人民網:四川:科技賦能高速建設 讓“蜀道難”不再難
TIME:2021-09-28


熱管融冰雪技術被運用于川九路,實現了薄冰小雪可融、大雪易除。四川公路設計院供圖

四川多高山峽谷,境內溝壑峻嶺、河流縱橫。復雜的地勢與多變的氣候,給道路修建帶來挑戰的同時,也為筑路技術的創新提供了沃土。從蜀道難到蜀道通再到蜀道暢,凌空飛架的橋路項目,彰顯著四川公路人逢山開路、遇水架橋的智慧和驍勇,而一系列新技術、新材料的誕生應用,讓四川公路建設邁入嶄新時代。

“電熱毯”智能融冰 護航高速路平安暢通

四川地勢西高東低。自西向東,地形由盆地向高原跨越,伴隨海拔不斷攀升,道路運營面臨重重挑戰。特別是進入冬季后,高速路路面冰雪災害易發、頻發,再與長大連續縱坡、重載車輛、小半徑曲線、急彎等不利因素耦合,極易引發交通事故,威脅過往車輛人員的生命財產安全。

“過去,去除道路冰雪主要依賴人工和機械,養護人員通過巡查發現路段積雪、結冰的現象,然后采用交通管制,調動人員、融雪材料和除雪機械除冰融雪。這不僅需要投入大量人力、物力和財力,處置延后,對交通影響大,而且機械設備、傳統融雪劑還會破壞或腐蝕道路結構物和附屬設備,難以適應當前經濟快速發展的需要?!彼拇ㄊ」芬巹澘辈煸O計研究院有限公司(以下簡稱“四川公路設計院”)道橋試驗研究所高級工程師張曉華介紹,為了實現冰雪災害提前感知預警,利用新型主動融雪抑冰技術來保障冬季道路安全通行,近年來,他們積極推進新材料自主研發工作,目前已成效初顯。

“依托‘高寒海拔地區低冰點融雪抑冰路面關鍵技術研究’‘公路路面冰雪災害預警監測及防治關鍵技術研究’等多個省部級及公司自立科研項目,我們自主研發出可以根據氣候條件自動調節除冰劑釋放速率的新型路面融冰雪材料。這種材料可以實現在冬季快速釋放、在夏天基本不釋放,滿足四川高寒地區高速公路的融雪需求?!睆垥匀A說,這項技術的應用,實現了薄冰小雪自融、大雪易除,降低冰雪災害影響,節省除冰融雪成本,減少機械作業對道路的二次傷害。

“同時,我們還與相關機構合作,聯合研發高精度、高集成的路域氣象監測設備,實現了路域氣象信息的精細化感知;研發的熱管融冰雪技術,就像在路面內部埋設一層電熱毯,將太陽能等自然能源儲存起來,在冬季傳遞給路面,起到融化冰雪的效果。再結合公路冰雪災害預警系統,在冰雪期來臨前啟動預熱,讓冰雪無法在路面存留?!睆垥匀A透露,通過智能化控制,冬季高速路的行車安全得到保障,能耗也得以降低,實現路面融雪化冰的“碳中和”。目前相關技術已經在雅西高速、川九路、涼山州S218中冕路等項目中應用。

攀田高速公路采用就地熱再生工藝。四川公路設計院供圖

舊瀝青循環再生 技術自主創新促綠色低碳

截至2020年底,四川高速公路通車運營里程突破8000公里。高速路網的不斷完善,使得公路建設重點從“新建為主”轉向“養護為主、建養并重”的發展新階段。特別是早期建設的高速公路,如成綿、成樂、成南等高速項目,相繼進入加寬改擴建階段,對路面養護的需求尤為迫切。

按照常規做法,對路面進行重新鋪設,需要銑刨舊瀝青,鋪筑新的瀝青。但是,這樣會造成大量廢舊瀝青材料的廢棄,既污染周邊環境,又會造成材料浪費。如何有效充分利用舊路面資源,降低高速公路養護成本?這成為擺在四川公路人面前的一道必答題。

