杨 周，黄 帅，胡贵华，徐 进

（1.湖南省高速公路集团有限公司，湖南 长沙 410003；2.长安大学公路学院，陕西 西安 710064；3.湖南省交通建设质量安全监督管理局，湖南 长沙 410117;4.中国国际工程咨询有限公司，北京 100048）

1 引言

全球环境问题日益凸显，人们逐渐认识到环境保护的重要性，提出了可持续发展理念[1，2]。公路作为国家重要基础设施之一，在促进经济发展的同时，与环境之间的矛盾日益加剧[3]。在此背景下，以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升为主要特征的绿色公路受到各界的高度关注[4，5]。

国内外对绿色公路建设做了大量探索。美国自20世纪50年代便开始关注公路建设对生态环境的影响，建设了苏厄德高速、哈纳公路等工程，建立了绿色道路评价系统（Greenroads）[6，7]。英国规定高速公路从规划建设到运营管理阶段应始终围绕安全、可靠、低碳环保的主题发展，法国在公路环境保护方面形成了一套较为完善的体系[8]。日本在路线选择、设计、施工方法等方面充分考虑环保措施，其高速公路环保水平处于世界领先水平[9]。相较于国外，我国绿色公路建设起步较晚，但也取得了阶段性成果[10-13]，交通运输部启动了三批33个绿色公路典型示范工程建设，编制了行业标准《绿色交通设施评估技术要求第1部分：绿色公路》（JT/T 1199.1-2018）。然而现阶段，绿色公路建设主题单一，多定位为生态公路、景观公路、低碳公路，且建设过程中面临着目标不明确、技术不完善、缺乏建设指南和相关政策等问题[14-16]。

为此，本文以交通运输部第二批绿色公路建设典型示范工程长益扩容项目为依托，基于项目概况及相关绿色公路标准，总结分析了绿色公路建设指标选取的原则、绿色公路建设的关键控制指标、绿色公路建设管理方法，以及建设成效及存在的问题，以期为绿色公路的建设提供借鉴，推动绿色公路工程发展。

2 工程概况

G5513 长益高速扩容工程起于长沙市望城区观音岩互通，途经宁乡市、益阳市赫山区，止于苏家坝互通（图1）。路线全长50.28 km，双向六车道高速公路，设有8 处互通立交，5 处收费站，1 处服务区。项目建成通车后，有效缓解了原有长益高速公路的交通压力，同时该路线将连通平洞、二广、呼北等高速，形成一条湘西片区连接长株潭的新通道，有力促进沿线区域经济发展。

图1 长益扩容工程路线图

长益高速扩容工程具有以下典型特点：

①项目位于洞庭湖滨湖地区，沿线经过多条湘江支流，水资源保护要求高，森林与林地保护区植被生态敏感度高，丘陵地貌耕地资源少，土地价值高，具备建设“绿色公路”示范工程的区位优势。

②项目穿过长沙、益阳两座城市间的平原微丘区，沿线与多条高速公路、铁路、省道、城市干道及乡村道路相交，平交道口安全风险高，环保要求高，施工交通组织较为复杂。

3 建设指标选取

3.1 指标选取原则

绿色公路的建设指标是多方面的，为明确绿色公路建设关键指标，依据《关于实施绿色公路建设的指导意见》，提出建设指标选取应遵循以下五个基本原则：

①科学性原则。指标选取应科学合理，遵循自然生态规律，符合绿色公路发展，且选取的指标能够较真实、较客观地反映绿色公路工程建设的实际情况。

②系统协调性原则。绿色公路工程是一项系统性工程，涉及工程的全寿命周期，需要整体协调不同阶段、不同方面的各指标，以此形成一个有机整体。

③独立代表性原则。选取的指标之间两两独立，且指标应具有代表性、典型性，能够准确反映出具体工程的环境、社会、经济变化综合特征，便于后期定量数据计算。

④可操作性原则。建设指标应具有可操作性，指标体系选取简单适宜。指标尽可能量化且数据易于获取，来源稳定。

⑤目标导向性原则。建设指标的选取要考虑目标导向，注重理念、制度、管理、技术等创新引领，引导工程向正确的方向发展。

3.2 建设指标

长益扩容工程沿线生态环境丰富，土地珍贵，环保要求高，项目部高度重视公路、环境、资源、能源、社会等各要素之间的关系，以品质建设为前提，着重考虑“资源节约、生态环保、节能高效、服务提升”四方面，并参考《绿色交通设施评估技术要求第1部分：绿色公路》，绘制出由5个一级指标、15个二级指标、35个三级指标组成的长益高速扩容工程绿色公路建设指标体系。长益扩容工程是为缓解交通压力扩建的高速公路，“慢行交通”等指标不符合项目建设特点，因此制定建设指标时修改或去除了此类指标。绿色公路建设指标见表1。

