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［摘要］總結(jié)提出了綠色高鐵的概念，以濟(jì)萊高鐵工程為依托背景，從綠色規(guī)劃、綠色設(shè)計(jì)、綠色施工、綠色運(yùn)維、綠色管理等方面闡述了高鐵工程綠色建造技術(shù)體系的內(nèi)容，以期為高鐵工程綠色建設(shè)和運(yùn)維管理提供技術(shù)指導(dǎo)和參考作用。

［關(guān)鍵詞］高速鐵路；綠色建造；技術(shù)體系；綠色施工

近年來，我國高速鐵路工程建設(shè)以其高速便捷、安全舒適、運(yùn)載量大、節(jié)能低碳等特點(diǎn)成為我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主導(dǎo)[1-3]。隨著“十四五”全面推動(dòng)高質(zhì)量綠色發(fā)展戰(zhàn)略的提出，對(duì)綠色高鐵建設(shè)提出了新的更高的要求。如何優(yōu)化、提升、實(shí)施高速鐵路綠色建設(shè)技術(shù)，提高城市高鐵服務(wù)水平，降低高鐵建造和運(yùn)營能耗，將成為高鐵建設(shè)的發(fā)展目標(biāo)。當(dāng)前，國內(nèi)已逐漸關(guān)注高鐵工程綠色設(shè)計(jì)、綠色施工技術(shù)等方面的應(yīng)用與發(fā)展[4-9]，但對(duì)高鐵綠色建造技術(shù)體系方面的總結(jié)研究尚相對(duì)匱乏。因此，有必要對(duì)高鐵工程綠色建造技術(shù)體系進(jìn)行總結(jié)分析，以便為高鐵工程的綠色高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)引導(dǎo)與參考。

1工程概況

濟(jì)南至萊蕪高速鐵路工程（以下簡稱“濟(jì)萊高鐵”）線路全長117.5km，設(shè)濟(jì)南東、港溝、章丘南、雪野、萊蕪北、鋼城6座車站。設(shè)計(jì)時(shí)速350km，設(shè)隧道24座，42.984km，橋梁53座，48.001km，橋隧比例77.44%。全線共有27處大跨懸澆橋掛籃施工，先后7次跨越東繞城高速、京滬高速、邢村立交等高速公路，先后4次跨越運(yùn)營濟(jì)青高鐵、石濟(jì)客專、膠濟(jì)鐵路等鐵路，具有沿線條件復(fù)雜、南部山區(qū)巖溶裂隙發(fā)育、隧道淺埋偏壓、涉鐵涉路繁多、路基分散等特點(diǎn)，存在施工風(fēng)險(xiǎn)高、難度大、工期緊、技術(shù)含量高等難題。濟(jì)萊高鐵工程秉承“安全高鐵、綠色高鐵、智慧高鐵、品質(zhì)高鐵”的建設(shè)理念，通過統(tǒng)籌規(guī)劃、前瞻設(shè)計(jì)、科學(xué)施工、智慧運(yùn)維等手段，制訂高鐵綠色建造技術(shù)20項(xiàng)，力爭實(shí)現(xiàn)“資源集約、效率優(yōu)化、和諧相生、智慧管控”的目標(biāo)，推進(jìn)高鐵工程高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

2綠色高鐵建造技術(shù)體系

根據(jù)綠色高鐵建設(shè)的實(shí)施階段，將綠色建造技術(shù)劃分為綠色規(guī)劃、綠色設(shè)計(jì)、綠色施工、綠色運(yùn)維、綠色管理等。

