G7221衡南高速衡陽至永州段（簡稱“衡永高速”）作為湖南省“七縱九橫”高速公路網(wǎng)規(guī)劃的加密線，106公里的璀璨通道溝通起了衡陽、永州兩地經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

將目光深入穿山隧道光影深處，將視野投射至車水馬龍的橋梁之上，我們能看到，湖南建投旗下湖南交通設(shè)計(jì)院耕耘巧思許久，試圖用實(shí)踐訴說一種高速建設(shè)生態(tài)新理念。

將對土地的敬意升華為高速施工建設(shè)新追求，以協(xié)調(diào)共享的開發(fā)理念與湖南路網(wǎng)發(fā)展深度契合，打造美好出行場景，煥新高速生態(tài)更多可能。

“凌空施工”——探索高速橋梁協(xié)調(diào)建設(shè)方法論

衡永高速作為東西走向的路網(wǎng)加密線，全程與已通車高速相交四次，這也意味著施工過程中存在影響現(xiàn)有高速正常通行的可能。

    以公路起點(diǎn)——寺塘沖樞紐互通C匝道跨線鋼箱梁為例，由于該處建設(shè)需要橫跨既有的許廣高速，如沿用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路在現(xiàn)有高速上落臨時(shí)墩，勢必會影響其車流來往。

    湖南交通設(shè)計(jì)院發(fā)揮“首創(chuàng)”精神，與施工單位多次探討，不斷優(yōu)化方案，最終提出對小半徑曲線段鋼箱梁采用液壓滑移直線頂推法，簡稱“曲線直頂”。

地上車流飛嘯，懸空鋼箱梁節(jié)段“凌空”緩移，總長56米、寬12.6米，總重500噸的鋼箱梁以每分鐘0.2至0.3米的速度直線滑移，平穩(wěn)“跨過”許廣高速，到達(dá)落點(diǎn)位置。施工過程中，橋跨下方許廣高速上雙向車流仍保持正常通行。

衡永高速鋼箱梁設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人彭江輝介紹，新工藝較好地解決了上跨已通車高速公路占用路面施工的矛盾，取消了以往需占道搭設(shè)的防墜門架，最大程度地降低了交通管制的安全風(fēng)險(xiǎn)，絲毫不影響許廣高速車輛的正常通行，同時(shí)還能縮短工期。

此外，為了應(yīng)對橋位所在區(qū)域夏季氣溫高、重載車輛多、橋面橫坡大等問題，鋼橋面選擇ERS（樹脂瀝青組合體系）鋪裝方案，徹底改變?yōu)r青的高溫特性，做到既能抵抗高溫車轍和重載車輛在大橫坡橋面通行時(shí)的剪切離心力，又能有效防水。

針對項(xiàng)目所在地濕熱的氣候條件，設(shè)計(jì)人員因地制宜，在衡永高速4座跨線鋼箱梁橋中均設(shè)計(jì)采用石墨烯重防腐涂料體系，相比于傳統(tǒng)橋梁涂料20年的防腐壽命，石墨烯重防腐涂料體系可將防腐壽命延長至30年。

“元?dú)馑淼馈薄c(diǎn)亮高速出行“暗部”2公里

作為衡永高速的一條長隧道，祁山隧道設(shè)計(jì)為分離式雙線隧道，左線長2550米，右線長2630米，設(shè)計(jì)速度120km/h。

湖南交通設(shè)計(jì)院將涂料創(chuàng)新的運(yùn)用擴(kuò)展至司乘真正能夠感知的地方。如果你行車進(jìn)入衡永高速祁山隧道，可以明顯感知明度遠(yuǎn)超以往的穿山隧道，這里隧道頂部被涂裝成了“蔚藍(lán)天空”，貫穿整個(gè)隧道的反光板搭建讓行車引導(dǎo)更為醒目。

