林莉贤 石凌

交通运输部规划研究院 交通部公路科学研究院

摘 要：本文在介绍杭新景高速公路(建德在白沙关段工程概况的基础上，总结了项目建设期和运行期使用的一些低碳技术，估计了各种技术的节能减排效率，为促进低碳技术在公路行业的广泛深入应用提供了典型的示范和参考，也为促进绿色交通的发展做出了贡献。

关键词：高速公路；低碳技术；节能减排；

绿色发展近年来，中国将绿色交通作为全球共识产业发展战略决策，发布了《关于全面深化绿色交通发展的意见》、《关于实施绿色公路建设的指导意见》等一系列纲领性文件，促进交通发展模式的转型升级。在公路方面，2013年至2016年，交通运输部推进了一批绿色低碳公路的建设，推广了50多项低碳技术应用于公路建设和运营。在公路方面，2013年至2016年，交通运输部推进了一批绿色低碳公路的建设，推广了50多项低碳技术应用于公路建设和运营。其中，杭新景高速公路（建德至白沙关段）是典型的绿色低碳公路之一。

1 杭新景高速公路(建德至白沙关)工程概况

杭新景高速公路(建德至白沙关段)(以下简称杭新景高速公路)起于杭州建德八亩丘，经建德市大同、衢州市上面，七里，林山，华埠、开化县白沙关浙赣两省分界处池淮，全长约128km，设计行车速度100km/h，双向四车道。通过技术创新，杭新景高速公路可以提高新材料、新设备、新工艺的应用，提高资源利用效率，使公路在建设和运营阶段的能源消耗二氧化碳常规污染物排放量明显减少，环境效益明显提高。

图1 杭新景高速公路某路段 下载原图

2 低碳技术在工程建设期间的应用

2.1 温拌沥青技术

不降低温拌沥青技术沥青路面在性能条件下，近年来，它在我国得到了广泛的应用，显著降低了施工温度，从而降低了能耗和排放。其原理是使用添加剂或其他方法来减少沥青混合料中沥青的粘度可以保证沥青混合料在低温条件下的混合和摊铺。其原理是使用添加剂或其他方法来减少沥青混合料中沥青的粘度保证了沥青混合料在低温条件下的混合和摊铺。目前，温度混合沥青混合料的混合温度一般为120℃～130℃，施工温度为110℃～120℃，与热拌沥青混合HMA使用条件降低30℃左右。其优点是:(1)施工温度低，能耗降低，能耗降低CO2以及有害气体的排放，改善现场施工条件，确保施工人员的健康；（2）混合生产过程中施工温度较低，可延长设备使用寿命，降低设备维护成本；（3）低温混合，降低沥青粘合剂老化程度，提高回收率。

本项目位于西澳岭隧道(YK165 560～YK170 530,ZK165 546～ZK170 507)在路面上中层沥青混合料中加入温拌剂，共生产温拌沥青混合料2337.9m3。与常规热拌沥青混合料相比，可节能柴油145t，折合节能211t减少458吨二氧化碳排放的标准煤。

2.2 施工期间集中供电本项目建设用电沿线发电厂通过外部电网为主要施工区提供施工用电，取代传统施工区柴油发电，实施时间为整个施工期。根据项目初步设置文件，项目建设期约4年，用电量约6240万k W·h。该项目可以取代柴油量=项目用电量×单位发电量燃油消耗量(取固定值0.22kg/k W·h)=6240×104×0.22/1000=13728吨，相当于14003吨标准油，减少二氧化碳排放=13728×103×3.1605×10-3=43387t。

2.3 桥梁预制结构大量工程实例表明，用预制混凝土结构代替现浇结构可节省55%的混凝土和40%的钢筋。据部分欧洲国家统计，根据现浇施工方案，每平方米建筑面积可节省人工25%~30%，降低成本10%~15%，缩短工期约50%。此外，由于现浇支模、拆模、混凝土养护等时间减少，预制混凝土结构的施工速度大大加快。通过提高预制构件比例，优化钢筋等级，达到节能减排效果。

