摘要:隨著科技的迅速發(fā)展和人們生活水平的提升,低碳環(huán)保理念逐漸深入人心,綠色施工技術(shù)逐漸受到重視。在公路橋梁工程中,使用綠色施工技術(shù)可有效實現(xiàn)我國提出的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),具有重要意義?;诖耍诰G色施工的核心理念,系統(tǒng)研究公路橋梁施工中可行技術(shù)、管理措施,旨在為實現(xiàn)建筑業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型提供理論支持和實踐指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:綠色施工理念公路橋梁施工技術(shù)低碳環(huán)保
中圖分類號: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
現(xiàn)階段,結(jié)合公路橋梁施工建設(shè)的具體目標(biāo),當(dāng)其與綠色施工理念進(jìn)行整合結(jié)合后,可有效實現(xiàn)我國提出的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),并達(dá)到節(jié)能減排、減少能耗的實際效果,以此促進(jìn)資源的合理利用,起到環(huán)境保護(hù)作用,且綠色施工理念與技術(shù)的落實也為我國整體建設(shè)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級開辟出全新的綠色化道路。
1綠色施工的基本概念
綠色施工概念的提出皆最小化對環(huán)境的所產(chǎn)生的負(fù)面影響,在實際施工過程中,達(dá)到保護(hù)自然資源、減少能源消耗和污染的效果,以此促進(jìn)施工建筑項目可持續(xù)性發(fā)展的理念。結(jié)合我國背景,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速,建筑業(yè)的快速發(fā)展也產(chǎn)生了一定的環(huán)境壓力,其包括資源的消耗、建筑物的堆放以及能耗的增加等。因此,綠色施工在當(dāng)下建筑行業(yè)的實施中較為必要,是體現(xiàn)生態(tài)文明發(fā)展的關(guān)鍵,也屬于實現(xiàn)我國建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展且達(dá)到高質(zhì)量發(fā)展的主要一環(huán)。
在當(dāng)前背景下,我國綠色施工還突出強(qiáng)調(diào)對施工過程中產(chǎn)生的噪聲、粉塵和廢水的控制,以減少對周邊社區(qū)和自然環(huán)境的影響。同時,隨著綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)和評價體系的不斷完善,綠色施工已成為衡量項目可持續(xù)性的重要指標(biāo)。結(jié)合我國政策發(fā)展以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)推動,如《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378—2019)和《建筑施工節(jié)能管理辦法》,此類政策實施也增強(qiáng)了行業(yè)自身的環(huán)保意識與環(huán)保能力等,由此真正為綠色施工技術(shù)的執(zhí)行提供出明確的指導(dǎo)以及可執(zhí)行的規(guī)范操作。
2公路橋梁綠色施工技術(shù)
2.1選材與資源利用
2.1.1環(huán)境友好型材料的應(yīng)用
在公路橋梁施工技術(shù)的實施中,需從選擇對環(huán)境友好的材料開始,可選擇的材料包括傳統(tǒng)水泥、再生混凝土以及木材竹材、高反射率涂料等,具體如下。
(1)低碳水泥。傳統(tǒng)水泥在實際生產(chǎn)中每噸可產(chǎn)生約0.8t的二氧化碳排放。而低碳水泥的引入,通過增加工業(yè)廢渣如粉煤灰、礦渣在水泥中的摻量(最高可達(dá)30%~50%),可以將CO2排放量減少20%~30%。
(2)再生混凝土。再生混凝土的應(yīng)用可通過建筑、拆卸廢棄物中的混凝土碎片進(jìn)行加工處理,再生成骨料,以代替天然骨料,此方法在實際應(yīng)用中可有效減少約60%~80%的天然資源消耗,同時減少廢棄物的填埋量。
(3)木材和竹材。針對橋梁非承重結(jié)構(gòu)或臨時設(shè)施,可選擇具有FSC認(rèn)證的可持續(xù)林業(yè)木材或竹材,以此減少對森林的破壞。竹材以其快速生長(可達(dá)1m/d)和較高的CO2吸收率成為更環(huán)保的選擇。
