西藏拉林高等级公路建设实践经验总结
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收稿日期:2019-04-30
作者简介:扎桑(1978—),男,西藏山南人,工程师,从事高速公路运营管理工作。
西藏拉林高等级公路建设实践
经验总结
扎桑,王莉,张磊
(西藏自治区重点公路建设项目管理中心,西藏拉萨850000)
摘要:拉林公路是西藏自治区第一条真正意义上的高速公路,更是贯穿藏东、藏中的重要通道,政治、经济、国防、民族
等方面的意义重大。拉林公路的建设过程中,除了要面对高原地区自然环境条件恶劣等困难外,现有的施工条件也给公路建设工作带来颇大挑战。拉林公路的建设实践经验对我国高原高等级公路建设具有一定的示范意义,可为今后实施类似的重点工程提供参考借鉴。
关键词:拉林公路;生态环境保护;高海拔地区;公路施工中图分类号:U412.366文献标识码:B
0引言
国道318线拉萨至林芝段公路改造工程(简称拉林公路),东起林芝地区八一镇,西至拉萨市拉萨大桥北桥头,路线全长413.6km ,属于既有国道318线川藏公路南线的改造工程。拉林公路是西藏自治区第一条真正意义上的高等级公路,也是贯穿藏东、藏中的重要通道,其建设标志着西藏自治区公路交通超常规发展开始启动,对西藏后续发展高等级公路有着十分积极和重要的意义。
1拉林公路的主要施工难点
西藏自治区位于高海拔地区,拉林公路所在地区整体平均海拔在3000m 以上,最高达到4000m 以上。由于地理位置的特殊性,气候环境条件与内地相比较为严峻,施工难度较大,在建设过程中遇到了许多环境与技术难题。1.1桥梁建设比例高,隧道施工难度较大
从拉林公路全线设计情况来看,拉林公路一期和二期桥隧比均在15%以上,部分路段的桥梁长度占比高达23%。由于项目的全线不断跨越尼洋河谷,河谷滩涂可利用的区域有限,部分桥梁需要在河谷中施工。此外,昼夜温差较大,导致部分桥梁预制件蒸汽养生的难度较大,项目
沿线的桥梁工程施工难度更大。隧道工程方面,米拉山公路隧道工程是林芝至拉萨段高等级公路控制
性工程,位于西藏林芝市工布江达县与拉萨市墨竹工卡县相界处,隧道全长5.72km ,整个项目全长18.18km ,是世界上海拔最高的公路特长隧道。施工过程中,由于米拉山隧道工程所在地区的地质极差,基本上为Ⅳ级、Ⅴ级围岩,再加上隧道内出现大量涌水现象,不仅给施工增加了很大的难度,也对施工人员的生命安全造成威胁。
1.2高原地区环境条件脆弱
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项目所在地处于高寒区,环境脆弱,植物生长缓慢,环境恢复困难。该区域周边的高原草甸生长极为缓慢(一般需要几十年甚至上百年),因此需要严格保护,一旦被破坏其结果不可逆。此外,项目区还位于河流阶地及山麓坡角,路线多傍山临河,沿线地形地貌复杂,区域地质构造作用强烈,岩体破碎,物理风化作用强烈,岩体节理裂隙发育,岩体强度低,抗风化能力差,易剥落。加之高寒区寒冻风化强烈,造成山体表面多形成松散欠稳定的坡积覆盖层,滑坡及崩塌病害对施工造成很大的威胁。1.3施工队伍工作效率较低
由于高海拔地区氧气稀薄,昼夜温差非常大(最高达20℃),部分路段位于山间夹道,风沙极大,来自内地的施工队伍很难适应当地气候,即便一段时间后,施工人员能够适应当地的生活环境,但是实际上每日施工时间和强度都远远低于其他省份,十分影响工程施工进度。此外,施工队伍的人员流动性非常高。以拉林高速控制性工程米拉山隧道为例,隧道施工两年多以来,已有三批工人接力作业。
同时,由于施工工作强度大,在缺氧环境下开展施工的风险高,安全压力也相对增大。1.4物资设备需求量大
除了人员之外,高原地区的工程物资和机械设备供给也存在困难。首先是电压问题。工程沿线区域约90%使用水电,夏季汛期电量过剩,而冬季旱期电量不足,加之电压不稳定,发电机常常无法带动机械设备,即使设备运转成功其功率也会降低,导致所需要的施工设备数量翻倍。其次是物资和设备采购问题。3月为地区敏感时期,机械设备无法进场。而平时普通物资设备订货至进场周期至少为
