“新国门第一路” 藏着“黑科技”

2023-05-23 12:39
科技创新与品牌 2023年4期
关键词:融雪高铁机场

从《北京欢迎你》到《一起向未来》,作为新时代中国特色大国外交实践的展示窗口,北京大兴国际机场是首都递向全国乃至世界的一张名片,体现了北京“国际交往中心”的重要定位。

对于通向这张“世界名片”通道之一的北京大兴国际机场高速公路,也被誉为连接世界的新桥梁——“国门第一路”。

高效:“五线共廊”国内尚属首例

北京大兴机场高速公路北起南五环,南至大兴国际机场,全长约27公里,双向八车道高速公路。这条高速公路也是北京大兴国际机场外围综合交通主干路网的重要组成部分。

大兴机场高速连接机场地铁、高铁,当您行驶在机场高速的高架桥上,时而会遇到高铁与地铁竞速飞奔的场面。而能让我们看到此景的重要原因在于大兴机场高速的最大特点——桥梁多。

据了解,大兴机场高速桥梁占比多达86%,27公里中23公里都是高架桥。而连接地铁与高铁部分采用“三线共构,四线共位,五线共廊”的结构形式。所谓“三线共构”指大兴国际机场高速、大兴机场轨道线、地方一级公路团河路在下穿京沪高铁后至庞安路长达7.9公里的里程内,三线自上而下,立体分布,最高架梁高度达33余米。同时,大兴机场高速公路、大兴机场轨道线、地方一级公路团河路与地下综合管廊四线共位,并与京雄城际铁路形成五线共走廊的空间布局。大兴机场高速的路、轨和高铁、管廊共构共走廊形式,在国内尚属首例,为施工方也带来了极大挑战。

如果说大兴机场高速的特点是桥梁多,那么其中最大的技术难点则是修建时的“三线四桥”转体工程。该工程要上跨京沪铁路,下穿京沪高铁,并与大兴机场轨道线、团河路共3个项目、4座桥梁同步转体施工。实施单位联合多家科研和技术团队,进行了大量数据计算,反复模拟推演,融合卫星信号与施工BIM系统,研发了“三线四桥转体监测平台”系统,在传统的人工控制基础上辅以智能操作,精准计算提高把控能力,大大降低安全风险,开创了国内大跨度桥梁集群式上跨铁路转体施工的先河。

绿色:“防冰融雪”沥青 给路面贴上“暖宝宝”

“新国门第一路”宽阔平坦,看似与普通路面并无差异,面层下面却藏着抵抗冰雪的守护者——拥有国内自主核心技术的高性能防冰融雪沥青混合料。为确保高速车辆通行安全,提升驾乘体验,大兴机场高速公路中23公里的桥梁路面层几乎全部采用了融雪抑冰材料。下雪的时候,有效改善冰雪天气对高速公路通行能力的影响,并大幅减少常规融雪剂材料的使用,减少对环境和桥梁结构的破坏。

这种新型材料使得高速路关键路段拥有更强的防冰抗冻、自融雪性能,大幅提升雨雪天气的行车安全和通行效率。为了使路面实现更强的融雪特性,技术人员在原高级沥青路面配方中添加了一种神奇的“白色细小粉末”——国产高性能融雪添加剂。

大兴机场高速公路路面铺设应用核心低冰点填料300吨,拌和成融雪沥青混凝土6000吨,铺筑长度3公里,如此大范围采用主动融冰雪技术的路面,在我国尚属首次。

新材料的神奇之处在于能把路面结冰点降到零下12摄氏度左右。在雨雪天时,新材料使得路面如同微微发热的“暖宝宝”,落下来的雪片融化后,雪水不会结冰,能有效避免北方秋冬及初春时节路面“地穿甲”的形成,为行车安全提供保障。这项技术一举打破了日本、瑞士等国外厂商在该领域高性能产品上的价格垄断,每吨单价便宜了三分之一,性能居国际领先水平。

据介绍,防冰融雪添加剂还是一种绿色环保、无毒无害的材料,对道路周边的植被、土壤、水源不会造成任何破坏。“传统融雪剂主要成分是氯化钠,新材料则以氯化钙为主。”技术人员解释,氯化钙是食品加工中常用的营养强化剂和凝固剂,这是维持植物体内酸碱平衡和正常代谢活动不可或缺的元素,对土壤和水体有改良作用。在效益方面,融雪路面技术可以替代传统的撒盐融雪以及使用人工、机械铲雪等被动养护措施,一次投入便具有永久性路面主动防冰融雪效果,降低了冬季路面管理养护成本,高速路全寿命周期综合运营成本效益尤为突出。

智慧:“黑科技”加持让高速行车更安全

除了北京大兴机场高速采用了融冰雪路面这项“黑科技”外,会“报时”的高速公路交通标志牌也是北京大兴机场高速的“科技”体现。沿线数十块交通标志牌上,距离大兴机场公里数下方安装有LED显示屏,提示着走完该段路程所需的时间。这些路牌之所以拥有“智慧”,是因为接入了地图软件的交通流量大数据,可为驾车市民提供“时间距离”参考。

同时,这些路牌还接入了智能网联,在夜间或低能见度天气条件下,可以自动开启发光模式,不再需要借助车辆灯光照射也能够远距离清晰识别标志信息,对于保障车辆全天候正常通行起到了关键性作用。该创新性技术弥补了传统反光膜交通标志在夜间依赖于具有危害性的车辆远光灯识读,以及雨雾等气候环境下看不见、看不清等多种缺陷。该技术还能够同步“接上电、连上网、应用数据”,通过指路标志的智慧化,让驾驶人在高速公路上“实时、实地、实情”知晓前方远距离的交通事件和环境状态信息。

据了解,该项我国自主研发的创新技术成果与国际惯用的为全天候视认而加装外部灯具的照明式交通标志相比更低碳环保。其次,该项技术成果与交通安全经济效益投资价值工程VE值22倍的普通逆反射标志相比,它的价值工程VE值最高可达105倍,充分体现了该项成果的寿命周期成本价值更高。

除此之外,大兴机场高速还采用综合管控技术、智慧路灯等先进措施。在项目建设过程中积极与相关科研机构合作,借助云计算、大数据、物联网等新一代信息技术,打破高速公路传统“三大机电系统”模式,打造京津冀首条“6+1”智慧高速公路。通过使用移动互联网收费系统构建智慧高速新收费方式;通过建立综合监控系统、大数据智能分析、仿真推演与电子沙盘打造智慧管理体系,努力打造出安全舒畅、方便快捷、高效智能的“新国门第一路”。

目前,北京大兴机场高速也大力促进大兴国际机场临空经济区发展,并将服务城市南部地区加快发展行动计划,完善城市南部地区交通节点网络,缓解城市南部地区交通出行压力,为居民出行提供更多选择。

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