingConcrete,SCC),可减少施工过程中的能耗和材料浪费。

2.3施工过程绿色管理

2.3.1尘土控制

在施工过程绿色管理中,针对尘土控制需使用喷雾系统、覆盖物以及湿法作业进行控制。

第一,使用喷雾系统可显著降低施工现场的尘土飞扬,此系统的合理利用还可覆盖广阔的区域(直径可达30m),每小时喷洒水量可达1000L,有效降低施工现场的尘土浓度。

第二,针对施工现场内所存放的建筑材料、废弃物需使用覆盖物完成覆盖,此覆盖包括防尘网或帆布覆盖,减少因风吹等原因造成的尘土扬起。例如:为大型材料堆放区铺设防尘网,防尘网的成本约为5元/m2,则可有效防止尘土飞扬。

第三,在进行土石方开挖、切割以及研磨等作业时,需结合湿法作业完成,在此阶段主要是针对作业过程进行喷洒水分,以达到降低尘土的控制效果。例如:在切割混凝土时,采用带水冷系统的切割机,可以减少约80%的尘土排放[2]。

第四,针对公路桥梁施工在施工现场内,需针对主要道路、通道完成硬化处理,可采取的硬化处理措施包括铺设砾石与沥青等,以此减少车辆行驶产生的扬尘。硬化处理的成本约为50元/m2,但能显著提高施工现场的环境质量。

2.3.2噪音控制

针对噪音的控制需从施工低噪音施工设施与技术开始,通过采用低噪音施工设备和技术来降低噪音源的强度。例如:使用电动或混合动力施工机械,其运行噪音一般比传统柴油机械低5~10dB。此外,以施工技术如静压桩改变打击桩的处理也可达到降低噪音的效果,其降低幅度可达10~15dB[3]。

在此基础上,还需合理安排好施工设施的作业区域与位置,一般来说可将噪声较大的作业尽可能远离敏感区域如居民区、学校等。通过设置隔音屏障或围挡,可以进一步降低噪音对周边环境的传播,隔音效果可达到5~20dB的降噪效果。

2.3.2水污染防治

针对水污染的防治,可通过建立废水处理系统、管理雨水径流以及加大对化学品材料的管理力度进行。

第一,在建立废水收集与处理系统时,其可在施工现场内保障所有废水经过处理达到排放标准后才能排放。例如:使用沉淀池和过滤设备组合的处理系统,每天处理能力可达500m3,去除悬浮物和部分污染物,确保排放水质符合《建筑施工场地废水排放标准》(GB/T3544—2005)。

第二,针对雨水径流的合理管理,主要可通过设置隔油池、沉淀池和渗透设施,对施工现场的雨水径流进行管理处理,在此可有效减少雨水径流所产生的泥沙以及污染物并避免其对周围水体产生影响[4]。例如:隔油池能有效分离雨水中的油类物质,沉淀池则去除较大的悬浮物,减少对下游水体的污染。

第三,针对化学品与施工材料的合理管理,建议在现场内以严格管理化学品和其他潜在污染物的存储、使用和处置,防止物质泄漏或误入水体。在此还需设置专用的存储区域,并采取防泄漏措施,如双层容器、防渗地坪,以此保障若发生泄漏也不会因泄漏问题影响周边环境[5]。

3结语

综上所述,在工程施工过程中,应用节约资源、保护环境的理念,根据工程的实际特点,采取针对性的措施来提高资源和能源的利用效率,此外需结合当前建筑行业对绿色化、文明化施工的具体要求,在进行实际的公路桥梁施工时,需考虑到绿色施工技术应用的必要性与重要性,以此采取合理的绿色施工技术以提升资源使用率,降低能耗,解决施工现场污染等问题达到绿色施工技术落实效果,以此在提升项目社会价值以及经济回报后,展示出施工企业的社会责任,并进一步促进我国绿色设施建设发展。

参考文献

[1] 郑刚.公路桥梁施工关键技术及绿色施工措施[J].工程技术研究,2022,7(8):61-63.

[2] 王军.绿色施工背景下公路桥梁施工技术研究[J].运输经理世界,2022(1):101-103.

[3] 罗娜.BIM5D技术在桥梁施工过程中的应用研究[D].南昌:华东交通大学,2023.

[4]余冯霞.桥梁维修加固施工项目的质量管理分析[D].南昌:南昌大学,2023.

[5]赵文学.基于绿色观念的公路桥梁施工技术分析[J].运输经理世界,2022(31):83-85.