▲深汕西高速改扩建项目基于“修旧如新、修旧超新”理念，开展高速公路改扩建创新管理实践.。

沈阳至海口国家高速公路汕尾陆丰至深圳龙岗段（以下简称“深汕西高速”）全长146.1公里，按双向四车道高速公路标准建设，路基宽度为24.5米，设计行车时速为100公里，于1996年底建成通车。作为粤东交通大动脉，深汕西高速车流量大，加之使用年限较长，道路状况逐渐出现老化、损坏等问题，已难以满足日益增长的交通需求，改扩建势在必行。

深汕西高速改扩建项目主要包括路面拓宽、桥梁加固、交通设施升级等方面。其中，路面拓宽是该项目的重点工程之一，将原有双向四车道升级为双向八车道，路基拓宽至42米，设计时速提升至120公里，大大提高道路通行能力。

改扩建过程中，项目存在技术标准低，改扩建后旧路利用率不到50%；沿线地质复杂，桥涵和路面结构类型多；面临多种拼宽方式、最大抬高8米、大量桥涵拆除重建、路改桥、改线等复杂因素耦合，改扩建技术难度高、保畅交通组织难、安全管控挑战大；途经3市8区，沿线管网密布，历史遗留问题多等六大难点。对此，项目综合采用两侧扩建、单侧扩建、分离新建、局部新建等多种改扩建方案，基本涵盖了改扩建中的所有扩建模式；践行“安全畅通，品质耐久，绿色环保，和谐共赢”四大理念，秉承“修旧如新，修旧超新”的宗旨，按照全寿命周期理论开展旧路结构物耐久性提升、扩容增效提升及安全标准提升，探索出了一条以工厂化、标准化、装配化、机械化、信息化为核心的智能制造新路径。

深汕西高速改扩建面临旧路结构物的检测、评价、解决既有病害、实行修复、使扩建后结构物技术指标达到新路标准、满足全寿命周期耐久性等问题，如何结合旧路事故黑点、平纵组合差路段实施针对性改造，改善安全技术标准，提高行车舒适性及安全性，如何结合地方发展规划和满足沿线居民通行、通航需求，有针对性地改造提升路网功能及服务水平，实现扩容增效？

基于全寿命周期理念创新旧路评价手段和改造技术

项目基于全寿命周期理念和结构耐久的需求，创新开展旧路多维度评价，应用隧道衬砌厚度雷达无损检测、路面结构组合类型与厚度无损检测、结构力学参数无损检测、桥涵结构无损检测等技术，实现了改扩建旧路健康状况精准诊断，全面掌握了既有结构物的技术状况、使用状态、承载能力、稳定性，综合评定了结构物的残余寿命，从而制定出新旧结构物承载力、均衡性、耐久性提升方案。

针对广东省雨水丰富、路幅较宽的特点，项目根据路表、结构内（含路桥铺装）各系统的节点、界面空间关系、排水势能方向和水动力分布状况，设置水势有效连通、水量匹配的排水通道，构建路表与结构内部系统贯通和协同增效的一体化排水体系，显著改善改扩建路表与结构内部的立体水环境，提高了改扩建工程超宽断面雨天行车安全性和路面工程结构材料的抗水环境损害耐久性能。

基于均衡设计理念的关键技术指标研究和安全提升技术

项目开展高速公路改扩建安全技术标准课题研究，对互通最小间距、变速车道长度、主线平纵指标、视距、最小直线长度、C值取值、排水横坡等多项设计指标开展研究并形成改扩建安全设计指南。基于改扩建安全指标研究结果，项目结合全线营运交通安全事故分析，优化平纵断面组合，改善26处事故黑点。

基于可持续发展理念的扩容增效和服务提升技术

为适应沿线城市经济发展、提高深汕西高速服务水平和通行能力，项目对全线车道实施“四改八”，将设计时速由100公里提升到120公里；针对长下纵坡路段实施改造提升，将全线纵坡控制在3%以内；针对城镇路段存在互通立交出入口（包括服务区、停车区）交通拥堵、事故频发等问题，按双车道匝道设计，适当延长加减速车道长度，从而在提高行车安全性的同时降低能耗。

▲深汕西高速改扩建项目着力擦亮绿色发展底色，实现绿色低碳发展。

目前，随着公路建设水平不断提高、先进装备不断更新，以及信息技术、物联网和人工智能等技术快速发展，新技术助力交通信息实时监控和处理，为项目标准化设计、工厂自动化预制、装配化施工、信息化管理打下坚实基础。在公路建设正在向绿色公路、智慧公路和平安百年品质工程的更高目标迈进的过程中，虽然建设管理新理念不断创新，大量新技术、新工艺、新设备和新材料不断涌现，但改扩建项目依然面临施工期运营安全、扩建施工安全压力大等问题，这势必要求项目全方位提升品质安全耐久技术，实现“修旧超新”。