依托四川公路設計院自主創新技術,近年來,一系列指向新材料應用的創新技術被廣泛運用于公路路面養護。

基于“瀝青路面再生利用關鍵技術研究”“瀝青路面廠拌熱再生控制性參數量化研究”“路面原位循環再生利用關鍵技術研究”“高性能乳化瀝青冷再生關鍵技術研究” “水泥路面碎石化應用關鍵技術研究”等多個省部級科研項目,四川公路設計院從RAP質量控制、再生劑研發、配合比設計方法、路用性能評價方法、施工工藝及質量控制等方面進行了系統的研究,主編了《瀝青路面廠拌熱再生技術指南》等系列地方標準,形成了成套技術成果。

張曉華介紹,這些技術成果已在成渝、成綿、成溫邛、S206線等高速公路、國省干線中推廣應用,實現了公路養護中廢舊瀝青路面、水泥混凝土路面等材料的再生循環利用,使四川省路面養護走上了“資源節約型、環境友好型”的可持續發展道路。

直升機運用于地質勘探。四川公路設計院供圖

科技賦能勘測 智能設備運用提質增效

走進四川公路設計院,一輛由房車和工程用車融合改裝而成的交通計量移動試驗車尤為引人矚目。據介紹,這輛集辦公、生活、儀器設備存放于一體的車輛,主要用于現場外檢試驗。車內設置的車載物聯網中控系統和遠程云平臺操作系統,可在車內外操縱車體內電氣設備并采集傳輸數據信息,為戶外勘探工作者提供了巨大便利?!斑@是我們和交通運輸部公路科學研究院共同研發的車輛,這也是我們勘測工作智慧化、科技化的表現?!彼拇ü吩O計院一工作人員說。

地質勘探,是高速公路規劃建設的第一步,它為今后道路施工指明方向、奠定基礎。四川多丘陵山區,高速公路向崇山峻嶺、急流密林延伸,做好精準勘探工作,對于高速公路建設意義重大。

跋山涉水,翻山越嶺,用腳步丈量每一寸土地,這是四川公路地質勘探人員曾經的日常工作寫照。老一輩公路人拿著水準儀、皮尺滑竿,進入人跡罕至、山勢險峻的地區。受到地理環境和氣候影響,勘探工作面臨工作量大、作業環境險惡等客觀因素,阻礙了勘測效率的提升。

如今,以全球導航技術為基礎,無人機、激光掃描、3D建模技術融合應用于道路勘測,使得高速公路勘測工作轉向數字化、可視化、智慧化。

“大量繁瑣的地面勘測工作轉移到了空中,無人機和激光掃描設備的使用,擺脫了險峻地形和茂密植被的限制,讓我們獲得精度更高、緯度更廣、種類更多的數據?!彼拇ü吩O計院測繪分院副院長楊洪介紹,目前,他們已建成以激光為主體的“天、地、人、車、船”五位一體的激光勘測體系??睖y手段的變革,提升了勘測效率和質量,保障了勘測人員安全,實現了全程的綠色環保。

“一張圖勝過千言萬語”,過去,勘測人員“腳去不到,就是盲區”的問題得到了解決。栩栩如生的三維圖像,讓公路規劃設計專家足不出戶,就能通過電腦查看詳細、精準、形象的三維圖像,及時準確地給項目提供智力支持。

“新技術新成果的應用,為后期項目建設提供了強大助力。過去需要花費數年時間的勘測工作,現在只需要幾個月就能完成,效率大幅提升,成本也得以降低?!睏詈檎f,目前,這些技術已經在成宜、京西、昭貴、成渝擴容等數十個省內高速公路項目中廣泛應用。

更為重要的是,前期勘測獲取的數據易于儲存,能夠隨時調取使用,可以為道路后期“建、管、養”提供依據,促進智慧交通系統的形成。

“現在,我們已經具備每月完成幾百公里公路勘測數據的能力?!睏詈楸硎?,未來伴隨技術的革新,這一速度或許還將得到提升。


(轉自人民網:http://sc.people.com.cn/n2/2021/0804/c345509-34852606.html)

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