(4)高反射率涂料。在橋梁表面可使用高反射率涂料,如具有60%以上反射率的冷卻涂料,可以減少橋面溫度,從而減少熱島效應(yīng),同時以提升橋梁耐久性。
2.1.2施工資源的高效利用與循環(huán)
在實際施工中,還需對施工資源進(jìn)行高效利用并達(dá)到循環(huán)的效果,在此過程中,針對實際施工過程需考慮其精細(xì)化管理與技術(shù)創(chuàng)新,以此不斷提升資源利用率。
首先,建議使用BIM技術(shù)以精確施工模擬與材料計算進(jìn)行施工,在此結(jié)合信息技術(shù)可有效將浪費率降低至5%以下,相比傳統(tǒng)施工方法至少減少10%的材料浪費。此外,對施工現(xiàn)場使用的臨時設(shè)施如腳手架和模板采用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計,在此可有效實現(xiàn)快速組裝與拆卸的效果,且可實現(xiàn)多個項目循環(huán)使用的效果,以此在不斷提升施工效率的同時達(dá)到減少對新資源應(yīng)用需求的效果。
其次,針對材料的循環(huán)利用,建議先從建筑廢料的再利用開始,如針對混凝土結(jié)構(gòu)拆除產(chǎn)生的廢棄物,經(jīng)過破碎篩分后,可作為再生骨料直接用于新拌混凝土生產(chǎn),每立方米混凝土可使用15%~20%的再生骨料,在此達(dá)到節(jié)約自然資源,減少廢棄物填埋的循環(huán)利用效果。再如,對于廢鋼材回收再利用,還需考慮到在施工過程中所產(chǎn)生的鋼廢材回收熔煉的重要性,此過程可達(dá)到90%以上的回收效果,且可顯著減少對原生鋼鐵資源的需求和生產(chǎn)過程中的能耗及碳排放。
2.2節(jié)能施工設(shè)備與技術(shù)
2.2.1高效節(jié)能施工機(jī)械應(yīng)用
在高效節(jié)能施工機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用中,建議在公路橋梁施工現(xiàn)場使用電動和混合動力施工機(jī)械,該施工機(jī)械相較于傳統(tǒng)的柴油驅(qū)動機(jī)械,新型的電動或混合動力施工機(jī)械可降低能耗約20%~30%。例如:新型的混合動力挖掘機(jī),其標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)模式下的燃油消耗量可比傳統(tǒng)挖掘機(jī)低25%,同時降低相應(yīng)的CO2排放。
2.2.2施工能源技術(shù)
在實際施工過程中需考慮使用LED照明系統(tǒng)與太陽能臨時電源,一方面,LED照明系統(tǒng)與傳統(tǒng)的鹵素?zé)粝啾龋撓到y(tǒng)的能耗僅為后者的一半左右,且使用壽命更長。在大型公路橋梁施工項目中,僅照明系統(tǒng)的節(jié)能改造就能節(jié)約電力數(shù)十千瓦時(kWh),顯著降低能源成本和碳排放[1]。另一方面,合理利用太陽能板可對施工現(xiàn)場的臨時電力需求提供高效有效的支持,以此減少對柴油發(fā)電機(jī)的依賴。一套中等規(guī)模的太陽能發(fā)電系統(tǒng)(約10kW)可在光照充足的日子中產(chǎn)生約50~60kWh的電力,以此滿足公路橋梁施工現(xiàn)場的基本用電需求。
2.2.3施工方法與工藝的優(yōu)化
在公路橋梁綠色施工過程中,為達(dá)到節(jié)能減排的效果建議對施工方法與工藝進(jìn)行合理優(yōu)化,此過程對于提高施工效率,減少能源消耗較為關(guān)鍵,且可避免因施工導(dǎo)致對環(huán)境的不良影響。
首先,在實際施工過程中,建議使用預(yù)制構(gòu)件技術(shù),該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢較多,其中包括合理減少現(xiàn)場施工所需的材料要求與能源需求,如使用預(yù)制的混凝土梁(長約30m,寬約2.5m,高約1.5m)代替現(xiàn)場澆筑,可以減少現(xiàn)場作業(yè)時間約40%,同時減少約20%的能源消耗。預(yù)制梁的運輸和安裝更加高效,每個梁的安裝時間可以從傳統(tǒng)的數(shù)天縮短至數(shù)小時。
其次,針對現(xiàn)場混凝土澆筑的合理優(yōu)化,需考慮對改進(jìn)混凝土澆筑工藝的使用,如使用高效的泵送技術(shù)和自密實混凝土(SelfCompactingConcrete或SelfConsolidatingConcrete,SCC),可減少施工過程中的能耗和材料浪費。
2.3施工過程綠色管理
2.3.1塵土控制
在施工過程綠色管理中,針對塵土控制需使用噴霧系統(tǒng)、覆蓋物以及濕法作業(yè)進(jìn)行控制。