主桥总面积64404m2.主桥总长25761.6m，分离立交941.3m，桥梁比例为20.7%，桥梁预制比例为95.1%。与现浇构件相比，本工程桥梁预制构件节能167208t减少46298标准煤二氧化碳排放t。

2.4 废玄武岩水稳基层沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)它是一种典型的间歇混合料，碎石场在生产混合料时，会产生大量的3#、4#玄武岩废料。本项目路基水泥稳定基层采用废玄武岩3#、4#材料代替水稳定集料中的3#、4#，2017770回收废玄武岩t，可节约209年集料开采加工所需的电能t标准煤。

2.5 环保钻孔灌注桩施工技术现代桩基钻孔设备主要有旋挖钻机和回旋钻机两种。旋转钻机具有成孔速度快、环境污染小、施工现场清洁、操作灵活方便等特点。已成为钻孔灌注桩施工的主要成孔设备之一，适用于砂、粘土、粉土等土壤。与旋挖钻机相比，旋挖钻机成孔速度慢，施工周期长，成本高，泥浆用量大。该项目的桥梁和立交桥多位于冲积的河谷平原和凹谷，上部多为薄层粉质粘土，其下为砂卵石、下伏基岩含有粘性土碎石。旋挖钻机质条件来看，旋挖钻机基本适用于本工程桥桩基础施工。

本项目主线桥梁101座，匝道桥51座，立交桥4座，立交桥13座，桩长约85380座m，旋挖钻机施工约50%，节能3066t减少8488标准煤二氧化碳排放t。

此外，回旋钻机的施工需要大量的泥浆，与钻渣相比可达5∶1.泥浆沉淀池应专门设置收集泥浆。旋挖钻机成孔所需的泥浆与钻渣基本相同，属于回收利用，无需排放泥浆；地质良好时，旋挖钻机也可以工作，无需泥浆护壁。

2.6

防撞护栏

节约化采用弹性柱轮廓标代替波形护栏，减少波形护栏的使用，减少钢材生产和波形防撞护栏加工的能耗和排放，在满足安全的前提下取得良好的节能效益。

图2 杭新景高速公路柱轮廓标记 下载原图

本项目路段较多，路边连续挖掘路段长度超过80个m最低挖方高度超过1m路段总长约10.5km，在此范围内不设置护栏，用弹性柱轮廓标代替波形护栏，起夜间诱导作用。该技术共节能436.8t标准煤减少1209年二氧化碳排放.6t。该技术共节能436.8t标准煤减少1209年二氧化碳排放.6t。

3 低碳技术在公路运行期间的应用

3.1 节能照明技术高速公路建设和运营单位迫切需要解决公路照明用电成本已成为运营单位的巨大负担。隧道和场地是公路照明最重要的两部分。目前，高压钠灯广泛应用于隧道和场地照明高压汞灯、卤素灯等传统灯具光效低、启动慢、能耗大，不利于智能控制。同时，高压汞灯的使用也会造成汞污染，不符合绿色环保的要求。

表1 隧道、现场照明灯具方案 下载原图

发光二极管(LED)照明灯具是一种能耗低、光指向性好、使用寿命长、响应快、无汞污染的新型照明光源，目前已广泛应用于公路隧道和场地照明。实践证明，与传统灯具相比，该技术成熟可靠，节能效果显著。实践证明，与传统灯具相比，该技术成熟可靠，节能效果显著。

节能照明实施方案如表1所示。全部采用隧道照明LED灯具，共投资16204盏，立交、收费站、服务区、停车区、养护工区等场所的照明共投资1182盏LED标准煤可节能约6897吨。

3.2 不停车收费ETC技术ETC技术已广泛应用于我国各高速公路。ETC该技术通过电子收费系统实现了车辆停车人工收费的目的。在此过程中，收费区域可达300m减少低速、怠速、启动和加速的能耗和排放。

