“预制立交、极速装配”——关于发展装配式立体交通破解城市拥堵节点的政策建议
摘 要:当前,城市交通拥堵问题日益突出,而最严重的堵点往往集中在交通枢纽与主干道交叉口。传统的立交桥建设依赖“现浇施工+长期占道”模式,工期漫长、对既有交通干扰极大,往往导致“越修越堵”“越堵越修”的困境,成为制约城市交通高效运行的突出瓶颈。基于新质生产力发展要求,建议大力发展预制装配式立体交通技术——将立交桥的主要构件在工厂完成标准化预制生产,再运输至现场以模块化方式快速装配。通过技术创新与政策引导,使城市立体交通建设从“经年累月”压缩至“数周乃至数日”,在解决交通拥堵的同时避免施工扰民、阻断交通,推动城市交通建设从“被动忍受阵痛”向“主动快速提升”转型,为新质生产力赋能城市治理提供可推广的创新方案。
关键词:装配式立交;预制构件;城市拥堵治理;快速建造;新质生产力
一、问题的提出
交通运输是国民经济的基础性、先导性产业,而城市交通则是交通运输体系中最密集、最敏感的环节。随着我国城镇化进程持续推进,机动车保有量不断攀升,城市交通拥堵已成为影响民众生活品质、制约经济运行效率的突出问题。在城市路网中,拥堵往往高度集中于少数关键节点——城市主干道交叉口、快速路匝道衔接处、交通枢纽集散区域。这些节点通行能力的瓶颈,犹如血管中的血栓,严重拖累整个城市交通网络的运行效率。
解决交通枢纽拥堵的根本手段之一是建设立体交通设施,尤其是立交桥。然而,在现行建设模式下,立交桥的修建面临一个尖锐的悖论:其建设本是为了缓解拥堵,但建设过程却会加剧拥堵。
传统立交桥施工以现浇混凝土为主体,需要长期占用施工路段。一般而言,一座中等规模的立交桥建设周期长达一年以上,特大型枢纽互通立交甚至需要二至三年。在此期间,施工单位须封闭或半封闭既有道路,导致车辆绕行、交通混乱、沿街商铺经营受损。更严重的是,最急需修建立交的路段,恰恰是交通流量最大的枢纽节点,在此围挡施工无异于“雪上加霜”。经常听到市民的抱怨:“路口本来就堵,立交桥一修就是两年,天天绕路,修好之后路是畅通了,可两年的罪已经受了。”
此外,传统现浇施工还伴随严重的噪声、粉尘与建筑垃圾,对城市环境与居民生活造成不良影响;同时,施工质量受天气、工人技术水平等人为因素制约,质量波动幅度较大。
综上,传统立交建设模式的核心矛盾在于:建设越紧急、施工越掣肘。这一矛盾不仅是施工技术问题,更反映了传统建造模式与新质生产力发展要求之间的不适应——城市交通建设必须走出一条“不封路、不减道、不断流”的新路。
二、现有技术基础与发展趋势
发展装配式立体交通并非凭空构想,而是建立在国内外已有技术积淀与技术实践的基础之上。近年来,装配式桥梁技术、模块化钢结构建造技术以及智能建造技术均取得了实质性进展,为“预制立交、极速装配”从理念走向现实提供了多层面的技术支撑。以下从三个维度梳理现有技术基础与发展趋势。
(一)装配式桥梁技术在国内已取得实质性突破
在政策推动与技术攻关下,中国装配式桥梁技术已取得长足进步,为装配式立交桥的研发推广奠定了坚实基础。
从国家政策层面看,国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见》明确要求“积极推进装配式建筑在市政基础设施等领域的发展应用”[1]。交通运输部亦在多项政策文件中鼓励推广桥梁预制拼装技术,将其作为绿色公路与品质工程建设的重要内容[2]。
从技术实践层面看,多个重大项目已成功运用装配式桥梁技术。港珠澳大桥在人工岛段大规模采用工厂预制、现场浮运安装的施工方式,将海上施工时间压缩至最短[3]。上海S7公路新建工程采用全预制拼装技术,桥墩、盖梁、箱梁等构件全部在工厂完成预制,现场仅需吊装与拼接,施工速度比传统方式提升数倍[4]。宁波机场快速路南延工程在确保既有道路通行的前提下,采用装配式技术完成高架桥施工,对地面交通的干扰显著降低。
(二)模块化钢结构桥梁技术日趋成熟
与混凝土装配式结构相比,钢结构桥梁具有重量轻、跨度大、施工快、可回收等优势,尤其适用于城市交通枢纽的快速建造场景。
