摘要：为促进公路基础设施低碳建设，本文总结了“十二五”“十三五”期间绿色公路主题示范工程建设情况，梳理了实施绿色公路示范项目采用的节能减排技术、交通运输行业节能低碳技术推广目录相关技术内容及标准情况，并对我国公路工程应用的典型节能减排技术，采用定性与定量相结合的方式进行了节能降碳能力分析，在此基础上提出典型节能减排技术的推广应用建议，为公路基础设施科学选用有效节能减碳技术措施提供支撑。

01 我国公路基础设施节能降碳技术应用概况

1.1 示范工程建设

“十二五”期间，伴随着交通基础设施的快速发展，交通运输行业日益重视低碳交通运输体系建设。2013 年交通运输部印发了《加快推进绿色循环低碳交通运输发展指导意见》，设立专项资金开展了 20 个绿色公路主题性示范项目建设。在绿色示范高速公路中推进了温拌沥青路面、耐久性路面、再生沥青路面、工业固废资源化利用、施工期集中供电、沥青拌和楼油改气、桥梁装配式施工、隧道智能通风、太阳能利用、地源热泵、风光发电等一系列节能减排技术措施的研发与应用，并进行了相关技术节能减排量的统计计算，取得了良好的示范作用。

“十三五”期间，交通运输部《关于全面深入推进绿色交通发展的意见》[7]（交政研发〔2017〕186 号），提出了绿色公路建设“五大任务”和“五大专项行动”，明确了“资源节约、生态环保、节能高效、服务提升”为特征的绿色公路建设，并开展了 33 条绿色公路典型示范工程。在示范工程中开展了集约节约资源、优化能源使用、重视生态环保、提高工程品质、拓展服务功能等方面的绿色技术示范应用，通过常温沥青路面筑路技术、排水沥青路面、泡沫冷再生技术、橡胶沥青技术、大宗固废道路应用、钢结构桥梁、隧道蓄能发光材料、智慧施工、物联网交通警示技术、分布式光伏发电、风光互补等技术的集成应用，进一步推动了我国公路行业绿色低碳转型发展。

1.2 技术推广目录

为贯彻落实《绿色交通“十四五”发展规划》[8]提出的“持续制定发布交通运输行业节能低碳技术目录”要求，强化节能降碳，促进资源节约集约利用，为交通运输行业“双碳”工作提供技术支撑。目前，交通运输部组织开展了交通运输行业节能低碳技术推广目录的编制，经专家论证会论证、专家组实地考察等程序，于 2019 年、2021 年分别发布《交通运输行业节能低碳技术推广目录》[3,9]。《目录》分为“航道及港口、公路、船舶运输、道路运输”四个部分，每个部分内罗列了当年入选的相关节能减排技术，阐述了技术名称、申报及推荐单位、技术内容、适用范围、典型技术的应用规模、节能减排数量、推广应用建议等内容。

02 典型技术措施减碳能力分析及应用建议

2.1 SMA 耐久性路面

（1）节能减排分析

SMA 是当前国际上公认的一种抗变形能力强、耐久性较好的沥青面层混合料。据调研，某高速公路长 254.12km，全线采用 SMA 耐久性沥青路面方案，建设目标为路面结构使用 20 年以上不产生结构破坏，沥青表面层使用性能寿命不少于 10 年。经计算，建设期每公里沥青路面其原材料生产能耗 715.63 吨标煤，施工建设中材料加热、混合料拌制、运输、摊铺碾压等环节的能耗为 301.41 吨标煤，则每建设 1 公里高速公路沥青路面能耗为1017.04 吨标煤，CO2排放量为2205.92 吨。按照服役期 20 年计算，采用耐久性沥青路面结构可减少路面中修罩面 1 次、减少路面大修 1次。中修和大修的能源消耗分别按建设期能耗的 20%与 50%计算，则全线耐久性路面减少的中修及大修工程共可节约标煤 18.08 万吨，减少 CO2排放 39.22 万吨；折算到运营期每年，相当于每年节约标煤 9040.32吨，每年减少 CO2排放 19610.24 吨，节能效益显著。

（2）应用建议

SMA 沥青路面对施工管理水平、配套施工设备、摊铺碾压工艺、温度控制、试验检测能力、动态管理水平要求较高，施工难度较高，目前已铺筑的试验段既有成功的经验，也有失败的教训，通过总结应用经验，提出推广应用建议如下：

一是重视 SMA 改性沥青路面施工技术，严格控制施工工艺，建立全面质量管理制度，做好技术指导、培训和检测，减少质量问题。二是研究建立适应于我国不同气候与交通水平，针对于 SMA 沥青路面设计方法、技术要求、性能评价方法等标准规范体系，规范化 SMA 耐久性路面的应用。三是开展 SMA 耐久性沥青路面生命周期的碳排放核算，跟踪调研其养护频率、养护方法等，据此计算 SMA 沥青路面的运营养护期碳排放量，明确 SMA 沥青路面生命周期的实际碳排放水平。