2.1綠色規(guī)劃

2.1.1保護(hù)生態(tài)敏感區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)。結(jié)合工程沿線地形地貌、水文地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境等條件，按照“地形選線”“地質(zhì)選線”“生態(tài)選線”的原則，優(yōu)化線路平、縱、橫布置，“保護(hù)優(yōu)先、避讓為主”，注重對(duì)沿線水源地、生態(tài)保護(hù)區(qū)、自然景觀區(qū)等區(qū)域的保護(hù)，采用大跨度橋梁跨越、水中圍堰控制施工等措施，施工后進(jìn)行生態(tài)環(huán)境評(píng)估檢查、水體水質(zhì)取樣檢測(cè)等手段反饋評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)線形順適、指標(biāo)均衡、運(yùn)行安全、造價(jià)合理。重視生態(tài)環(huán)保和綠化設(shè)計(jì)，堅(jiān)持“宜橋即橋、宜隧則隧”，最大限度節(jié)約用地。結(jié)合沿線自然風(fēng)光及旅游、文化資源，因地制宜，合理確定綠化風(fēng)格和規(guī)模，科學(xué)搭配路基邊坡、橋梁地段、隧道邊仰坡、站場(chǎng)場(chǎng)坪等位置植被種類，保障當(dāng)?shù)鼐G水青山原貌不變，保留自然生態(tài)美。2.1.2繞避、保護(hù)文物古跡控制技術(shù)。在規(guī)劃選線時(shí)，盡可能繞避文物古跡，并采取工程措施對(duì)難以繞避的文物古跡進(jìn)行原地保護(hù)，如調(diào)整跨距采用大跨度橋梁跨越、變更為門式墩繞避、對(duì)地下文物遺跡委托文物考古單位發(fā)掘保護(hù)等措施。2.1.3臨時(shí)用地結(jié)合生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)。堅(jiān)持“永臨結(jié)合、少占耕地、集中設(shè)置、緊湊布局”的原則，各臨時(shí)用地設(shè)施選址綜合考慮對(duì)植被的占用、生物量的損失、水土流失、運(yùn)輸距離等綜合影響因素，盡可能地減少對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境的破壞。取棄土場(chǎng)、大型臨時(shí)工程的生態(tài)恢復(fù)以占地現(xiàn)狀為依據(jù)，宜耕則耕、宜林則林、宜草則草。通過對(duì)邊坡坡度進(jìn)行優(yōu)化，減少占地的同時(shí)減少對(duì)既有生態(tài)環(huán)境的破壞。2.1.4綜合交通樞紐一體化設(shè)計(jì)。通過對(duì)線路、土地開發(fā)、配套設(shè)施進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，規(guī)劃探索高鐵站、地鐵站、公交站綜合交通樞紐同場(chǎng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不同交通方式在空間和形態(tài)上的融合與滲透，提升交通換乘高效性與便捷性。同時(shí)集約周邊城市建筑用地，聯(lián)動(dòng)周邊功能區(qū)，客站與城市功能之間聯(lián)系密切，形成一個(gè)高效舒適的生活圈。2.1.5高鐵工程與周邊景觀融合設(shè)計(jì)。優(yōu)化高鐵車站、區(qū)間綠化設(shè)計(jì)，將高鐵工程與周邊風(fēng)景、地形自然融合。推行花園式工地建設(shè)，各鄰近既有風(fēng)景區(qū)及湖泊、河流的工地需結(jié)合周邊環(huán)境進(jìn)行綠化，加強(qiáng)生活垃圾及施工廢水管理，所有廢水須經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放。各建設(shè)項(xiàng)目部及生活區(qū)采用裝配式板房，節(jié)能環(huán)保的同時(shí)提升居住舒適性。強(qiáng)化車站裝飾與周邊景觀融合，提升城市景觀效果。

2.2綠色設(shè)計(jì)

2.2.1路基邊坡防護(hù)形式優(yōu)化設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)通常采用骨架護(hù)坡、實(shí)體墻護(hù)坡、錨桿框架梁及漿砌片石防護(hù)，設(shè)計(jì)防護(hù)通常形式單一、過于保守，未能因地制宜采取經(jīng)濟(jì)合理的防護(hù)措施，造成材料消耗巨大、支護(hù)成本升高、施工效率較低、景觀單調(diào)及缺乏生態(tài)效益等弊端。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件與邊坡實(shí)際情況，因地制宜地選擇邊坡防護(hù)形式，制訂路基邊坡防護(hù)方式判選依據(jù)，以取得綠色生態(tài)和環(huán)境景觀等多重功效。2.2.2復(fù)雜地貌高速鐵路生態(tài)護(hù)坡綜合設(shè)計(jì)。濟(jì)萊高鐵經(jīng)過魯中隆起區(qū)、泰萊凹陷東側(cè)外緣，北部地勢(shì)平坦開闊，中部地勢(shì)起伏較大，南部萊蕪區(qū)、鋼城區(qū)境內(nèi)地勢(shì)略有起伏，沿線地形變化較大，且地貌復(fù)雜，植被種類多種多樣。濟(jì)萊高鐵沿線沉積巖可劃為碳酸鹽巖及碎屑巖、煤系地層、侵入巖等，巖性包括灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r、頁巖夾灰?guī)r等。巖層、巖性及土體的多樣性，導(dǎo)致了沿線邊坡種類的復(fù)雜性。充分考慮沿線氣候、地質(zhì)環(huán)境等因素，開展復(fù)雜環(huán)境高速鐵路生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)研究，制訂不同條件下的生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)方案。2.2.3隧道洞口支護(hù)形式優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)“安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、質(zhì)量精品”的要求，對(duì)隧道洞口的邊仰坡、擋石墻、明洞與臨時(shí)噴錨防護(hù)等結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，科學(xué)合理調(diào)配支護(hù)強(qiáng)度，提升施工工效。2.2.4長大隧道斜井橫洞優(yōu)選設(shè)計(jì)。綜合工程進(jìn)度計(jì)劃、地形地貌、地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、施工工法等因素，建立長大隧道斜井橫洞優(yōu)選技術(shù)體系，制訂判選指標(biāo)與影響權(quán)重，為科學(xué)決策及進(jìn)度控制提供判選依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)。