国内钢铁企业已研发出高性能桥梁用钢,具有高强度、耐腐蚀、抗疲劳等优良特性,可满足立交桥百年使用寿命的要求[5]。在加工层面,数控切割、机器人焊接、三维激光扫描预拼装等技术已实现高度自动化,构件尺寸精度可达毫米级。在连接层面,高强螺栓连接与现场焊接相结合的技术方案已十分成熟,可确保装配节点的刚度与耐久性。北京三元桥大修工程采用“千吨级驮运架一体机”整体置换旧桥,从拆除旧桥到新桥就位仅用43小时,创造了“一夜换新桥”的奇迹,充分验证了快速装配技术的可行性[6]。
(三)智能建造技术提供协同支撑
BIM(建筑信息模型)技术可实现装配式立交桥的全过程数字化管理——从构件设计、工厂生产、物流运输到现场装配,各环节数据实时共享、无缝衔接。无人机航拍与三维激光扫描技术可辅助施工现场的快速测量与精准定位。增强现实(AR)技术可辅助现场工人进行构件吊装与节点连接的精准操作。住房和城乡建设部发布的《装配式建筑评价标准》为装配式桥梁的标准化设计、工厂化生产与装配化施工提供了技术依据[7],中国工程建设标准化协会发布的《城市桥梁预制拼装技术规程》则为预制拼装施工工艺与质量控制提供了规范指引[8]。
三、装配式立体交通发展的政策建议
基于现有技术基础与实践经验,建议将“预制装配式立交桥”作为新质生产力赋能城市交通建设的重点方向,纳入政策支持体系,在全国范围推动研发与试点推广。
(一)设立研发专项,攻克快速装配核心技术
建议科技部、交通运输部、住房和城乡建设部联合设立“城市装配式立体交通快速建造”重大科技专项,重点攻关以下核心技术:
1.模块化立交设计体系:研发可灵活组合的标准化立交模块,包括主线桥模块、匝道模块、墩柱模块、基础模块等,形成“搭积木”式的设计方法,使不同规模、不同形态的立交桥均可通过模块组合实现快速设计。
2.超快速连接节点技术:研发新型预制构件连接体系,如预应力快速锚固连接、榫卯式自锁连接等,大幅缩短现场节点连接时间。目标是实现单个节点连接时间压缩至半小时以内,装配精度达到毫米级。
3.智能架设装备研发:研发适用于城市狭窄场地的智能化架桥装备,如自行式模块运输车、大吨位轮胎式架桥机等。此类装备应具备精准定位、自动化行走、远程操控等能力,可在不封路的情况下完成构件运输与吊装。
4.全生命周期监测系统:在预制构件中预埋光纤光栅传感器,实时监测结构受力、变形与疲劳状态,确保装配式立交桥的长期服役安全。
(二)开展试点示范,探索快速建造实施路径
建议按照“先试点、后推广”的原则,分阶段推进装配式立交桥的试点应用。
2026-2027年为示范阶段:在全国选取3-5个城市交通拥堵严重的枢纽节点,开展装配式立交桥示范工程。优先选择以下类型路口:主干道十字交叉口、快速路匝道衔接处、高铁站及机场集散通道瓶颈点。示范工程应实现以下目标:单座装配式立交桥装配施工时间较传统现浇减少70%以上,对既有交通的影响降至最低。
2028-2029年为推广阶段:总结示范工程经验,形成可复制、可推广的技术标准与施工工法,推广至全国地级以上城市,重点推动30个左右城市的交通枢纽节点装配化改造。
2030年后为普及阶段:将装配式立体交通纳入城市更新与交通综合治理的常规手段,实现“装配式优先”的立交建设模式。
(三)建立交通保障机制,实现“施工不封路”
装配式立交桥的核心优势在于“施工快、干扰小”,必须将这一优势制度化、规范化。
1.推行“夜间施工、白天通行”模式。装配式立交桥的现场作业以构件吊装为主,可将主体吊装安排在夜间车流量最低的时段(如凌晨0时至5时)集中完成,白天恢复路面正常通行。北京三元桥大修的成功经验表明,对于中等复杂程度的立交桥,主体结构装配完全可在数个夜间完成。
2.制定施工期间交通组织规范。针对装配式立交桥施工特点,制定专门的交通组织方案编制指南,明确施工期间不封闭机动车道或仅占用单车道的最低要求,最大限度保障既有道路通行能力。
3.推广“边通车、边施工”的架桥装备。鼓励研发可在不中断交通的情况下进行桥面吊装的装备,如跨越式架桥机、侧面悬挑吊装系统等,从装备层面保障“施工不断流”。
(四)完善标准体系与产业生态