2.2 钢结构桥梁

（1）节能减排分析

钢结构循环利用性强，推广钢结构桥梁可减少开山挖石、河砂开采、土地占用等行为，有效降低对生态环境的影响与破坏。参照建筑行业钢结构建筑与混凝土建筑能耗及减排情况，据中国工程院统计，在施工过程中，每平方米钢结构建筑比混凝土建筑可节能12.11%、节水39.32%，减排CO2 15.43%、NOX 6.89%、SO2 32%、粉尘 59.52%，以及减少混凝土建筑垃圾堆放，实现节地 51.52%，具有显著的直接节能减排效益。此外，钢结构可循环利用，冶炼废钢较铁矿石可以节能 60.15%、节水 40.23%，并减少废气排放 86.13%、废水 76.67%、废渣 97.32%，其资源利用带来的生命周期节能降碳优势十分明显。

（2）应用建议

一是树立钢结构推广应用新理念。重视桥梁方案的比选工作，选择适当的桥型结构。当采用钢结构桥梁时，做好选型、构造设计、可维护设计等，保证桥梁安全运行和结构耐久。同时，在设计中体现“减量、再利用、循环”发展理念，重视老旧钢结构桥梁拆除、改建钢材回收等，出台相关鼓励政策和支持措施，促进钢筋资源循环利用。二是推进标准规范制修订及技术人员培养。加快建立、完善、修订钢结构行业应用标准体系，并培养专业技术人员，避免由于建设规模迅速扩展、技术水平参差不齐导致出现钢结构加工质量问题、桥梁防腐加重等不良影响。三是加强智能化、工业化建设。未来钢结构桥梁应注重智能建造与工业生产协同推进，运用现代信息技术手段和工程软件，对钢结构桥梁建设进行三维模拟仿真，实现精准设计、生产与安装，协同推进钢桥标准化、工业化体系建设。通过数字化管理手段及智能化安装技术，降低工程造价、原材料损耗及施工碳排。

2.3 装配式施工

（1）节能减排分析

某高速公路桥梁采用装配式施工，桥梁全长3678m，采用了 3951 根管柱，1806 根管桩，602 片梁和 4896 片双 T 梁，全部采用工厂化预制、现场拼装技术。据统计，装配式施工能够缩短 30%工期，节约 50.36%木材、29.66%用油、47.08%用电、81.26%用水、减少 59.48%建筑垃圾，以及现场降低施工噪音等，节能减排效果显著。

（2）应用建议

一是加强预制件质量管理，完善相关标准体系建立。预制构件的质量与性能对结构物的使用寿命有着决定性影响，目前住建部出台了一系列装配式制件、施工等行业技术标准，交通部相关行标准建立仍不完全，应根据预制装配式工程施工技术要求，制定完善的预制构件生产应用等标准体系，为装配式行业的可持续发展提供依据；同时，施工企业内部也须制定完善的预制构件标准化建设体系，共同保障预制件生产质量。二是充分利用 BIM 技术精准建造。在预制构件设计阶段，通过 BIM 完成工程三维建模，实现工程量细分，保证预制构件参数信息的准确性。在预制构件安装阶段，在 BIM 平台实施仿真模拟，预先分析、解决预制件安装中可能出现的问题，实现钢筋与孔洞的精准对接，提高装配式施工的应用效果，有效提高装配式施工技术的现代化水平。

2.4 弃渣利用

（1）节能减排分析

隧道及挖方弃渣是当前公路建设的重要材料来源，弃渣的利用方式包括用作隧道衬砌混凝土骨料、路基填料、路面基（垫）层、附属工程混凝土构件（混凝土挡墙、生态型砌块等）、临建工程、附属工程等。某高速公路全线隧道弃渣为 715.42 万 m3，利用率为71.19%，替代 511.44 万 m3 土方。土石方和石材外运运距约为 30km，弃渣平均运输距离约为 3km。按运输车辆综合燃料单耗 7.96L/100t⋅km 计算，则每立方石材每公里单耗 0.20L 柴油。因此，弃渣利用共计节约运输柴油 2750.22 万升（23101.8 吨），折合标煤33661.8 吨；连同替代土方减少的材料隐含碳排放，共减少 CO2排放 84876.41 吨。

（2）应用建议

针对隧道弃渣利用方面存在的渣土方量大、弃渣成分复杂多样、处置困难等难题，提出推广应用建议如下：

一是建立更加完善的管理体系，明确弃渣分类。目前大量的废弃土是介于优质弃土和垃圾土之间的土，应通过科学的技术及管理手段将土分类，再加工成再生材料，促进其有效利用。二是加强技术研究，形成标准规范。系统研究弃渣直接应用于公路工程的力学性能、水稳性能、长期耐久性以及土质在应用后期存在的干缩问题解决方法等，破解技术难题，提高弃渣实际利用率。在此基础上，建立健全弃渣应用相关技术标准体系，为弃渣大规模应用提供技术支撑。