2.3綠色施工

2.3.1高速鐵路混凝土因地制宜制備技術(shù)?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性與服役環(huán)境、材料組成、施工方法與施工質(zhì)量等密切相關(guān)。濟(jì)萊高鐵沿線巖石分布具有多樣性，主要有石灰石、泥灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖等，為混凝土骨料原材料選擇和施工質(zhì)量控制提出了新要求。沿線混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境較復(fù)雜，除了常見的凍融循環(huán)、干濕交替、碳化等作用外，多處地下水及巖石裂隙水含有硫酸鹽或石膏等，橋梁、隧道等混凝土結(jié)構(gòu)存在較高的鈣礬石類化學(xué)侵蝕、低溫碳硫硅鈣石類化學(xué)侵蝕和鹽結(jié)晶破壞的風(fēng)險(xiǎn)。制訂了因地制宜的原材料選擇方案，以沿線石灰石、白云巖為主要粗骨料，以附近地區(qū)河砂為細(xì)骨料，強(qiáng)化水泥密度控制、外加劑種類控制、粉煤灰細(xì)度控制，嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量。針對(duì)長大連續(xù)梁橋梁、大體積墩柱混凝土等，嚴(yán)格控制混凝土水灰比和坍落度，以減小水化熱和早期收縮裂縫。2.3.2緊鄰住宅區(qū)隧道微擾動(dòng)機(jī)械法施工技術(shù)對(duì)于緊鄰城市住宅區(qū)的隧道施工，為降低爆破施工擾動(dòng)，采用懸臂機(jī)微擾動(dòng)機(jī)械法開挖，有效控制施工對(duì)周邊環(huán)境的擾動(dòng)影響。2.3.3巖溶地質(zhì)大直徑樁基全護(hù)筒護(hù)壁施工技術(shù)。針對(duì)巖溶地質(zhì)溶洞、溶腔樁基施工存在塌孔、跑漿、成樁質(zhì)量不良等現(xiàn)場(chǎng)，制訂了大直徑樁基全護(hù)筒護(hù)壁施工技術(shù)。當(dāng)樁長小于40m，溶洞直徑大于2m或存在連續(xù)多層相鄰溶腔，且溶腔無填充物或填充物為流塑泥層時(shí)，采用旋挖鉆機(jī)帶全護(hù)筒跟進(jìn)施工，護(hù)筒跟進(jìn)至最下層溶腔以下1.0m，確保溶腔有效防護(hù)處理；當(dāng)覆蓋層過厚，導(dǎo)向護(hù)筒無法埋入或旋挖鉆動(dòng)力不足，護(hù)筒跟進(jìn)施工困難時(shí)，采用全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)施工；當(dāng)樁長大于40m，采用全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)并加設(shè)雙護(hù)筒跟進(jìn)施工，外護(hù)筒直徑大于樁徑20cm，跟進(jìn)至35m后，停止跟進(jìn)，內(nèi)護(hù)筒繼續(xù)跟進(jìn)，內(nèi)護(hù)筒直徑大于樁徑10cm。2.3.4隧道爆破施工減隔震控制技術(shù)。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)隧道爆破孔眼布置、增設(shè)炮簾及阻波堤、炮孔填充水袋與炮泥、合理設(shè)置循環(huán)進(jìn)尺、電子雷管精細(xì)化分段控爆等技術(shù)措施，有效控制爆破振速低于0.2cm/s，最大限度地減小了對(duì)周邊居民的擾動(dòng)影響。2.3.5隧道光面爆破控制技術(shù)。對(duì)于完整性較好的圍巖級(jí)別Ⅲ以上的隧道，采用光面爆破可顯著影響隧道開挖與支護(hù)質(zhì)量，硬巖及中硬巖炮眼殘留率不低于70%。結(jié)合隧道圍巖具體情況，制訂光面爆破專項(xiàng)控制技術(shù)，科學(xué)布設(shè)炮眼、深度、角度、裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方法和起爆順序，優(yōu)化控制周邊眼間距與最小抵抗線，周邊眼采用小直徑藥卷和低爆速炸藥，采用毫秒雷管微差起爆，形成隧道爆破后輪廓線光面效果。

