山東永久性路面設(shè)計技術(shù)叫響全國 獲國際認(rèn)可

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　　山東公路的發(fā)展離不開科技創(chuàng)新。美國瀝青路面協(xié)會和美國國家瀝青中心評述:中國山東永久性路面的實(shí)施為重載交通永久路面設(shè)計提供了一套有效的方法,其重載荷載達(dá)到美國標(biāo)準(zhǔn)軸載的2倍以上,同時研發(fā)的耐疲勞層瀝青混合料突破傳統(tǒng)疲勞極限瓶頸,有效減薄永久路面結(jié)構(gòu)厚度。

　　山東濟(jì)南順河北延高架橋路面,平坦如砥,未發(fā)現(xiàn)一處坑槽,未發(fā)現(xiàn)一處車轍,未發(fā)現(xiàn)一處維修的痕跡。北延高架橋面質(zhì)量好,關(guān)鍵在于應(yīng)用了瀝青膠砂技術(shù)。

　　當(dāng)時,國內(nèi)很多橋面出現(xiàn)易坑槽、易變形等問題,其根本原因在于橋面滲水。橋面下部混凝土層用料顆粒較大,水從橋面滲下去之后,導(dǎo)致瀝青層和混凝土層剝離開來,繼而出現(xiàn)坑槽等問題。北延高架橋設(shè)計了一種專用于橋面的新型隔水材料——瀝青膠砂,嵌于瀝青層和混凝土層之間,既有效連接混凝土層和瀝青層,又解決了橋面滲水的問題。

　　瀝青膠砂設(shè)計2厘米,最薄可以鋪0.5厘米,最厚可以鋪8厘米。這一層薄薄的東西管用嗎?進(jìn)行論證時,現(xiàn)場幾乎所有的專家都給出了否定的答案。

　　如今這項(xiàng)原創(chuàng)技術(shù)在濟(jì)南二環(huán)東路高架、濟(jì)南二環(huán)西路高架、建邦黃河大橋、濟(jì)南黃河大橋維修等工程中應(yīng)用,并推廣到內(nèi)蒙古、遼寧、黑龍江等省區(qū)市。

　　膠州灣跨海大橋建設(shè)時做了兩座試驗(yàn)橋,試驗(yàn)了8種結(jié)構(gòu)的橋面,美國、法國專家提供了很多新工藝。但通過做試驗(yàn),最后還是采用了瀝青膠砂技術(shù),并有所改進(jìn)。膠州灣跨海大橋的橋面鋪裝,至少十年之內(nèi)不會出任何問題。

　　濟(jì)青高速公路是山東省第一條高速公路。修建濟(jì)青高速也培養(yǎng)了一大批公路科技人才?，F(xiàn)在,全省公路系統(tǒng)、山東高速集團(tuán)、各設(shè)計院、科研所及施工單位,很多骨干力量就是修濟(jì)青高速時培養(yǎng)出來的。

　　進(jìn)入上世紀(jì)90年代后期,高速公路水損害成為全國性的問題,全國到處“談水色變”。某省有段高速公路,一場臺風(fēng)過去,出現(xiàn)了800多個坑槽。

　　高速公路最表面的一層是最困難的一層。雨后,行車荷載產(chǎn)生動水壓力,根據(jù)研究,0.1秒的時間內(nèi),動水壓力可以達(dá)到30萬帕,動水壓力反復(fù)作用下,瀝青剝離,造成路面出現(xiàn)松散和坑槽。

　　山東省和美國的幾家研究所合作,開展了“高速公路抗滑磨耗層”研究,通過改善基層與面層間聯(lián)結(jié)與封水性能,解決了動水壓力大的問題,同時提高了抗滑性、耐磨性。項(xiàng)目還獲得了2002年國家科技進(jìn)步二等獎。

　　此后,山東省又全國首家應(yīng)用美國Superpave“超級路面”技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)要求在設(shè)計瀝青路面用料時,既能滿足高溫性能要求,不產(chǎn)生過量車轍,又能滿足低溫性能要求,避免或減少低溫開裂。

　　“超級路面”首先在1999年通車的濟(jì)南西繞城高速試驗(yàn)應(yīng)用?，F(xiàn)在看,這不是個新技術(shù),但當(dāng)時采用有很大風(fēng)險。

　　當(dāng)時做了6個試驗(yàn)段,材料、理念看起來都很好,但都沒有通過。后經(jīng)查閱國外資料,和施工人員交流,發(fā)現(xiàn)問題出在施工機(jī)具上,機(jī)具標(biāo)示的參數(shù)和實(shí)際不符。他們從萊蕪借了兩臺重型壓路機(jī),第七次試驗(yàn)取得成功。隨著山東省首先試用成功,全國高速公路建設(shè)開始大量使用這項(xiàng)技術(shù)。

　　幾年前,一位美國學(xué)者在G3京臺高速從泰安到濟(jì)南的路上,發(fā)現(xiàn)一些重載車輛爬坡時排氣管冒著煙,行駛速度和人走的速度差不多,不禁感嘆:“這么重的車,路怎么受得了?!”

　　瀝青路面國際一般設(shè)計年限為10至20年,我國高速公路設(shè)計年限為15年。通常,5至10年即出現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)性損壞,需要投入大量人力物力進(jìn)行大修改建,且易造成堵車,社會影響非常大。

　　為解決此問題,山東省和美國開展合作,共同開展永久性瀝青路面研究。2003年至2005年,山東省在G25長深高速濱州段建設(shè)了5公里的永久性瀝青路面試驗(yàn)路。試驗(yàn)路設(shè)計最大軸重18噸(我國標(biāo)準(zhǔn)軸載10噸,美國8.26噸),最大測試荷載3軸60噸。試驗(yàn)路鋪筑了5種結(jié)構(gòu)的瀝青路面,結(jié)構(gòu)1為美國的典型永久路面結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)2、結(jié)構(gòu)3為優(yōu)化機(jī)構(gòu)；結(jié)構(gòu)4為以半剛性基層為基礎(chǔ),適用于重載交通的永久路面結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)5為我國傳統(tǒng)采用的高速公路結(jié)構(gòu)。

　　“試驗(yàn)路的數(shù)據(jù)顯示,結(jié)構(gòu)4壽命最長,就是目前推薦的路面結(jié)構(gòu)。”王林說,這種路面結(jié)構(gòu),總厚度為73厘米,與傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)相比,厚度沒有太大變化,但增加了一層15厘米的大粒徑透水性瀝青混合料,增強(qiáng)了路面基礎(chǔ)的強(qiáng)度,并可兼做排水層和應(yīng)力緩解層。其設(shè)計年限達(dá)50年,在設(shè)計年限內(nèi)無結(jié)構(gòu)性修復(fù)和重建,僅需根據(jù)表面層損壞狀況進(jìn)行周期性修復(fù)。2005年后,永久路面在我省新建高速公路應(yīng)用達(dá)1000多公里,預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益300億元。

　　美國瀝青路面協(xié)會和美國國家瀝青中心在其出版的《永久性路面集成》一書中評述:“中國山東永久性路面的實(shí)施為重載交通永久路面設(shè)計提供了一套有效的方法,其重載荷載達(dá)到美國標(biāo)準(zhǔn)軸載的2倍以上,同時研發(fā)的耐疲勞層瀝青混合料突破傳統(tǒng)疲勞極限瓶頸,有效減薄永久路面結(jié)構(gòu)厚度。”國際學(xué)術(shù)刊物《道路與橋梁》,在其封面評價試驗(yàn)路為“The　Great　Road　of　China”。