人民网:四川:科技赋能高速建设 让“蜀道难”不再难
TIME:2021-09-28


热管融冰雪技术被运用于川九路,实现了薄冰小雪可融、大雪易除。四川公路设计院供图

四川多高山峡谷,境内沟壑峻岭、河流纵横。复杂的地势与多变的气候,给道路修建带来挑战的同时,也为筑路技术的创新提供了沃土。从蜀道难到蜀道通再到蜀道畅,凌空飞架的桥路项目,彰显着四川公路人逢山开路、遇水架桥的智慧和骁勇,而一系列新技术、新材料的诞生应用,让四川公路建设迈入崭新时代。

“电热毯”智能融冰 护航高速路平安畅通

四川地势西高东低。自西向东,地形由盆地向高原跨越,伴随海拔不断攀升,道路运营面临重重挑战。特别是进入冬季后,高速路路面冰雪灾害易发、频发,再与长大连续纵坡、重载车辆、小半径曲线、急弯等不利因素耦合,极易引发交通事故,威胁过往车辆人员的生命财产安全。

“过去,去除道路冰雪主要依赖人工和机械,养护人员通过巡查发现路段积雪、结冰的现象,然后采用交通管制,调动人员、融雪材料和除雪机械除冰融雪。这不仅需要投入大量人力、物力和财力,处置延后,对交通影响大,而且机械设备、传统融雪剂还会破坏或腐蚀道路结构物和附属设备,难以适应当前经济快速发展的需要。”四川省公路规划勘察设计研究院有限公司(以下简称“四川公路设计院”)道桥试验研究所高级工程师张晓华介绍,为了实现冰雪灾害提前感知预警,利用新型主动融雪抑冰技术来保障冬季道路安全通行,近年来,他们积极推进新材料自主研发工作,目前已成效初显。

“依托‘高寒海拔地区低冰点融雪抑冰路面关键技术研究’‘公路路面冰雪灾害预警监测及防治关键技术研究’等多个省部级及公司自立科研项目,我们自主研发出可以根据气候条件自动调节除冰剂释放速率的新型路面融冰雪材料。这种材料可以实现在冬季快速释放、在夏天基本不释放,满足四川高寒地区高速公路的融雪需求。”张晓华说,这项技术的应用,实现了薄冰小雪自融、大雪易除,降低冰雪灾害影响,节省除冰融雪成本,减少机械作业对道路的二次伤害。

“同时,我们还与相关机构合作,联合研发高精度、高集成的路域气象监测设备,实现了路域气象信息的精细化感知;研发的热管融冰雪技术,就像在路面内部埋设一层电热毯,将太阳能等自然能源储存起来,在冬季传递给路面,起到融化冰雪的效果。再结合公路冰雪灾害预警系统,在冰雪期来临前启动预热,让冰雪无法在路面存留。”张晓华透露,通过智能化控制,冬季高速路的行车安全得到保障,能耗也得以降低,实现路面融雪化冰的“碳中和”。目前相关技术已经在雅西高速、川九路、凉山州S218中冕路等项目中应用。

攀田高速公路采用就地热再生工艺。四川公路设计院供图

旧沥青循环再生 技术自主创新促绿色低碳

截至2020年底,四川高速公路通车运营里程突破8000公里。高速路网的不断完善,使得公路建设重点从“新建为主”转向“养护为主、建养并重”的发展新阶段。特别是早期建设的高速公路,如成绵、成乐、成南等高速项目,相继进入加宽改扩建阶段,对路面养护的需求尤为迫切。

按照常规做法,对路面进行重新铺设,需要铣刨旧沥青,铺筑新的沥青。但是,这样会造成大量废旧沥青材料的废弃,既污染周边环境,又会造成材料浪费。如何有效充分利用旧路面资源,降低高速公路养护成本?这成为摆在四川公路人面前的一道必答题。

依托四川公路设计院自主创新技术,近年来,一系列指向新材料应用的创新技术被广泛运用于公路路面养护。

基于“沥青路面再生利用关键技术研究”“沥青路面厂拌热再生控制性参数量化研究”“路面原位循环再生利用关键技术研究”“高性能乳化沥青冷再生关键技术研究” “水泥路面碎石化应用关键技术研究”等多个省部级科研项目,四川公路设计院从RAP质量控制、再生剂研发、配合比设计方法、路用性能评价方法、施工工艺及质量控制等方面进行了系统的研究,主编了《沥青路面厂拌热再生技术指南》等系列地方标准,形成了成套技术成果。

张晓华介绍,这些技术成果已在成渝、成绵、成温邛、S206线等高速公路、国省干线中推广应用,实现了公路养护中废旧沥青路面、水泥混凝土路面等材料的再生循环利用,使四川省路面养护走上了“资源节约型、环境友好型”的可持续发展道路。

直升机运用于地质勘探。四川公路设计院供图

科技赋能勘测 智能设备运用提质增效

走进四川公路设计院,一辆由房车和工程用车融合改装而成的交通计量移动试验车尤为引人瞩目。据介绍,这辆集办公、生活、仪器设备存放于一体的车辆,主要用于现场外检试验。车内设置的车载物联网中控系统和远程云平台操作系统,可在车内外操纵车体内电气设备并采集传输数据信息,为户外勘探工作者提供了巨大便利。“这是我们和交通运输部公路科学研究院共同研发的车辆,这也是我们勘测工作智慧化、科技化的表现。”四川公路设计院一工作人员说。

地质勘探,是高速公路规划建设的第一步,它为今后道路施工指明方向、奠定基础。四川多丘陵山区,高速公路向崇山峻岭、急流密林延伸,做好精准勘探工作,对于高速公路建设意义重大。

跋山涉水,翻山越岭,用脚步丈量每一寸土地,这是四川公路地质勘探人员曾经的日常工作写照。老一辈公路人拿着水准仪、皮尺滑竿,进入人迹罕至、山势险峻的地区。受到地理环境和气候影响,勘探工作面临工作量大、作业环境险恶等客观因素,阻碍了勘测效率的提升。

如今,以全球导航技术为基础,无人机、激光扫描、3D建模技术融合应用于道路勘测,使得高速公路勘测工作转向数字化、可视化、智慧化。

“大量繁琐的地面勘测工作转移到了空中,无人机和激光扫描设备的使用,摆脱了险峻地形和茂密植被的限制,让我们获得精度更高、纬度更广、种类更多的数据。”四川公路设计院测绘分院副院长杨洪介绍,目前,他们已建成以激光为主体的“天、地、人、车、船”五位一体的激光勘测体系。勘测手段的变革,提升了勘测效率和质量,保障了勘测人员安全,实现了全程的绿色环保。

“一张图胜过千言万语”,过去,勘测人员“脚去不到,就是盲区”的问题得到了解决。栩栩如生的三维图像,让公路规划设计专家足不出户,就能通过电脑查看详细、精准、形象的三维图像,及时准确地给项目提供智力支持。

“新技术新成果的应用,为后期项目建设提供了强大助力。过去需要花费数年时间的勘测工作,现在只需要几个月就能完成,效率大幅提升,成本也得以降低。”杨洪说,目前,这些技术已经在成宜、京西、昭贵、成渝扩容等数十个省内高速公路项目中广泛应用。

更为重要的是,前期勘测获取的数据易于储存,能够随时调取使用,可以为道路后期“建、管、养”提供依据,促进智慧交通系统的形成。

“现在,我们已经具备每月完成几百公里公路勘测数据的能力。”杨洪表示,未来伴随技术的革新,这一速度或许还将得到提升。


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

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