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两周,甚至一个月。超长超宽设备的转移周期则更长,需要半个月至一个月。大部分建设单位缺乏在西藏高海拔地区施工的经验,物资和设备的储备预计严重不足。
1.5有效施工工期严重不足
拉林公路所在高海拔地区特殊的气候条件,导致施工有效期大大缩短。项目所在区11月至来年2月为
冬季,3月为风季,之后为雨季。由于气候环境恶劣,仅4月至11月的部分时段能正常施工,其余时间段气温均低于0℃,部分地段还会形成冻土,施工难度较大,人员设备风险较高。此外,2017年汛期较往年提前近一个月,也延长了一个月,且洪水迅猛,对桥梁等结构物施工造成一定的影响,施工进度受阻。拉林高等级公路的计划通车日期为9月30日,因此施工单位的有效施工工期紧张,形势严峻,施工单位只有通过成倍提升单位时间内的施工强度才能在预定时间实现通车。
2拉林公路建设过程中的管理经验
2.1以新理念进行项目前期设计
本项目全线路线布设较好地结合了地形、地物等自然条件,平面线形顺适,纵面均衡,平纵配合较为协调。路基以填方为主,局部段落开挖河道阶地、山前坡地,结合边坡防护、绿化,基本对沿线环境无破坏,很好地保留了沿线风貌。项目沿线自然风光独特,考虑到安全性,且便于自驾游客观赏沿途风景,项目设计之初就特意设置了观景平台,并使其与附近景区位置协调。此外,项目建设过程中注重保持原生态,全线除了建设必要的服务区、停车区、梁场路基外,均看不到人工痕迹,对弃渣场、临时停车区(场)、防护排水、桥隧邻接处等采用灵活设计和精细化设计。
2.2以创新的工作方式开展民族地区征迁工作
G318线沿线是以藏族为主的少数民族聚居区,项目征地拆迁过程中,需要特别注意民族团结问题,要在保证和谐稳定的前提下进行工程建设,并得到拆迁户的支持和理解。本项目在建设中创造性地采用了“和谐建设工布江达模式”,即改变过去公路建设项目的征地拆迁工作由交通运输部门一家承担的模式,结合西藏地区民族特点,在自治区领导的大力重视下,通过前期有效沟通,使地方政府(包括林芝市政府及项目沿线各县政府)也成为项目当地征地拆迁的业主之一,从而全面实现征地拆迁的“双业主”模式,共同推进完成拉林公路的征地拆迁工作,为项目实施开好头、铺好路,积极创造良好的外部施工环境。
2.3以新技术应对高原地区施工难点
2.3.1高海拔地区路面防裂施工
拉林公路地处青藏高寒区,具有气温低、温差大、辐射强的环境特点。低温使得沥青混合料的劲度模量高、变形能力和应力松弛性能差,水泥稳定类半刚性基层则在大温差作用下产生温缩和干缩开裂,裂缝扩展至面层,进而产生反射裂缝。高原强辐射作用下,沥青老化加剧,黏性降低,路面裂缝加剧。针对上述问题,拉林公路施工过程中采用了高海拔地区半刚性基层沥青路面防裂基布技术。试验证明,防裂基布能有效承担面层底部部分弯拉应力和剪力,从而起到防止反射裂缝的作用。经历一个冬季,未铺设基布的路段裂缝密度与贯通缝密度分别是铺设基布路段的2.88倍、2.34倍。由此可见,
铺设基布对反射裂缝具有较强的抑制作用,有效减少或延缓了半刚性基层反射裂缝对沥青面层的影响,施工效果良好。
2.3.2高海拔高寒地区桥梁施工
拉林公路位于西藏自治区林芝地区,属于高原温带半干性季风气候区,干燥寒冷。由于项目需多次跨越尼洋河谷,因此桥梁工程量较大,且所有涉水桥梁下部构造均要求在冬季枯水期完成,因此面临气候严寒、地质构造复杂、工程量大、工期紧、跨岸施工技术难度大、质量标准高等重重困难。针对这些问题,在桥梁施工过程中采用了高寒高海拔地区蒸汽养生的关键技术,包括蒸养环境的温度控制、干湿度等,在最佳的养护环境下,以最短的时间使梁体达到设计强度,保证了桥梁T梁的施工质量。同时,通过对施工工序、工期、材料的优化,保证了施工安全、外观质量,节约了投资,加快了施工进度,并为同类工程特别是高寒地区高速公路桥梁施工提供了借鉴。
2.3.3高海拔草甸地区场地恢复技术
