▲深汕西高速改擴(kuò)建項(xiàng)目基于“修舊如新、修舊超新”理念，開展高速公路改擴(kuò)建創(chuàng)新管理實(shí)踐.。

沈陽至?？趪腋咚俟飞俏碴懾S至深圳龍崗段（以下簡稱“深汕西高速”）全長146.1公里，按雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，路基寬度為24.5米，設(shè)計(jì)行車時(shí)速為100公里，于1996年底建成通車。作為粵東交通大動(dòng)脈，深汕西高速車流量大，加之使用年限較長，道路狀況逐漸出現(xiàn)老化、損壞等問題，已難以滿足日益增長的交通需求，改擴(kuò)建勢(shì)在必行。

深汕西高速改擴(kuò)建項(xiàng)目主要包括路面拓寬、橋梁加固、交通設(shè)施升級(jí)等方面。其中，路面拓寬是該項(xiàng)目的重點(diǎn)工程之一，將原有雙向四車道升級(jí)為雙向八車道，路基拓寬至42米，設(shè)計(jì)時(shí)速提升至120公里，大大提高道路通行能力。

改擴(kuò)建過程中，項(xiàng)目存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，改擴(kuò)建后舊路利用率不到50%；沿線地質(zhì)復(fù)雜，橋涵和路面結(jié)構(gòu)類型多；面臨多種拼寬方式、最大抬高8米、大量橋涵拆除重建、路改橋、改線等復(fù)雜因素耦合，改擴(kuò)建技術(shù)難度高、保暢交通組織難、安全管控挑戰(zhàn)大；途經(jīng)3市8區(qū)，沿線管網(wǎng)密布，歷史遺留問題多等六大難點(diǎn)。對(duì)此，項(xiàng)目綜合采用兩側(cè)擴(kuò)建、單側(cè)擴(kuò)建、分離新建、局部新建等多種改擴(kuò)建方案，基本涵蓋了改擴(kuò)建中的所有擴(kuò)建模式；踐行“安全暢通，品質(zhì)耐久，綠色環(huán)保，和諧共贏”四大理念，秉承“修舊如新，修舊超新”的宗旨，按照全壽命周期理論開展舊路結(jié)構(gòu)物耐久性提升、擴(kuò)容增效提升及安全標(biāo)準(zhǔn)提升，探索出了一條以工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化、機(jī)械化、信息化為核心的智能制造新路徑。

深汕西高速改擴(kuò)建面臨舊路結(jié)構(gòu)物的檢測(cè)、評(píng)價(jià)、解決既有病害、實(shí)行修復(fù)、使擴(kuò)建后結(jié)構(gòu)物技術(shù)指標(biāo)達(dá)到新路標(biāo)準(zhǔn)、滿足全壽命周期耐久性等問題，如何結(jié)合舊路事故黑點(diǎn)、平縱組合差路段實(shí)施針對(duì)性改造，改善安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高行車舒適性及安全性，如何結(jié)合地方發(fā)展規(guī)劃和滿足沿線居民通行、通航需求，有針對(duì)性地改造提升路網(wǎng)功能及服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容增效？

基于全壽命周期理念創(chuàng)新舊路評(píng)價(jià)手段和改造技術(shù)

項(xiàng)目基于全壽命周期理念和結(jié)構(gòu)耐久的需求，創(chuàng)新開展舊路多維度評(píng)價(jià)，應(yīng)用隧道襯砌厚度雷達(dá)無損檢測(cè)、路面結(jié)構(gòu)組合類型與厚度無損檢測(cè)、結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)無損檢測(cè)、橋涵結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了改擴(kuò)建舊路健康狀況精準(zhǔn)診斷，全面掌握了既有結(jié)構(gòu)物的技術(shù)狀況、使用狀態(tài)、承載能力、穩(wěn)定性，綜合評(píng)定了結(jié)構(gòu)物的殘余壽命，從而制定出新舊結(jié)構(gòu)物承載力、均衡性、耐久性提升方案。

