路基排水沟机械化施工的碳排放计算及方案比选

国家“双碳”目标下,路基排水沟机械化施工不仅需要考虑施工功效和经济性问题,也应考虑碳排放问题。该文以勐绿高速公路为工程依托,从建材生产、建材运输及建造3个阶段建立路基排水沟碳排放量与投资成本计算方法。引入碳交易的概念平衡碳排放量与投资成本,基于等效碳排放量实现路基排水沟传统支模法与液压动力式滑模法两种施工方案的综合比选。以路基排水沟上边长、浇筑厚度、建材运距与建造长度4个关键因素设计正交试验,比较两种方案的等效碳排放量,并分析因素的影响敏感性。研究表明：浇筑厚度与建造长度对两种施工方案的等效碳排放量影响均较大。建材生产阶段等效碳排放量对传统支模法的贡献率最大,建材生产与建造阶段等效碳排放量对液压动力式滑模法的贡献率较大。液压动力式滑模法的等效碳排放量优于传统支模法,其施工全阶段的减碳率为85.58%,且3个阶段的等效碳排放量均少于传统支模法,其中建材生产阶段与建材运输阶段的减碳率较高,分别为91.92%和85.06%,因此路基排水沟施工推荐选择液压动力式滑模法。     

基于LCA的沥青路面施工期碳排放模型及特征研究

沥青路面建设产生大量的温室气体排放,是交通领域节能减排的重点。通过分析沥青路面施工期碳排放来源,结合IPCC及CLCD数据库等资料提供的碳排放因子,采用LCA构建沥青路面施工期碳排放计量模型,基于典型路面结构方案得出原材料生产、场外拌和、运输和现场施工阶段碳排放量及特征规律。结果表明：沥青面层施工过程中,原材料生产阶段碳排放量最高,占总排放量的47.52%;混合料拌和阶段次之,占总排放量的44.71%,节能减排措施以采用清洁燃料,提高施工机具生产效率为主。水稳基层/底基层铺筑过程中,碳排放量占比最高同样为原材料生产阶段,高达总量的90%,节能减排措施以选用低碳水泥为主。     

高速公路沥青路面施工机械碳排放测算模型

为了降低高速公路沥青路面碳排放,对沥青路面各施工机械设备消耗的电能和燃油进行分析,根据燃油和电能的热值与碳排放因子,采用理论法构建了沥青路面施工机械碳排放测算模型。在满足益娄高速公路路面施工沥青混合料供给以及施工工期的情况下,介绍了3个不同型号组合的沥青路面施工机械设计方案。通过运用沥青路面碳排放测算模型,测算得到施工机械方案1、方案2和方案3碳排放当量分别为:21 869、23 722和29 346 t。研究表明,方案1施工机械碳排放当量为最小方案,是最适合益娄高速公路路面施工的施工机械方案。此外,计算结果表明,在沥青路面施工碳排放总量中,沥青拌和站碳排放量所占比例大于87. 0%,是影响沥青路面碳排放的关键施工机械,为此,本文提出了3个降低沥青拌和站碳排放措施,为沥青路面低碳施工提供理论依据。     

水泥稳定钢渣碎石混合料环境影响和经济效益分析

在水泥钢渣混凝土路面上应用生命周期评价(Life Cycle Assessment),并使用公路路面设计程序系统HPDS分析钢渣掺量对路面强度的影响，以长200 m、宽3.5 m×2的双向单车道水泥混凝土路面为功能单位，从材料生产运输、施工建设2个阶段对4种钢渣掺量的路面设计方案进行计算分析。研究表明材料生产阶段中，碳排放的主要影响因素是钢渣掺量和钢渣加工工艺排放；掺钢渣的路面结构方案在建设期碳排放中，在未稳层掺60%钢渣的方案二碳排放最优；整个生产周期，材料生产阶段碳排放值增幅大于运输和施工阶段增幅；所有方案碳排放情况与能耗分析相似，综合考虑最具减排潜力的方案为水稳层和未稳定层均掺60%钢渣的方案三。对钢渣路面中钢渣运距进行敏感性分析表明，含钢渣与无钢渣方案碳排放与能耗相等时，钢渣运距与天然集料运距强相关，两者差值随运距增加而逐渐增加。敏感性分析确定出路面结构方案中钢渣的最佳掺量为40%,符合经济效益与环境效益需求。     