    行車過于壓抑、“黑洞效應(yīng)”“白洞效應(yīng)”，這也讓隧道成為了高速出行中的事故頻發(fā)地。

    湖南交通設(shè)計(jì)院為了應(yīng)對這一難題，在祁山隧道開始實(shí)踐納米硅負(fù)離子涂料的新做法，這種涂料除了能增光增亮、延時(shí)發(fā)光、防火阻燃，還可吸收可見光并儲存光能。當(dāng)光激發(fā)停止后，隧道洞壁會把儲存的能量以光的形式慢慢釋放出來，最多可持續(xù)十幾個(gè)小時(shí)。隧道運(yùn)營后，即使因故斷電，短時(shí)間內(nèi)司乘人員仍可借助洞壁蓄能光安全通行?！豆匪淼谰G色涂裝與亮化技術(shù)》獲第五屆公路微創(chuàng)新大賽銀獎。

湖南交通設(shè)計(jì)院隧道院總工楊雄說：“我們希望給司乘人員打造一個(gè)安全之隧、舒適之隧，也想讓隧道成為大家旅途中的一道靚麗風(fēng)景線?！?/span>

    深耕新材料的湖南交通設(shè)計(jì)院在“看不見的地方”同樣做足功夫，在祁山隧道施工中，為了解決裂縫與滲漏水的情況，湖南交通設(shè)計(jì)院提出在襯砌混凝土中摻入高性能纖維以及活性材料，以此、提高混凝土柔韌性與保水性。

    同時(shí)，創(chuàng)新開發(fā)出了一種新型復(fù)合土工膜，以替代傳統(tǒng)施工中的普通防水板，輔助防水層與襯砌共同形成剛?cè)峤Y(jié)合的一體化防水系統(tǒng)，這在實(shí)際施工中可大幅減小人工難度。

    如今，“表里如一”的祁山隧道已經(jīng)通車，“內(nèi)外兼修”讓衡永高速整體項(xiàng)目切實(shí)提升了司乘人員與道路的交互體驗(yàn)，提供了一種高速出行的新“享”法。

“低碳時(shí)代”——廢土原地再利用 因地制宜不留痕

道行萬里，有隧道穿山，亦有高架橫臥，而一切工程奇觀的背后都離不開人類用技術(shù)對自然的改造。如何能盡量保持自然風(fēng)貌成為了項(xiàng)目建設(shè)的一大環(huán)保難題。

隨著我國環(huán)保意識的提高，對公路的低碳理念越來越重視，衡永高速在整個(gè)設(shè)計(jì)、施工過程中利用《低碳高速公路建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究》成果，充分體現(xiàn)了綠色環(huán)保，節(jié)能減排的特點(diǎn)。

在衡永高速區(qū)域中，隱含著長達(dá)55公里的紅砂巖地區(qū)，施工挖方總量達(dá)到900萬立方米，直接廢棄處理會占用自然空間，不能形成自然資源有機(jī)循環(huán)。

為此，湖南省交通設(shè)計(jì)院借助湖南省最早開展紅砂巖填筑技術(shù)研究的經(jīng)驗(yàn)，秉持著合理控制填方、挖方總量，達(dá)到填挖方總量平衡的宗旨，科學(xué)研判紅砂巖工程性質(zhì)，采用有效的改良方式和有針對性的填筑工藝流程，充分利用紅砂巖挖方填筑。除此之外，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還開展了《生物酶固化紅砂巖筑路技術(shù)應(yīng)用研究》，將紅砂巖應(yīng)用到了路面功能層和底基層，課題組依托衡永項(xiàng)目，參與完成一個(gè)湖南地方標(biāo)準(zhǔn)DB43T 2751—2023《生物酶土壤固化路面技術(shù)規(guī)范》和4項(xiàng)專利。