2.4綠色運(yùn)維

2.4.1高鐵站房綠色節(jié)能控制技術(shù)。高鐵站房采用地源熱泵、蒸發(fā)冷凝、光伏發(fā)電、雨水回收、中水利用、智能調(diào)光照明等綠色節(jié)能技術(shù)，降低能耗，低碳生態(tài)。2.4.2鄰近城市住宅區(qū)減降噪控制技術(shù)。對(duì)高鐵沿線噪聲敏感點(diǎn)進(jìn)行踏勘評(píng)估，制訂不同減降噪控制等級(jí)，對(duì)高等級(jí)敏感區(qū)采取列車限速、全封閉聲屏障等措施，對(duì)中等敏感區(qū)采取聲屏障控制措施，確保實(shí)施后噪聲等效聲級(jí)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.5綠色管理

2.5.1施工固體廢棄物分類管理。對(duì)工程施工產(chǎn)生的建筑垃圾及廢棄的混凝土進(jìn)行及時(shí)清理，對(duì)生活垃圾進(jìn)行集中處置，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立智能垃圾分類回收站，保證各施工現(xiàn)場(chǎng)固體垃圾處理到位，對(duì)已完工點(diǎn)、取棄土場(chǎng)等施工場(chǎng)所，進(jìn)行清理、平整、撒播草種。2.5.2生物質(zhì)燃料蒸汽發(fā)生器。生物質(zhì)燃料蒸汽發(fā)生器主要應(yīng)用于箱梁冬期施工蒸汽養(yǎng)護(hù)，以秸稈為燃料，無污染、環(huán)保節(jié)能，符合當(dāng)前形勢(shì)下的環(huán)保要求，相對(duì)傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)方式，操作高效便捷，降低勞動(dòng)力強(qiáng)度，提高了工作效率。2.5.3混凝土拌和站自動(dòng)降塵、調(diào)溫控制技術(shù)?；炷涟韬驼静捎萌忾]式料倉，應(yīng)用自動(dòng)降塵、自動(dòng)加熱升溫控制系統(tǒng)，確?；炷辽a(chǎn)質(zhì)量。2.5.4施工現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵綜合控制技術(shù)。在施工現(xiàn)場(chǎng)出口設(shè)置自動(dòng)感應(yīng)洗車槽，車輛進(jìn)入洗車槽感應(yīng)區(qū)后自動(dòng)開啟沖洗裝置，防止車輛泥土污染路面。加強(qiáng)混凝土拌和站揚(yáng)塵控制，對(duì)料倉和皮帶輸送機(jī)進(jìn)行全封閉，防止骨料粉塵飄揚(yáng)。對(duì)料倉砂石料進(jìn)行灑水處理，提高骨料含水率以減少拌和過程產(chǎn)生揚(yáng)塵。加強(qiáng)施工道路揚(yáng)塵控制，對(duì)車流量大的施工主干道進(jìn)行硬化處理，合理配備新能源灑水車，對(duì)施工道路每天灑水不少于8次。在場(chǎng)地固定區(qū)域采用抑塵劑等進(jìn)行揚(yáng)塵防治。在揚(yáng)塵易發(fā)區(qū)設(shè)置自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控?fù)P塵指標(biāo)并進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警處置。

3結(jié)束語

綠色高質(zhì)量發(fā)展是中國高鐵未來發(fā)展的方向，是推動(dòng)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的重要力量。高鐵綠色建造技術(shù)體系貫穿于綠色規(guī)劃、綠色設(shè)計(jì)、綠色施工、綠色運(yùn)維、綠色管理等階段，需根據(jù)具體工程條件因地制宜的選取和實(shí)施綠色建造技術(shù)，科學(xué)合理地發(fā)揮節(jié)能環(huán)保、低碳減排的作用，以實(shí)現(xiàn)綜合效益最大化的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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作者:姜濤 孫捷城 孫華盛 單位:濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司