图3 杭新景高速龙游北收费站ETC车道 下载原图

大同、上、太真、七里新桥、林山、开化、池淮、杨林8个匝道收费站均设1个入口和1个出口ETC收费车道，省界主线收费站设置2个入口和2个出口ETC共收费车道20条ETC车道全线封闭ETC收费系统。采用ETC预计技术后每年节能503.2t标准煤每年减少1020年二氧化碳排放.7t。采用ETC预计技术后每年节能503.2t标准煤每年减少1020年二氧化碳排放.7t。

3.3 中水回用技术高速公路服务南京旋挖钻机培训学校区地理位置一般偏远，周围不具备接入市政污水的条件，污水不能排放。对水质要求较低的厕所、现场冲洗、绿化、消防、汽车加水等用水量占总用水量的一半以上。采用中水回用技术，既能解决服务区污水排放问题，又能保护周边水环境，节约水资源运营成本。公路服务区产生的污水主要是生活污水，主要是厕所污水和厨房污水。本工程服务区污水处理回用采用成套设备工艺，设备由两级组成：一级采用A2/O工艺一体化埋地污水处理设备(出水水质符合国家一级排放标准)石英砂、活性炭过滤和二氧化碳消毒工艺(出水符合国家杂用水质标准)。工艺流程见图4。

旋挖钻机操作培训学习图4 中水回用系统工艺流程 下载原图

衢江服务区和开化服务区是本项目中水回用技术的应用范围。根据交通量预测，一对服务区的年平均日用水量约为450吨，那么两个服务区的平均日用水量约为450吨中水处理按80%的回用率计算，系统全年处理中水328500吨，全年可节约用水262800吨。

3.4 雨水资源化技术杭新景高速公路位于中国江南地区，气候温和，雨量充沛，服务区可采用雨水收集回用系统。雨水收集回用系统有效处理屋面、路面等雨水旋挖钻机驾驶学习，达到冲洗、绿化、消防等回用标准，达到节水的目的。流程大致如下:雨水通过初期雨水弃流装置弃流并拦截粗浮物后，自流入雨水处理系统，处理后满足再利用要求，再通过泵加压，可用于冲洗、绿化等。

图5 雨水收集回用工艺流程 下载原图

雨水收集回用系统的应用范围是

衢江服务区和开化服务区。雨水收集面积按服务区75%计算(服务区11276m2)江南年平均降雨量约1470mm，雨水每年可回收利用约3108吨，回收利用率为25%。

贵港旋挖钻机培训学校费用3.5 太阳能热水系统太阳能是一种重要的可再生能源。中国的太阳能利用技术发展迅速，太阳能热水器得到了广泛的应用。太阳能集中供建筑提供生活热水和冬季供暖。本项目采用真空导管式太阳能集热器，可全年使用，冬季仍可生产60台°C上述热水，供热范围为开化服务区、开化管理分中心、池淮交通收费站、高树坞隧道洞口救援站、林山交通收费站、七里新桥交通收费站、秦源岭隧道洞口救援站、上收费站、省界主线收费站、太真收费站、西澳岭隧道洞口救援站、杨林收费站、仰天堂隧道洞口救援站。

根据衢州全年每月的平均气温，出水温度为50°C、平均每人每天使用1200L据估计，该技术一年可节约用电173986kW·h，相当于574吨标准煤。

3.6 空气热水系统空气热水器通过吸收空气中的低温热量压缩机为了加热水温，压缩后转化为高温热能。3.6 空气热水系统

空气热水器通过吸收空气中的低温热量压缩机

压缩后转化为高温热能，以此来加热水温。空气热水器具有高效节能的优点，由于大部分热量从空气中吸收，其

热效率可达300%以上。空气能热水器的能耗仅为电热水器的1/4，产生相同的热水量燃气热水器的1/3。

空气热水器克服了太阳能热水器依靠阳光加热和安装不便的缺点。由于空气热水器的工作是通过介质换热，不需要电加热元件直接接触水，避免了电热水器泄漏的风险，也防止了燃气热水器爆炸中毒的风险，更有效地控制了燃气热水器废气排放造成的空气污染。