OGFC 生产过程碳排放计算和碳减排技术研究

针对降低道路沥青混凝土路面设计、生产、施工、管养过程的碳排放问题,开展对排水性沥青面层OGFC沥青混合料包括原材料准备、原材料运输到生产基地、混合料生产拌和阶段在内的生产过程碳排放计算方法进行研究。将排水性沥青面层OGFC沥青混合料的生产过程划分为材料准备和混合料生产拌和两个阶段,根据混合料的配合比设计、材料准备方案、生产工艺等,按排放因子法计算系统边界内各阶段的碳排放,分析各分项碳排放占比,提出合适的碳减排措施。以上海市浦东新区高等级道路金海路改建工程为例,对研究提出的碳排放计算方法和碳减排技术进行实际应用分析,结果显示碳减排效果比较显著。     

南龙高速公路软基加固处理设计方案研究

以南龙高速公路为例,针对施工阶段纵面抬高,结合实际拟定4种地基加固方案进行比选,择优选取气泡轻质土路堤加固方案。结果表明,该方案保证路基稳定,缩短施工工期,减少施工难度,取得了良好的经济效益。     

基于LCA的温拌再生沥青路面建设期节能减排效果研究

为了研究温拌再生沥青路面建设期节能减排效果,基于生命周期方法,建立能耗和碳排放评价体系,分析了原路面铣刨运输、原材料生产运输、混合料生产、混合料施工四个阶段的能耗及碳排放,并对温拌再生技术能耗及碳排放影响因素进行敏感性分析。结果表明:温拌再生沥青路面建设期间,原材料生产运输及混合料生产的能耗及碳排放量占主要部分;与热拌技术相比,机械发泡类型温拌技术节能减排效果最为突出,节能率11.1%,减排率10.5%;新集料含水率提高2%,能耗值增加11.42 MJ,碳排放当量增加0.89kg;旧料掺量提高10%,能耗值减少40.97MJ,碳排放当量减少2.27kg;无论从能耗角度还是从碳排放当量角度,四种影响因素敏感度排序为:能源类型旧料掺量温拌剂类型新集料含水率。     

冷拌再生沥青混合料能耗与碳排放量分析

为了掌握冷拌再生混合料能源消耗与碳排放规律,将其建设周期划分为原材料生产、拌和、运输、摊铺及碾压5个阶段,依据IPCC定义了碳排放评价量化指标(当量CO_2),建立了基于碳排放因子的冷拌再生沥青混合料碳排放模型。以热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料作对比,全面计算分析了冷再生沥青混合料施工过程中各环节能源消耗与碳排放情况。研究结果表明:冷再生沥青混合料总能耗与碳排放较热拌沥青混合料分别降低了56%和50%。其中冷拌再生沥青混合料在原材料生产阶段能耗与排放最大,占整个过程的62.1%和67.2%;施工阶段次之,占15.8%和13.2%。研究成果对于冷拌再生沥青路面建设中各阶段的能源消耗与碳排放控制具有指导意义。     

沥青混合料建设过程碳排放计算模型研究

通过对沥青混合料建设过程碳排放源的调查分析,采用清单分析法,构建沥青混合料建设过程碳排放评价体系,以此为基础建立碳排放量数学计算模型,以每延米高速公路碳排放量为计量单位,计算典型高速公路的碳排放量并确立碳排放关键环节。结果显示,碳排放关键环节是混合料生产阶段和原材料生产阶段,分别占总碳排放量的67.88%、28.58%。     

渝万铁路局部路基改桥梁方案比选

为了降低施工难度、减小施工风险、缩减施工投入,以渝万铁路某段线路为背景,从施工的难易程度、运营后风险、工程造价等因素对路基方案和桥梁方案进行了比选。结果显示:2种方案投资相差不大,桥梁方案可在后期减少维护费用,增加该路段的安全可靠性,且减少占用土地,有较好社会效益。选定的桥梁方案设计为2×32m简支梁桥,采用无后导梁底模平开下承式移动模架架设上部结构。     

隧道洞渣加工机制砂在高速公路建设中的应用

高速公路隧道洞渣常常作为废渣丢弃,既占用土地又影响环境,合理利用隧道洞渣是建设绿色公路的必然要求。本项目通过在隧道口附近路基上布设加工设备,应用三级破碎工艺和布袋除尘工艺相结合,采用源头优选、晾晒洞渣、建立质量控制系统等方法加强质量控制,用隧道洞渣加工出满足Ⅱ类建设用砂要求的机制砂,并成功应用于高速公路建设,实现了隧道洞渣的资源化利用。研究表明,用隧道洞渣加工机制砂技术可行,将该项技术应用于高速公路建设可节约投资、减少占地、保护生态环境。     

软基条件下路基与桥梁方案比选

软基是高速公路建设中经常遇到的难题之一,特别是软基较为严重时,是选择常规路基软基处治还是选择桥梁方式通过,将直接影响到工程造价及道路后期的使用质量.在分析路基与桥梁方案主要经济成本区别的基础上提出一种比选方法,并以实际工程为例,运用该方法进行方法比选,从而确定不同情况下的最优方案.     