▲深汕西高速改扩建项目全国首创单洞四车道山岭隧道全工序机械化施工技术，推动高速公路改扩建隧道建设高质量发展。

管理创新

体验式综合技术交底一体的室内展览馆 结合视频交底、利用传统展示与高科技手段，串联深汕西高速的过去、现在、将来，打造一个集历史人文、宣传展示、技术交流、沟通服务、科普教育为一体的高速公路建设博物馆，开展安全交底、技术交底和样品展示。

涵盖沥青路面、预制桥梁构件和隧道工程的按质支付管理体系 创新在合同清单中设置占相应工程合同价款5%的按质支付子目，以先进智能化检测设备为抓手，以高于常规标准的关键均衡耐久实测指标为核心，建立“原材料—混合料—实体”全链条、全环节、多维度的实时检测指标管理体系。

材料设计化，按需品控 路面集料100%自加工全覆盖检测精益生产体系采用先进设备、智能参数和优化制备工艺，将传统6毫米至11毫米、11毫米至15毫米两档路面集料精细化分档为6毫米至8毫米、8毫米至11毫米和11毫米至15毫米三档，同时在生产过程中采用亚毫米级图像人工智能算法对集料精益品控实施全覆盖检测。

深汕西高速路面养护历史复杂，旧沥青加铺层反射裂缝显著，新旧路面综合模量横纵双向均衡性差，UFAC-5作为一种“以级配设计补偿原材料性能标准”的小厚度、细粒径、富沥青、强骨架、高密实、高疲劳抗性的沥青加铺层抗反射裂缝应力吸收层材料，能恰到好处地匹配项目技术需求。

此外，为解决原有隧道纵向排水管容易结晶堵塞，盲管与初支、防水层与盲管、防水层与初支存在空洞、不能密贴的问题，项目还特别开发及定制生产了一种梯形纵向排水盲管。

设备定制化，智能工装 采用楼式整体布局，打造集碎石破碎、整形、除尘、分级功能于一体的碎石精加工生产线。生产线封闭性、环保性好，自带粉尘收集模块。采用人工深度学习算法，搭载毫米级动态图像目标追踪程序，打造碎石智能监控系统，实现规格碎石的任意尺寸粒径分布、针片状、岩性色差等指标的实时在线监控和在线警报功能，级配监测准确率高达98%。

提出功能层和再生层多源需求驱动的乳化沥青定制化设计，并考虑路面功能差异化需求和施工环境特征定制乳化沥青生产配方。采用生产参数全自动程控调节和实时在线质量监测技术，配套国际领先的原装进口胶体磨，打造具备24小时连续生产透、黏、封层和冷再生结构层等多品类乳化沥青的生产线。

工艺创新 以工艺创新为突破，以持续改进为手段，不断完善工程建设管理标准化施工体系，继续深化“双标管理”，积极营造“精细管理、精细施工”的氛围，充分开展“四新”应用，加强基层创造、微创新，促进工程质量水平持续提升，践行“以设备促工艺、以工艺保质量、以质量提品质”的理念。

创新安全管理 以“控时间、少扰动、边施工、边通行”为原则，项目采用分区段循环推进的双向四车道保通施工交通组织模式，践行交通安全设施“永临结合”理念，提高安全防护标准，按永久标准设置临时标志牌；同时，在对向行驶阶段，将新泽西护栏连接方式由插销式连接调整为加盖螺栓连接，提高防护标准；在无应急车道路段设置应急出口；开展抬高段应急疏散梯专项设计；优化第三阶段交通组织,确保一侧以应急车道代替港湾式停车带，为路基拼接、挖除硬路肩创造条件的同时，提高行车安全性；通过优化设计方案、施工组织方案、交通组织方案，减少交通管制时间、交通转换次数，加快邻近高速公路施工，缩短风险暴露时间，从而降低交通安全风险，确保营运交通和建设施工双安全。

▲深汕西高速改扩建项目全国首创桩梁一体化智能造桥机，打造桥梁建设新高地。

技术攻关，助推全系列工业化快速安全智能建造

小型预制构件全自动化流水生产线 创新打造国内首条集混凝土拌和输送、精准布料、振动成型、自动上下架分仓蒸养、翻转振动脱模及机器人码垛等功能于一体的全自动化流水生产线。