1.标准体系建设。建议由中国工程建设标准化协会牵头,联合市政设计院、钢结构企业等单位,编制《城市装配式立体交通设计规范》《装配式立交桥施工及验收规范》《装配式立交桥预制构件产品标准》等系列标准。标准应覆盖结构设计、构件生产、装配施工、质量检验、运行维护等全生命周期环节。
2.产业生态培育。装配式立交桥的规模化推广需要配套的产业支撑。建议在钢铁产业基地或交通枢纽城市周边布局装配式桥梁预制构件产业园区,实现模块化构件的标准化生产和快速供应。同时,建立区域性装配式桥梁构件共享平台,提高构件周转利用效率。
3.人才培养。在高等院校土木工程、交通运输工程等相关专业增设装配式桥梁技术课程,培养掌握模块化设计、智能建造、快速装配技术的复合型人才。对在岗施工人员开展预制装配技术专项培训,提升专业技能水平。
(五)配套政策与资金保障
1.装配式立交桥建设纳入城市更新专项资金支持范围。中央和地方财政对装配式立交桥示范工程给予适当补贴,补贴重点聚焦于智能架设装备采购、技术创新研发等环节。
2.优先审批通道。将装配式立交桥建设项目纳入城市建设“绿色通道”,在立项审批、规划许可、施工许可等环节给予优先办理,缩短审批周期。
3.探索市场化运营模式。鼓励社会资本参与装配式立交桥建设,探索“建设-运营-移交”等公私合作模式,拓宽融资渠道。
四、小结
预制装配式立体交通,代表的是城市交通基础设施建设模式的根本性变革——从现场的、手工的、漫长的传统作业,走向工厂的、标准的、快速的新型建造。这一转变的核心驱动力,正是新质生产力所蕴含的智能技术、先进制造与系统工程思维。
从技术可行性看,装配式桥梁技术在国内多个大型工程中已得到充分验证,钢结构模块化建造技术亦已十分成熟,北京三元桥“43小时换新桥”的实践证明了快速装配不是遥远的构想,而是当下的能力。从社会需求看,城市交通拥堵治理是民之所盼,而传统施工模式带来的扰民问题屡受诟病,发展装配式立交桥是回应民众关切的务实之举。从政策窗口看,国家推动新质生产力发展、大力推广装配式建筑的部署,为这一创新方向提供了广阔空间。
展望未来,我们可以畅想:在不远的将来,当一座城市需要在繁忙的十字路口修建立交桥时,不再需要围挡两年、绕路两年。取而代之的是:工厂预先生产好标准化构件,运输车队在夜间驶入施工路段,智能装备在数小时内完成吊装与拼接,黎明时分,一座崭新的立交桥已悄然就位,迎接早高峰的车流如织。
让每一座立交桥都能“预制出厂、极速装配”,让每一个交通堵点都能在不扰民、不断流的前提下完成立体化改造——这不仅是建造技术的升级,更是新质生产力服务于城市治理现代化、服务于人民美好出行的生动实践。
参考文献:
[1] 国务院办公厅.关于大力发展装配式建筑的指导意见[EB/OL]. (2016-09-30)[2026-05-12].https://www.gov.cn.
[2] 交通运输部.关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见[EB/OL].(2016-07-01)(2016-09-30)[2026-05-12].https://www.mot.gov.cn.
[3] 港珠澳大桥管理局.港珠澳大桥主体工程桥梁工程预制墩台施工关键技术[J].桥梁建设,2018,48(01):1-7.
[4] 上海城投公路投资(集团)有限公司.S7公路(S20-月罗公路)新建工程全预制拼装技术应用[R].上海,2018.
[5] 中国钢结构协会.中国钢结构桥梁发展报告(2023)[R].北京,2023.
[6] 北京市政路桥集团.北京三元桥千吨级驮运架一体式施工技术总结[R].北京,2015.
[7] 住房和城乡建设部.装配式建筑评价标准(GB/T 51129-2017)[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.
[8] 中国工程建设标准化协会.城市桥梁预制拼装技术规程(CECS 419:2015)[S].北京,2015.

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