針對(duì)廣東省雨水豐富、路幅較寬的特點(diǎn)，項(xiàng)目根據(jù)路表、結(jié)構(gòu)內(nèi)（含路橋鋪裝）各系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)、界面空間關(guān)系、排水勢(shì)能方向和水動(dòng)力分布狀況，設(shè)置水勢(shì)有效連通、水量匹配的排水通道，構(gòu)建路表與結(jié)構(gòu)內(nèi)部系統(tǒng)貫通和協(xié)同增效的一體化排水體系，顯著改善改擴(kuò)建路表與結(jié)構(gòu)內(nèi)部的立體水環(huán)境，提高了改擴(kuò)建工程超寬斷面雨天行車安全性和路面工程結(jié)構(gòu)材料的抗水環(huán)境損害耐久性能。

基于均衡設(shè)計(jì)理念的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)研究和安全提升技術(shù)

項(xiàng)目開展高速公路改擴(kuò)建安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)課題研究，對(duì)互通最小間距、變速車道長度、主線平縱指標(biāo)、視距、最小直線長度、C值取值、排水橫坡等多項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)開展研究并形成改擴(kuò)建安全設(shè)計(jì)指南?；诟臄U(kuò)建安全指標(biāo)研究結(jié)果，項(xiàng)目結(jié)合全線營運(yùn)交通安全事故分析，優(yōu)化平縱斷面組合，改善26處事故黑點(diǎn)。

基于可持續(xù)發(fā)展理念的擴(kuò)容增效和服務(wù)提升技術(shù)

為適應(yīng)沿線城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高深汕西高速服務(wù)水平和通行能力，項(xiàng)目對(duì)全線車道實(shí)施“四改八”，將設(shè)計(jì)時(shí)速由100公里提升到120公里；針對(duì)長下縱坡路段實(shí)施改造提升，將全線縱坡控制在3%以內(nèi)；針對(duì)城鎮(zhèn)路段存在互通立交出入口（包括服務(wù)區(qū)、停車區(qū)）交通擁堵、事故頻發(fā)等問題，按雙車道匝道設(shè)計(jì)，適當(dāng)延長加減速車道長度，從而在提高行車安全性的同時(shí)降低能耗。

▲深汕西高速改擴(kuò)建項(xiàng)目著力擦亮綠色發(fā)展底色，實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。

目前，隨著公路建設(shè)水平不斷提高、先進(jìn)裝備不斷更新，以及信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)快速發(fā)展，新技術(shù)助力交通信息實(shí)時(shí)監(jiān)控和處理，為項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠自動(dòng)化預(yù)制、裝配化施工、信息化管理打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在公路建設(shè)正在向綠色公路、智慧公路和平安百年品質(zhì)工程的更高目標(biāo)邁進(jìn)的過程中，雖然建設(shè)管理新理念不斷創(chuàng)新，大量新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料不斷涌現(xiàn)，但改擴(kuò)建項(xiàng)目依然面臨施工期運(yùn)營安全、擴(kuò)建施工安全壓力大等問題，這勢(shì)必要求項(xiàng)目全方位提升品質(zhì)安全耐久技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“修舊超新”。

▲深汕西高速改擴(kuò)建項(xiàng)目全國首創(chuàng)單洞四車道山嶺隧道全工序機(jī)械化施工技術(shù)，推動(dòng)高速公路改擴(kuò)建隧道建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展。

管理創(chuàng)新

體驗(yàn)式綜合技術(shù)交底一體的室內(nèi)展覽館 結(jié)合視頻交底、利用傳統(tǒng)展示與高科技手段，串聯(lián)深汕西高速的過去、現(xiàn)在、將來，打造一個(gè)集歷史人文、宣傳展示、技術(shù)交流、溝通服務(wù)、科普教育為一體的高速公路建設(shè)博物館，開展安全交底、技術(shù)交底和樣品展示。

涵蓋瀝青路面、預(yù)制橋梁構(gòu)件和隧道工程的按質(zhì)支付管理體系 創(chuàng)新在合同清單中設(shè)置占相應(yīng)工程合同價(jià)款5%的按質(zhì)支付子目，以先進(jìn)智能化檢測(cè)設(shè)備為抓手，以高于常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵均衡耐久實(shí)測(cè)指標(biāo)為核心，建立“原材料—混合料—實(shí)體”全鏈條、全環(huán)節(jié)、多維度的實(shí)時(shí)檢測(cè)指標(biāo)管理體系。