高速公路改扩建路基路面碳排放计算分析研究

通过从材料开采加工和建设施工两个阶段对高速公路改扩建路基路面工程的温室气体排放做出计算研究,探索了河北省高速公路建设过程能耗水平、施工用能模式,具体得出京石改扩建JS13标段路基路面单位工程二氧化碳排放量,找出了影响碳排放的关键环节,以此为切入点,采取具体的节能减排措施,取得了显著的效果。     

郑州至漯河高速公路改扩建工程设计方案

分析了郑漯高速公路改扩建工程设计中加宽方案的路基比选,特殊路基设计,路面、桥梁拼接及涵洞接长技术,给出了相应的结论。     

界阜蚌高速公路路基过湿土施工工艺初探

结合界阜蚌高速公路路基土方施工经验，对淮北片区路堤填筑过湿土提出经济可行的翻晒处理方案。研究了有效降低土体含水量的步骤及措施。根据高速公路路基过湿地处理特点，提出了合理化配置施工机械的具体方案。     

沥青路面碳排放计算方法及低碳建设技术

通过对中国多条高速公路沥青路面建设过程中混合料的生产、运输、摊铺及碾压等环节碳排状况展开详细调查,确定了碳排放清单;根据工程实际状况,建立了适用于高速公路沥青路面建设的碳排放计算模型,分析了各高速公路碳排放量;通过各环节碳排放比重及权重系数分析,确定了沥青路面建设过程的关键环节,即集料加热、沥青加热和拌和过程,分别占碳排放总量的66.58%、14.39%和12.29%;在此基础上,量化对比分析各环节碳排放量及其对环境的影响,并结合经济效益分析,提出了相应的低碳建设技术方案。研究成果可以实现公路建设由高碳排放模式向低碳排放模式的转变,有利于建立资源节约型、环境友好型的交通系统。     

沥青混凝土路面预防性养护技术碳排放量化分析

为研究养护期沥青混凝土路面不同养护技术在应用过程中产生的碳排放,基于生命周期评价方法,将沥青混凝土路面养护工程划分为材料生产、运输及施工3个阶段。将产品清单与碳排放系数相乘,以定额法为主,理论法为辅,建立各阶段碳排放计算模型。计算了铣刨摊铺、就地热再生、厂拌热再生、薄层罩面以及微表处等5种技术碳排放强度,量化分析不同技术优势特征以及不同旧料掺量下的碳排放。研究结果表明:就地热再生技术机械施工阶段碳排放量最多,达到77%;而其他养护技术材料生产阶段碳排放量最多,达到70%以上;与铣刨重铺技术相比,就地热再生、微表处、超薄罩面和厂拌热再生碳排放降幅分别为37.6%、26.9%、19.8%和12.5%;对于厂拌热再生技术,RAP掺量对厂拌热再生减排效果显著,旧料掺量提高10%,碳排放强度下降0.6kg/(m~3·年)。     

新建铁路下穿宜泸高速公路桥对其桩基变形影响分析

以西南地区某新建铁路下穿既有高速公路桥梁为例，运用有限元软件，以地基沉降量和桥梁桩基最大竖向应力为研究对象，在路基填筑施工阶段和安全运营阶段，对有无CFG桩地基加固处理两种形式进行对比分析。发现CFG桩可有效减小新建铁路的沉降量，降低其对桥梁桩基最大竖向应力的影响。     

河南省公路工程施工扬尘污染分析及防治措施

近年来施工活动引起的扬尘成为中国空气颗粒物污染的重要来源。文中对河南省公路工程施工过程中的扬尘污染源进行分析,并对机西(新郑国际机场—周口西华)高速公路二期工程路基施工中的扬尘排放量进行对比分析。结果表明,路基施工过程中的扬尘主要来源于运输过程,运输扬尘排放占整个路基施工扬尘排放量的90%,道路硬化和洒水能很好地控制运输扬尘;其他施工工序可通过湿法作业减少施工扬尘。     

津石高速公路碳减排测算与特征规律研究

立足双碳目标发展新形势,重点聚焦绿色公路建设阶段碳排放测算研究,依托津石高速天津西段工程,通过构建碳排放测算模型,实现从多层级进行不同颗粒度的绿色公路建设碳排放量化计算,并对其排放特征进行分析,统计发现碳排放量较大的材料主要为水泥、钢类和生石灰,分别占到材料总碳排放的32.27%、41.09%和23.48%,总占比超95%;消耗量较大的材料主要为矿土料,占总消耗量比例超85%;回旋钻机及自卸汽车为排放最大的机械设备,分别占到总体排放的22.28%及19.84%,累计占比超过40%;消耗量最大的机械为电动卷扬机,消耗台班量占到总台班量的20.99%。