基于大型振动台无人工振捣技术的桥梁预制构件智能制造生产线 国内首次创新设计采用锚固板钢筋网片的新型双T梁结构；研发高激振力多频振动台，攻克无人工振捣难题；采用蓝牙定位移动台车、抗振型混凝土、自动布料机、生物燃料自循环蒸养、无线传输智能检测等设备与技术，搭建全国首例双T梁环形生产线。

桩梁一体化智能造桥机 国内首创桩梁一体化智能建造技术，构建涵盖管桩基础、盖梁、双T梁及防撞护栏的“桩柱一体”式全预制拼装桥梁新型结构体系；研发全球首台桩梁一体化智能造桥装备，融入北斗定位系统和自动识别环形智能焊接、三维地质建模技术，研制早高强低收缩超高性能混凝土材料，建立管桩基础即时高应变、孔内成像等快速检测和验收标准，实现桥梁每跨2.5天快速建造，构建不修便道、不搭栈桥等工况下的桥梁绿色低碳、安全快速智能建造新模式。

单洞四车道山岭隧道全工序机械化施工 聚焦双向四车道隧道全过程机械化建造的行业空白与扁坦大跨、强支快进等风险特征，定制研发长臂拱架安装车、8小时快浇二衬台车等智能装备，突破并形成全岩性机械化工序、工法、支护参数与步距等系列标准；首创不等厚初支、早强快凝喷混、多榀一体连接、后置式锁脚新型锚喷支护结构和可清理式梯形盲管、多孔透水混凝土基层、全包防水等新型立体综合防排水体系；基于三维激光点云开发全过程、多维度的信息采集与诊断系统。

轻型全高度系列装配化预制挡墙 创新设计涵盖高2米至8米悬臂式、整体扶壁式、组合扶壁式3种全高度系列装配化挡墙，并采用数值仿真和足尺静力试验，验证防撞护栏与挡墙采用分离设置缓冲车辆撞击的可行性，实现挡墙最大重量仅20吨的轻型化运输安装。

边坡机械开挖装配锚固智能制造成套设备 创新边坡锚杆锚索框架格梁结构设计，首创研发集锚固台车和全球首台开槽框架梁安装综合作业车一体化成套设备，打造开槽、钻孔、穿索、注浆、装配全过程快速智能建造新模式。

公路隧道钢拱架全自动加工生产线 整合6轴机械臂、顶升移栽装置、数控冷弯机、C型变位机构，融入PLC控制、激光传感、机器视觉、激光寻位技术，首创钢拱架一体化全自动加工生产线，实现钢拱架从原材料上料输送、整形续焊、弯曲切割、配板焊接到最终产品下线储存的全生产过程无人化。

基于“先进制造设备+智能生产监控平台”的沥青路面材料设计化生产线 首次构建基于集料100%自加工的精细化分档、亚毫米级图像人工智能算法全覆盖检测的全品类、全规格路面集料精益生产体系；研发基于设拉杆碾压混凝土与UFAC新型应力吸收层的多类型路面立体拼接和降噪排水耐久多功能桥面永临结合铺装结构，构建路表与结构内部系统贯通、协同增效的一体化排水体系，提出基于路面结构需求的功能性沥青混合料主骨料设计方法，创新均衡功能材料和耐久结构的路面按需设计与建造技术。

▲深汕西高速改扩建项目圆墩河特大桥的施工现场

打通数据孤岛，整合信息资源，开发数字化智能建设运营养护管理平台

GIS建管一体化平台 融合GIS、BIM、IoT、人工智能等新技术，自主研发与二次开发相结合，实现关键装备与设备数据自动采集和交互；建设期采用现场工序管理为主的全过程管理模式，运营期无缝承接建设期工程数字信息，并根据需求，在原基础上升级和研发建管养一体化平台，全面贯通实体工程与三级清单最小管理单元，强化四实（实人、实地、实时、实物）关键工序管理，实现全业务协同高效运作、数字化交付，助推智能制造与建造。

BIM技术应用与研究 利用BIM技术首创老路面数字拼接；通过BIM模型准确还原旧路路面状况，合理确定路面改造、抬高、加铺方案，精准计算各结构层的数量，同步施工期路面实时更新，实现结构厚度动态调整。

深汕西高速改扩建项目以问题和目标为导向，大胆设想小心求证，初步形成了一些创新成果，但鉴于当前检测手段的局限性及评价体系不健全，旧路结构耐久性评价、新旧结构物距离真正达到全寿命周期和“修旧如新”理念还有一定差距，后续项目还需进一步开展探索研究。同时，项目仍有许多需要继续深入挖掘的技术难点，未来将通过进一步开展持续创新、集成创新，实现“修旧如新 修旧超新”理念的2.0乃至3.0版本提升。本文节选自《中国公路》杂志2024年第10期