通過上述研究，其中僅祁東東樞紐互通就減少棄方74萬立方米，全線基本達(dá)到“零棄方”的目標(biāo)。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還在分布紅黏土的區(qū)域開展“濕熱多雨地區(qū)紅黏土路基動力性能演變規(guī)律與調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用”課題研究，現(xiàn)場做了實(shí)驗(yàn)路段，形成了多篇論文和多項(xiàng)專利技術(shù)，從材料性能、路基結(jié)構(gòu)、施工工藝、沉降監(jiān)控等方面，探索建造適用于紅黏土地區(qū)的高性能路基，實(shí)現(xiàn)路基高穩(wěn)定性、高強(qiáng)度和高耐久性，達(dá)到平安百年品質(zhì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)公路工程建設(shè)的降碳、減碳，降低全生命周期成本。

同時(shí)，本項(xiàng)目在邊坡綠化和巖溶路基處治等方面也開展了多項(xiàng)研究，并依托本項(xiàng)目，參與完成了多個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如：《公路工程水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《固廢復(fù)合微粉固廢椰絲植生毯技術(shù)規(guī)程》和《固廢復(fù)合微粉輕質(zhì)土標(biāo)準(zhǔn)》等，既有效提高公路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)利益，還將公路建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的破壞降到了最低，使公路實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

“高枕無憂”——高填深挖路段巧思匠造讓道路暢行

由于衡永高速路線較長，走廊帶穿越了很多地貌單元，山頂和沖溝頻繁交替，導(dǎo)致填挖交界頻繁，不可避免會存在高填深挖情況，尤其是祁山隧道段。

    因此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對衡永高速的高填深挖路基進(jìn)行了動態(tài)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)和施工過程中，配合業(yè)主和相關(guān)單位針對重點(diǎn)邊坡，開展基于BIM+GIS+IOT的邊坡監(jiān)測預(yù)警及安全管控云平臺應(yīng)用研究。該平臺旨在通過邊坡監(jiān)測，判斷邊坡的滑動面深度、滑動范圍及其變形發(fā)展趨勢，評估對邊坡周邊結(jié)構(gòu)尤其是橋梁墩柱的影響，并提供運(yùn)營期邊坡監(jiān)測預(yù)警，避免或減少邊坡災(zāi)害所造成的損失。

在這個(gè)過程中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)申請了3項(xiàng)軟著《HNCDI_CPARS圓形和環(huán)形正截面受彎承載力快速計(jì)算軟件V1.0 》《HNCDI FRAME公路邊坡框架梁內(nèi)力計(jì)算軟件》《HNCDI_ADDISTRESS新建路基附加應(yīng)力計(jì)算軟件》和1項(xiàng)專利《一種微型樁基自封閉注漿系統(tǒng)及微型樁基》。

除了施工中的環(huán)保踐行，在現(xiàn)代建筑中，理念同樣被貫徹。

為了深化環(huán)保建筑理念，湖南交通設(shè)計(jì)院著力實(shí)踐“被動優(yōu)先、主動優(yōu)化”綠色建筑設(shè)計(jì)策略，采用鋼結(jié)構(gòu)與裝配式結(jié)構(gòu)、運(yùn)用光伏發(fā)電技術(shù)，應(yīng)對亞熱帶地區(qū)氣候，用海綿城市的設(shè)計(jì)方式處理場地雨水排放與利用，通過豎向設(shè)計(jì)與功能分區(qū)，形成順暢的排水路徑、勾勒新型服務(wù)區(qū)精致氣質(zhì)，煥新高速封面。

湖南交通設(shè)計(jì)院黨委委員、副總經(jīng)理彭立表示，科技創(chuàng)新是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素，湖南交通設(shè)計(jì)院一直活躍在關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)的主戰(zhàn)場，依托全省首條數(shù)字高速展開了多項(xiàng)技術(shù)課題研究，應(yīng)用落地了多項(xiàng)科研成果，為交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力作出了積極貢獻(xiàn)。

    從設(shè)計(jì)理念到施工細(xì)節(jié)，湖南交通設(shè)計(jì)院反復(fù)精琢，在江河湖海間尋求一條路能承載的意義，或是技術(shù)的革新，或是觀感的迭代——以人為本的理念貫穿始終，彰顯湖湘設(shè)計(jì)“經(jīng)世致用”的典雅行事思想。