衢江服务区和开化服务区主要采用空气能热水器，实施后每年节能约144吨标准煤。

3.7 声屏障建设

杭新景高速公路沿线经济发达，部分路段村庄分布较多，敏感点第一排房屋靠近道路中心线，基本位于4a噪音大，容易影响居民的日常生活。

声屏障、隔声窗等隔声设施是将屏幕设施插入声源与接收器之间，使声传播具有显著的附加衰减，从而减弱接收器在一定范围内的噪声影响。声屏障的高度应根据设计要求的噪声衰减、屏障长度、屏障与保护目标的相对位置和安装范围线确定；声屏障的类型可根据道路等级、保护敏感目标的功能、环境特征、现场条件、气候环境、景观要求和经济要求综合考虑。

采取搬迁、声屏障、隔音窗措施防治本项目沿线噪声超标敏感点。其中，搬迁144户和1所学校；45个声屏障采用直弧、直曲结合，造型美观，降噪效果好，设置高度2.0m～4.0m，20900延米总长度；隔声窗1261所学校和1所学校声窗约19350m2。

图6 直弧声屏障 下载原图

3.8 生态景观工程

从一般意义上说，碳汇通过植树造林等措施吸收二氧化碳，其成本远低于工业减排。一方面，通过合理设计施工方案，减少沿线植被的破坏；另一方面，通过施工碳汇林，提高绿化面积，使高速沿线的绿色植物在车辆运行过程中充分吸收二氧化碳。

本项目位于江南水乡，沿线溪流众多，水热条件优越，植被自然更新能力好，碳汇林工程建设具有自然优势。主要包括:

(1)分步清表。在路基清理过程中，采用分步清理的方法，尽可能保护和利用匝道环、坡顶、服务区外缘空间等公路的原始植被。最大限度地保留原始地形和植被是最好的减排措施。

(2)边坡生态恢复。在调查边坡原生态植物分布和生长比例的基础上，分析研究边坡草种混播的配置和比例，确定灌木和树木的品种配置和比例，结合碳汇能力。

(3)路边带绿化。路边种植采用灌木，避免景观的单一性和重复性。同时，根据各路段的特点选择相应的幼苗，优先选择碳汇能力强的树木。

(4)立交区绿化。在满足立交区交通功能的前提下，通过诱导种植、标志性种植和明暗过渡种植，提高生态效果，选择碳汇能力强的植物物种，充分发挥立交区碳汇的作用。

碳汇林覆盖本项目8个一般互通区和2个枢纽互通区，面积约20万m3.以乔木为主，灌木地为辅，形成错落有致、景观与建筑融合协调的绿化布局。实施后，全年可减少7330次二氧化碳排放t。4 结语

杭新景高速公路路(建德至白沙关段)工程的应用中，低碳技术取得了明显的环境经济效益。与传统生产技术相比，温拌沥青技术不仅减少了有害气体的排放，而且具有显著的节能效益；隧道和各种场地均采用LED节能灯每年节约用电约1040万元，节约用电超过600万元……本项目对我国在交通基础设施建设中大力推进环保节能技术具有重要的现实指导意义。

绿色低碳公路是绿色交通的重要组成部分，关系到交通工业的现代化和可持续发展。通过先进的技术手段，提高资源利用效率，减少碳排放，保护和改善生态环境，促进公路发展与自然环境的和谐统一，促进绿色交通发展，建设美丽的中国。

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讨论了秦晓春、沈毅、邵社刚、黄裕杰、低碳理念下绿色公路建设的关键技术和应用。2010(10).308-310．

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