材料設(shè)計(jì)化，按需品控 路面集料100%自加工全覆蓋檢測(cè)精益生產(chǎn)體系采用先進(jìn)設(shè)備、智能參數(shù)和優(yōu)化制備工藝，將傳統(tǒng)6毫米至11毫米、11毫米至15毫米兩檔路面集料精細(xì)化分檔為6毫米至8毫米、8毫米至11毫米和11毫米至15毫米三檔，同時(shí)在生產(chǎn)過程中采用亞毫米級(jí)圖像人工智能算法對(duì)集料精益品控實(shí)施全覆蓋檢測(cè)。

深汕西高速路面養(yǎng)護(hù)歷史復(fù)雜，舊瀝青加鋪層反射裂縫顯著，新舊路面綜合模量橫縱雙向均衡性差，UFAC-5作為一種“以級(jí)配設(shè)計(jì)補(bǔ)償原材料性能標(biāo)準(zhǔn)”的小厚度、細(xì)粒徑、富瀝青、強(qiáng)骨架、高密實(shí)、高疲勞抗性的瀝青加鋪層抗反射裂縫應(yīng)力吸收層材料，能恰到好處地匹配項(xiàng)目技術(shù)需求。

此外，為解決原有隧道縱向排水管容易結(jié)晶堵塞，盲管與初支、防水層與盲管、防水層與初支存在空洞、不能密貼的問題，項(xiàng)目還特別開發(fā)及定制生產(chǎn)了一種梯形縱向排水盲管。

設(shè)備定制化，智能工裝 采用樓式整體布局，打造集碎石破碎、整形、除塵、分級(jí)功能于一體的碎石精加工生產(chǎn)線。生產(chǎn)線封閉性、環(huán)保性好，自帶粉塵收集模塊。采用人工深度學(xué)習(xí)算法，搭載毫米級(jí)動(dòng)態(tài)圖像目標(biāo)追蹤程序，打造碎石智能監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)規(guī)格碎石的任意尺寸粒徑分布、針片狀、巖性色差等指標(biāo)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控和在線警報(bào)功能，級(jí)配監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確率高達(dá)98%。

提出功能層和再生層多源需求驅(qū)動(dòng)的乳化瀝青定制化設(shè)計(jì)，并考慮路面功能差異化需求和施工環(huán)境特征定制乳化瀝青生產(chǎn)配方。采用生產(chǎn)參數(shù)全自動(dòng)程控調(diào)節(jié)和實(shí)時(shí)在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)，配套國際領(lǐng)先的原裝進(jìn)口膠體磨，打造具備24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)透、黏、封層和冷再生結(jié)構(gòu)層等多品類乳化瀝青的生產(chǎn)線。

工藝創(chuàng)新 以工藝創(chuàng)新為突破，以持續(xù)改進(jìn)為手段，不斷完善工程建設(shè)管理標(biāo)準(zhǔn)化施工體系，繼續(xù)深化“雙標(biāo)管理”，積極營造“精細(xì)管理、精細(xì)施工”的氛圍，充分開展“四新”應(yīng)用，加強(qiáng)基層創(chuàng)造、微創(chuàng)新，促進(jìn)工程質(zhì)量水平持續(xù)提升，踐行“以設(shè)備促工藝、以工藝保質(zhì)量、以質(zhì)量提品質(zhì)”的理念。

創(chuàng)新安全管理 以“控時(shí)間、少擾動(dòng)、邊施工、邊通行”為原則，項(xiàng)目采用分區(qū)段循環(huán)推進(jìn)的雙向四車道保通施工交通組織模式，踐行交通安全設(shè)施“永臨結(jié)合”理念，提高安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，按永久標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置臨時(shí)標(biāo)志牌；同時(shí)，在對(duì)向行駛階段，將新澤西護(hù)欄連接方式由插銷式連接調(diào)整為加蓋螺栓連接，提高防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)；在無應(yīng)急車道路段設(shè)置應(yīng)急出口；開展抬高段應(yīng)急疏散梯專項(xiàng)設(shè)計(jì)；優(yōu)化第三階段交通組織,確保一側(cè)以應(yīng)急車道代替港灣式停車帶，為路基拼接、挖除硬路肩創(chuàng)造條件的同時(shí)，提高行車安全性；通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、施工組織方案、交通組織方案，減少交通管制時(shí)間、交通轉(zhuǎn)換次數(shù)，加快鄰近高速公路施工，縮短風(fēng)險(xiǎn)暴露時(shí)間，從而降低交通安全風(fēng)險(xiǎn)，確保營運(yùn)交通和建設(shè)施工雙安全。

