在“3060”碳达峰与碳中和的大背景下,中国致力于全产业链的绿色升级来推动经济与环境可持续发展。在桥梁建设领域,涌现出一大批以杭甬高速复线宁波段二期工程智慧梁场为代表的新质生产力。智慧梁场采用物联网、大数据、人工智能等信息化先进技术,结合先进工装技术应用,梁板工厂化流水线生产,带来了制梁行业的全产业链升级。但是目前国内外针对智慧梁场预制T梁碳排放的量化研究较少,其碳排放路径和关键环节尚未明确,无法从源头进一步降低碳排放,因此这是现阶段需要调查研究的重点问题。
本案例聚焦智慧梁场预制T梁生产和建造全生命周期,通过构建人员、材料和机械的碳排放因子数据库,采集各施工流程的活动水平数据,建立一套覆盖预制T梁全生命周期的碳排放计算模型。经测算得到T梁生产和建造各个阶段碳排放数据,进而识别碳足迹关键环节。从全生命周期来看,原材料的碳排放占比73%,是碳排放关键控制点。进一步分析T梁预制阶段,T梁混凝土(42.15%)、张拉压浆(37.11%)和钢筋加工(16.48%)三个流程是其碳排放关键控制点。结合“人、机、料、法、环”五要素,通过鱼骨图分析了构成这些碳排放重点控制环节的主要原因,并针对性地提出了智慧梁场低碳建设运营优化方案,从设计端指导绿色低碳新技术、新装备、新管理方法在桥梁预制场中的应用。经过碳减排效果和经济效益的评估,该方案最大限度地减少了能源消耗和碳排放。而后该碳排放测算方法及优化方案作为智慧梁场的碳减排成果,应用于仪禄高速沪陕高速至长江北大堤段主体工程、武汉都市圈环线汉南长江大桥及接线工程 HNTJ-7 标段项目所属智慧梁场的建设运营,减少碳排放共计11.07万吨,碳减排产生经济效益共计约987.41万元。
本案例研究成果基于预制梁工业化绿色低碳生产理念,引导梁场绿色低碳建设和预制梁绿色低碳生产,同时为智慧梁场碳减排总体决策、分项优化提供可量化的参考指标,引导桥梁工程实施绿色低碳顶层设计,从而带动了我国桥梁领域基础设施建设的全产业链升级。