表1 长益高速扩容工程绿色公路建设指标

表1 长益高速扩容工程绿色公路建设指标（续表）

4 建设管理方法

为解决传统公路工程建设模式生态影响恶劣、资源依赖性强、能源消耗量大等问题，为绿色公路建设起到示范引领作用，长益扩容工程以上述绿色公路建设指标为指导，在设计、施工阶段采取科学、合理、绿色的理念和措施，力求实现以“生态保护、资源节约、节能低碳、品质建设、服务提升”为主要特征的绿色公路建设目标，形成可推广、可参考的绿色公路建设管理方法。

4.1 设计阶段

4.1.1 融入生态设计新理念

①设计中遵循“因地制宜、生物净化、景色优美”的生态环保理念。

②因地制宜，优化路线设计，选线避绕森林、湿地等生态保护区。

③采取植物生态防护（图2），用绿化替代浆砌片石、混凝土预制块等圬工防护；在低填、浅挖路段采用生态浅碟形边沟（图3），使公路与周围环境和谐统一。

图2 生态防护效果图

图3 生态浅碟型边沟图

④推广运用排水沥青路面，增强对路面和桥面径流的消纳与净化功能。

4.1.2 统筹资源节约

①通过“以桥代路”（图4），节约土地资源，全线桥隧比为45.6%；集约利用通道资源，拟定最佳布线方案；利用桥下净宽设置便道，实现土地资源利用最大化。

图4 以桥代路

②改进土石方调配方案，实现“零弃方”；临永结合，实现驻地绿色循环使用。

4.1.3 注重品质设计

①在设计中融入安全至上的设计理念，保证工程质量安全。

②对桥、涵构造物等全部采用标准结构和工艺，大力推广标准化设计，实现工厂化施工。

③利用BIM 技术进行设计检查，减少设计不合理问题，保证工程品质。

4.1.4 提升绿色服务区设计

①积极贯彻“海绵城市”设计理念，利用植草沟、渗水砖等“绿色”措施实现组织排水。

②积极采用光伏发电、种植屋面、清洁能源等技术。

③在服务区设置新能源充电桩、停车场，为人们提供便捷服务。

4.2 施工阶段

4.2.1 建立组织管理及保证体系

①设立了由建设单位、监理单位、施工单位、环境监测单位共同构成的管理机构，各单位职责分工明确，各司其职。

②建立健全管理保证体系，制定了《湖南省长益高速公路扩容工程环境保护实施办法》《长益高速公路扩容工程绿色公路及品质工程建设问题处理处罚实施细则》等一系列绿色公路管理制度和方法。

③实行联动考评机制，强化人员监管，落实安全生产责任制。

4.2.2 注重生态环境保护

①各施工点生活污水和生活垃圾集中处置，避免水体污染；临时施工场地应尽量远离敏感水体，避免污水污染水质；集中堆放剥离和开挖的清表土，施工结束后对占有土地绿化恢复。

②引进脉冲击式除尘器、环保除尘雾炮机、砂石分离机、渣土车自动化洗车池等先进环保设施，并在施工过程中及时洒水，减少扬尘污染。

③采用低噪声机械设施，并对设备经常性养护，降低噪声对周边居民的影响；减少夜间施工时间，必要时设置挡光墙以减轻光污染。

4.2.3 节约资源，节能低碳

①计划取土，严禁乱挖和超挖，弃土集中堆放，后期再利用。

②设置排水设施，废水、雨水经净化处理后再利用。

③隧道弃渣、工业弃渣、建筑旧材再生利用于路面基层。

④积极采用新材料，在涵洞中采用新防水材料聚氨酯防水胶；在钢结构桥梁中运用新型防腐材料石墨烯；在桥梁立柱施工中采用环保型清水混凝土脱模剂。

⑤积极推进建筑保温、清洁能源、再生能源的应用；引进低能耗环保型新设备、太阳能热水器、天然气燃气灶等清洁能源设备。

4.2.4 施工标准化、智能化

①高标准建设拌和场、钢筋加工场、制梁场“三集中”工厂，严格按照标准化施工，实现工厂化、装配化（图5）。

图5 标准化施工图

②利用建筑信息模型技术，实现质量安全、施工计划进度、现场大型机械设备管理及钢筋搭接方案优化、施工方案模拟等施工信息化应用。

③优化护栏立柱，便于后期养护；运用新型防腐材料石墨烯和UHPC超高性能混凝土，提升桥梁安全耐久性；通过超声波检测桥梁桩基，保证工程质量。

4.2.5 加强风险管控

①坚持“安全第一，预防为主”的安全生产方针。对隧道的开挖、大跨径桥梁上部结构施工等危险性较大的工程落实施工和运行安全风险评估制度，制定专项施工方案和风险防控措施，并全面推行首件工程认可制。