▲深汕西高速改擴(kuò)建項(xiàng)目全國首創(chuàng)樁梁一體化智能造橋機(jī)，打造橋梁建設(shè)新高地。

技術(shù)攻關(guān)，助推全系列工業(yè)化快速安全智能建造

小型預(yù)制構(gòu)件全自動(dòng)化流水生產(chǎn)線 創(chuàng)新打造國內(nèi)首條集混凝土拌和輸送、精準(zhǔn)布料、振動(dòng)成型、自動(dòng)上下架分倉蒸養(yǎng)、翻轉(zhuǎn)振動(dòng)脫模及機(jī)器人碼垛等功能于一體的全自動(dòng)化流水生產(chǎn)線。

基于大型振動(dòng)臺(tái)無人工振搗技術(shù)的橋梁預(yù)制構(gòu)件智能制造生產(chǎn)線 國內(nèi)首次創(chuàng)新設(shè)計(jì)采用錨固板鋼筋網(wǎng)片的新型雙T梁結(jié)構(gòu)；研發(fā)高激振力多頻振動(dòng)臺(tái)，攻克無人工振搗難題；采用藍(lán)牙定位移動(dòng)臺(tái)車、抗振型混凝土、自動(dòng)布料機(jī)、生物燃料自循環(huán)蒸養(yǎng)、無線傳輸智能檢測(cè)等設(shè)備與技術(shù)，搭建全國首例雙T梁環(huán)形生產(chǎn)線。

樁梁一體化智能造橋機(jī) 國內(nèi)首創(chuàng)樁梁一體化智能建造技術(shù)，構(gòu)建涵蓋管樁基礎(chǔ)、蓋梁、雙T梁及防撞護(hù)欄的“樁柱一體”式全預(yù)制拼裝橋梁新型結(jié)構(gòu)體系；研發(fā)全球首臺(tái)樁梁一體化智能造橋裝備，融入北斗定位系統(tǒng)和自動(dòng)識(shí)別環(huán)形智能焊接、三維地質(zhì)建模技術(shù)，研制早高強(qiáng)低收縮超高性能混凝土材料，建立管樁基礎(chǔ)即時(shí)高應(yīng)變、孔內(nèi)成像等快速檢測(cè)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)橋梁每跨2.5天快速建造，構(gòu)建不修便道、不搭棧橋等工況下的橋梁綠色低碳、安全快速智能建造新模式。

單洞四車道山嶺隧道全工序機(jī)械化施工 聚焦雙向四車道隧道全過程機(jī)械化建造的行業(yè)空白與扁坦大跨、強(qiáng)支快進(jìn)等風(fēng)險(xiǎn)特征，定制研發(fā)長臂拱架安裝車、8小時(shí)快澆二襯臺(tái)車等智能裝備，突破并形成全巖性機(jī)械化工序、工法、支護(hù)參數(shù)與步距等系列標(biāo)準(zhǔn)；首創(chuàng)不等厚初支、早強(qiáng)快凝噴混、多榀一體連接、后置式鎖腳新型錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)和可清理式梯形盲管、多孔透水混凝土基層、全包防水等新型立體綜合防排水體系；基于三維激光點(diǎn)云開發(fā)全過程、多維度的信息采集與診斷系統(tǒng)。

輕型全高度系列裝配化預(yù)制擋墻 創(chuàng)新設(shè)計(jì)涵蓋高2米至8米懸臂式、整體扶壁式、組合扶壁式3種全高度系列裝配化擋墻，并采用數(shù)值仿真和足尺靜力試驗(yàn)，驗(yàn)證防撞護(hù)欄與擋墻采用分離設(shè)置緩沖車輛撞擊的可行性，實(shí)現(xiàn)擋墻最大重量僅20噸的輕型化運(yùn)輸安裝。

邊坡機(jī)械開挖裝配錨固智能制造成套設(shè)備 創(chuàng)新邊坡錨桿錨索框架格梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首創(chuàng)研發(fā)集錨固臺(tái)車和全球首臺(tái)開槽框架梁安裝綜合作業(yè)車一體化成套設(shè)備，打造開槽、鉆孔、穿索、注漿、裝配全過程快速智能建造新模式。