第一,使用噴霧系統(tǒng)可顯著降低施工現(xiàn)場的塵土飛揚,此系統(tǒng)的合理利用還可覆蓋廣闊的區(qū)域(直徑可達(dá)30m),每小時噴灑水量可達(dá)1000L,有效降低施工現(xiàn)場的塵土濃度。
第二,針對施工現(xiàn)場內(nèi)所存放的建筑材料、廢棄物需使用覆蓋物完成覆蓋,此覆蓋包括防塵網(wǎng)或帆布覆蓋,減少因風(fēng)吹等原因造成的塵土揚起。例如:為大型材料堆放區(qū)鋪設(shè)防塵網(wǎng),防塵網(wǎng)的成本約為5元/m2,則可有效防止塵土飛揚。
第三,在進(jìn)行土石方開挖、切割以及研磨等作業(yè)時,需結(jié)合濕法作業(yè)完成,在此階段主要是針對作業(yè)過程進(jìn)行噴灑水分,以達(dá)到降低塵土的控制效果。例如:在切割混凝土?xí)r,采用帶水冷系統(tǒng)的切割機(jī),可以減少約80%的塵土排放[2]。
第四,針對公路橋梁施工在施工現(xiàn)場內(nèi),需針對主要道路、通道完成硬化處理,可采取的硬化處理措施包括鋪設(shè)礫石與瀝青等,以此減少車輛行駛產(chǎn)生的揚塵。硬化處理的成本約為50元/m2,但能顯著提高施工現(xiàn)場的環(huán)境質(zhì)量。
2.3.2噪音控制
針對噪音的控制需從施工低噪音施工設(shè)施與技術(shù)開始,通過采用低噪音施工設(shè)備和技術(shù)來降低噪音源的強(qiáng)度。例如:使用電動或混合動力施工機(jī)械,其運行噪音一般比傳統(tǒng)柴油機(jī)械低5~10dB。此外,以施工技術(shù)如靜壓樁改變打擊樁的處理也可達(dá)到降低噪音的效果,其降低幅度可達(dá)10~15dB[3]。
在此基礎(chǔ)上,還需合理安排好施工設(shè)施的作業(yè)區(qū)域與位置,一般來說可將噪聲較大的作業(yè)盡可能遠(yuǎn)離敏感區(qū)域如居民區(qū)、學(xué)校等。通過設(shè)置隔音屏障或圍擋,可以進(jìn)一步降低噪音對周邊環(huán)境的傳播,隔音效果可達(dá)到5~20dB的降噪效果。
2.3.2水污染防治
針對水污染的防治,可通過建立廢水處理系統(tǒng)、管理雨水徑流以及加大對化學(xué)品材料的管理力度進(jìn)行。
第一,在建立廢水收集與處理系統(tǒng)時,其可在施工現(xiàn)場內(nèi)保障所有廢水經(jīng)過處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。例如:使用沉淀池和過濾設(shè)備組合的處理系統(tǒng),每天處理能力可達(dá)500m3,去除懸浮物和部分污染物,確保排放水質(zhì)符合《建筑施工場地廢水排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T3544—2005)。
第二,針對雨水徑流的合理管理,主要可通過設(shè)置隔油池、沉淀池和滲透設(shè)施,對施工現(xiàn)場的雨水徑流進(jìn)行管理處理,在此可有效減少雨水徑流所產(chǎn)生的泥沙以及污染物并避免其對周圍水體產(chǎn)生影響[4]。例如:隔油池能有效分離雨水中的油類物質(zhì),沉淀池則去除較大的懸浮物,減少對下游水體的污染。
第三,針對化學(xué)品與施工材料的合理管理,建議在現(xiàn)場內(nèi)以嚴(yán)格管理化學(xué)品和其他潛在污染物的存儲、使用和處置,防止物質(zhì)泄漏或誤入水體。在此還需設(shè)置專用的存儲區(qū)域,并采取防泄漏措施,如雙層容器、防滲地坪,以此保障若發(fā)生泄漏也不會因泄漏問題影響周邊環(huán)境[5]。
3結(jié)語
綜上所述,在工程施工過程中,應(yīng)用節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的理念,根據(jù)工程的實際特點,采取針對性的措施來提高資源和能源的利用效率,此外需結(jié)合當(dāng)前建筑行業(yè)對綠色化、文明化施工的具體要求,在進(jìn)行實際的公路橋梁施工時,需考慮到綠色施工技術(shù)應(yīng)用的必要性與重要性,以此采取合理的綠色施工技術(shù)以提升資源使用率,降低能耗,解決施工現(xiàn)場污染等問題達(dá)到綠色施工技術(shù)落實效果,以此在提升項目社會價值以及經(jīng)濟(jì)回報后,展示出施工企業(yè)的社會責(zé)任,并進(jìn)一步促進(jìn)我國綠色設(shè)施建設(shè)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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