②加强桥梁高空作业等关键环节风险管控，加大巡查力度，定期对设备、标识牌等检查；开展应急演练，创新安全体验式教育（图6）。

图6 桥梁高空作业风险体验

③采用智能监测、智能诊断等智能手段强化工程施工和运营安全；完善安全管理保障制度，确保全线生产零事故。

5 建设成效及存在问题

5.1 建设成效

项目减少了公路建设成本，节约了大量土地资源，实现了固废利用，加强了对沿线生态环境的保护，降低了有害气体排放，缓解了交通压力，提升了公路服务水平，取得了显著的经济效益、生态效益和社会效益，具有广阔的应用前景。

5.1.1 经济效益

①“以桥带路”穿越农田区域，减少耕地占用55 hm2；优化路线平纵面方案，较初步设计阶段节约占地12.02hm2，节约了大量土地资源，经济效益显著。

②通过现浇改预制、优化桥梁上部结构、缩短桩长、全线优化边坡防护等举措，全线节约工程造价约11949万元；充分利用苏家坝互通主线桥10#墩和11#台既有结构物，节省工程造价116.33万元；优化护栏使造价大幅降低，仅为同等防护等级条件下开口护栏价格的1/2至1/3。

③通过“变废为宝”，再生循环利用建筑固废，实现经济效益1200万元。

④在沥青混合料生产中，以新型材料PMC 煤粉取代传统重油，降低成本28万元。

5.1.2 生态效益

①集约利用银星路与城市主干道5km线位资源，通道资源集约利用率为10%；减少填挖、减少土石方和废方，少占耕地和农田，以最大努力保护了沿线的生态环境。

②综合利用隧道弃渣，在望城经开区范围内将废方总量由初步设计的89.5 万m3减少为3.3 万m3，同时3.3 万m3弃方通过主线两侧辅道以及结合当地的建设予以消化，实现“零弃方”。

③运用再生水稳生产技术，共生产水泥稳定再生集料24万t；资源化利用建筑垃圾20.8万t，节约因废土堆放及污染土地约12 hm2，减少有害气体排放1600t；在沥青混合料生产中引进新型材料PMC煤粉取代传统重油，降低碳排放1222t。

5.1.3 社会效益

①积极打造绿色服务区特色示范，将服务区建设与周边城市发展产业相结合。

②提供出行便利，吸引大量司乘人员选择出行，大大缓解了原有长益高速公路的交通压力。

③基于人工智能、5G、边缘计算等新兴技术，实现智能交通相关产业的聚合发展，提升了高速公路安全管控能力、通行效率及运营监管水平。

④经初步调查，道路使用者对项目满意度达90%以上，并给予了一致好评。

5.2 存在的问题

5.2.1 建设成本高

绿色公路项目的创建对新材料、新工艺、新技术和新设备的运用提出了更高的要求，相应的投资成本也就越高。此外受国家环保政策的影响，2018年～2019年各类地材价格成倍增长，虽然承建单位积极采用建筑垃圾再利用，但未形成规模化应用，建设成本居高不下，绿色效益不明显，导致施工单位创建积极性不大。

5.2.2 相关政策力度不足

目前，有关绿色公路创建相关政策正在完善。绿色公路除涉及交通行业外，还涉及国土、环保、水利、科技等行业和部门，相关行业对建设绿色公路的支持、宣传、奖励力度也待增大。

5.2.3 部分管理人员流动性大

项目部绿色工地具体工作人员流动性大，工作衔接不及时，新上岗人员不熟悉绿色工地工作流程，前期发生的能源底数不了解，以至最终能源统计、能耗评价不及时、不准确。

针对上述问题，项目部在细化实施方案、加强人员管理、完善相关规章制度的基础上，积极与上级主管部门沟通，完善绿色公路相关支持政策，并请上级主管部门加大其他行业主管部门的协调力度，为施工单位提高绿色公路建设积极性提供支持。

6 结语

①基于相关绿色公路标准、工程实际情况及建设指标选取原则，确定了长益高速扩容工程建设指标，包括5个一级指标、15个二级指标、35个三级指标。

②针对长益扩容工程设计与施工阶段建设概况，总结了项目在设计阶段围绕生态设计新理念、统筹资源节约、品质设计、绿色服务区设计四方面，及施工阶段围绕组织管理及保证体系、生态环境保护、节约资源与节能低碳、施工标准化与智能化、风险管控五方面所采取的绿色公路建设举措。

③长益扩容工程绿色公路建成后有效缓解了交通压力，提高了民众出行便利性，且取得了良好的经济、生态及社会效益，但也面临着建设成本高、相关政策制度力度不足以及部分管理人员流动性大等问题，需进一步完善相关制度与政策。

④针对工程环境的不同，还需根据工程的典型特点，建立适合不同地区的建设指标体系，以推动绿色公路建设发展。