公路隧道鋼拱架全自動(dòng)加工生產(chǎn)線 整合6軸機(jī)械臂、頂升移栽裝置、數(shù)控冷彎機(jī)、C型變位機(jī)構(gòu)，融入PLC控制、激光傳感、機(jī)器視覺、激光尋位技術(shù)，首創(chuàng)鋼拱架一體化全自動(dòng)加工生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)鋼拱架從原材料上料輸送、整形續(xù)焊、彎曲切割、配板焊接到最終產(chǎn)品下線儲(chǔ)存的全生產(chǎn)過程無人化。

基于“先進(jìn)制造設(shè)備+智能生產(chǎn)監(jiān)控平臺(tái)”的瀝青路面材料設(shè)計(jì)化生產(chǎn)線 首次構(gòu)建基于集料100%自加工的精細(xì)化分檔、亞毫米級(jí)圖像人工智能算法全覆蓋檢測(cè)的全品類、全規(guī)格路面集料精益生產(chǎn)體系；研發(fā)基于設(shè)拉桿碾壓混凝土與UFAC新型應(yīng)力吸收層的多類型路面立體拼接和降噪排水耐久多功能橋面永臨結(jié)合鋪裝結(jié)構(gòu)，構(gòu)建路表與結(jié)構(gòu)內(nèi)部系統(tǒng)貫通、協(xié)同增效的一體化排水體系，提出基于路面結(jié)構(gòu)需求的功能性瀝青混合料主骨料設(shè)計(jì)方法，創(chuàng)新均衡功能材料和耐久結(jié)構(gòu)的路面按需設(shè)計(jì)與建造技術(shù)。

▲深汕西高速改擴(kuò)建項(xiàng)目圓墩河特大橋的施工現(xiàn)場

打通數(shù)據(jù)孤島，整合信息資源，開發(fā)數(shù)字化智能建設(shè)運(yùn)營養(yǎng)護(hù)管理平臺(tái)

GIS建管一體化平臺(tái) 融合GIS、BIM、IoT、人工智能等新技術(shù)，自主研發(fā)與二次開發(fā)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵裝備與設(shè)備數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和交互；建設(shè)期采用現(xiàn)場工序管理為主的全過程管理模式，運(yùn)營期無縫承接建設(shè)期工程數(shù)字信息，并根據(jù)需求，在原基礎(chǔ)上升級(jí)和研發(fā)建管養(yǎng)一體化平臺(tái)，全面貫通實(shí)體工程與三級(jí)清單最小管理單元，強(qiáng)化四實(shí)（實(shí)人、實(shí)地、實(shí)時(shí)、實(shí)物）關(guān)鍵工序管理，實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)協(xié)同高效運(yùn)作、數(shù)字化交付，助推智能制造與建造。

BIM技術(shù)應(yīng)用與研究 利用BIM技術(shù)首創(chuàng)老路面數(shù)字拼接；通過BIM模型準(zhǔn)確還原舊路路面狀況，合理確定路面改造、抬高、加鋪方案，精準(zhǔn)計(jì)算各結(jié)構(gòu)層的數(shù)量，同步施工期路面實(shí)時(shí)更新，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)厚度動(dòng)態(tài)調(diào)整。

深汕西高速改擴(kuò)建項(xiàng)目以問題和目標(biāo)為導(dǎo)向，大膽設(shè)想小心求證，初步形成了一些創(chuàng)新成果，但鑒于當(dāng)前檢測(cè)手段的局限性及評(píng)價(jià)體系不健全，舊路結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)價(jià)、新舊結(jié)構(gòu)物距離真正達(dá)到全壽命周期和“修舊如新”理念還有一定差距，后續(xù)項(xiàng)目還需進(jìn)一步開展探索研究。同時(shí)，項(xiàng)目仍有許多需要繼續(xù)深入挖掘的技術(shù)難點(diǎn)，未來將通過進(jìn)一步開展持續(xù)創(chuàng)新、集成創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)“修舊如新 修舊超新”理念的2.0乃至3.0版本提升。本文節(jié)選自《中國公路》雜志2024年第10期