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)計思路在現(xiàn)有高速上落臨時墩，勢必會影響其車流來往。

    湖南交通設(shè)計院發(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，絲毫不影響許廣高速車輛的正常通行，同時還能縮短工期。

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)計人員因地制宜，在衡永高速4座跨線鋼箱梁橋中均設(shè)計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)計為分離式雙線隧道，左線長2550米，右線長2630米，設(shè)計速度120km/h。

湖南交通設(shè)計院將涂料創(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)十幾個小時。隧道運(yùn)營后，即使因故斷電，短時間內(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)計院隧道院總工楊雄說：“我們希望給司乘人員打造一個安全之隧、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，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，衡永高速在整個設(shè)計、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，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，在設(shè)計和施工過程中，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。

在這個過程中，設(shè)計團(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算軟件V1.0 》《HNCDI FRAME公路邊坡框架梁內(nèi)力計算軟件》《HNCDI_ADDISTRESS新建路基附加應(yīng)力計算軟件》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)計院著力實(shí)踐“被動優(yōu)先、主動優(yōu)化”綠色建筑設(shè)計策略，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)計方式處理場地雨水排放與利用，通過豎向設(shè)計與功能分區(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)計理念到施工細(xì)節(jié)，湖南交通設(shè)計院反復(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“經(jīng)世致用”的典雅行事思想。