拉林公路的平均海拔在3000m以上,生态保护景观带纵贯整个合同段,项目后期场地恢复时,特殊的自然环境对植被要求较高。在以往高原地区同类工程施工中,施工场地剥离的原有植被以及渣土一般被作为污染物处理,对当地生态环境造成了一定破坏。拉林公路建设期间,通过移植当地原生草皮来进行后期场地恢复,减少了剥离植被及废弃渣土的排放,避免了施工污染物对当地脆弱生态环境造成
不良影响,很好地解决了高原生态脆弱地区施工后场地恢复问题,对西藏地区施工过程中的环境保护和完工后的环保恢复有重要意义。从经济效益来看,采用当地原有的植被进行绿化恢复,提高了植被的成活率,节约了腐殖土培育时间,避免了重新播种绿化草籽及草籽的采购、运输环节,节省了经济成本和时间成本。
2.4以制度保障施工阶段的环境保护工作
拉林公路项目所在地处于高寒区,环境脆弱,植物生长缓慢,环境恢复困难,需要严格保护,一旦遭到破坏其结果是不可逆的。针对西藏高寒地区脆弱的生态环境,拉林公路的施工准备、施工、竣工各个阶段,全面控制噪声、振动、废水和固体废物,清表土、洞碴、基坑土等全部集中堆放,作为路基填料或护坡回填土;安排水车在拌和站、施工便道及施工场地定时洒水以控制扬尘;生活区、办公区垃圾集中整理并运往指定的垃圾清理点,污水井集中处理后排放;选取荒丘、河滩、坡地等非耕地作为取土场,并上报审批,深挖取土以尽量减少取土场面积,并采取台阶式层层取土的方式,防止水土流失;对采土场严格采取防护、绿化、整平复耕等措施进行恢复,尽量减少污染排放造成的影响,严格控制各项污染指标。
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3拉林公路的建设成效
3.1沿线交通出行条件大幅改善
拉林公路建成后,将成为西藏自治区路网“三纵、两横、六个通道”的公路主骨架的重要组成部分。项目建成后,将结束西藏没有标准高速公路的历史,对于优化西藏自治区路网结构,提高区内整体公路技术等级具有重要意义。拉林公路的建成对于提升区域内过往车辆的通行效率作用极为明显,可以使沿途行车速度上限值达到100km/h。与原G318国道相比,车辆通行速度大幅提升,道路车辆通行效率和服务保障水平也大大提高,极大地缩短了拉萨至林芝的通行时间,车程可缩短至5小时以内,与目前通行时间相比缩短约一半。
3.2经济社会效益明显
高速公路建设项目的资金投入大,直接带动了沿线及周边区域内建筑业、原材料、公路运输业等相关行业的产出增长。据初步估算,拉林公路建设项目的静态投资额约占西藏自治区年度投资总额的30%,对西藏公路建设的上下游产业发展拉动明显,解决了沿线部分居民的就业问题,提高了居民收入水平。在拉林公路项目建设期间,为当地众共创收9929万元,间接拉动拉萨、林芝地区农牧民的人均可支配收入增长突破万元。拉林公路建成后,路网优化的效果将不断显现,可促进项目沿线其他产业的发展,间接带动相关产业的就业,进一步提高沿线农牧民的生活质量水平。
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3.3生态效益显著
拉林公路建设项目投入了大量资金进行生态保护,并首次应用了生态袋、生态毯、生态微孔基质等国际先进的
柔性生态护坡技术,使得公路沿线的尼洋河滩被植被覆盖,道路边坡的绿化效果十分明显。并且,通过将拉林公
路沿线的自然景观与人文景观充分融合,形成了一条高原
高等级景观大道,沿线的雪山、森林、河流、湿地、村落、农田等构成了一幅人与自然和谐相处的美好图景。同时,项目沿线使用了太阳能节能灯具与隧道内的感应节能LED灯具,使得拉林公路运行过程中的电能损耗大大降低,生态效益十分显著。
4结语
拉林公路是西藏自治区第一条真正意义上的高速公路,对西藏后续发展高等级公路有着十分重要的意义。民
族地区运用“和谐建设工布江达模式”实施拆迁,高原海
拔地区的环境保护,以及特殊施工技术的应用等,为未来
西藏自治区交通超常规发展积累了宝贵经验,项目的建成
也必将促进当地的经济发展、民族融合、国防安全和社会
稳定。
参考文献:
[1]杨志华.西藏公路建设投资对区域国民经济拉动效应
的定量分析[J].公路交通科技(应用技术版),2017(1):169-171.
(编辑:付修竹)
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