山東永久性路面設計技術叫響全國 獲國際認可

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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施為重載交通永久路面設計提供了一套有效的方法,其重載荷載達到美國標準軸載的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,關鍵在于應用了瀝青膠砂技術。

　　當時,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。

　　如今這項原創(chuàng)技術在濟南二環(huán)東路高架、濟南二環(huán)西路高架、建邦黃河大橋、濟南黃河大橋維修等工程中應用,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時做了兩座試驗橋,試驗了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,最后還是采用了瀝青膠砂技術,并有所改進。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。

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

　　進入上世紀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),動水壓力可以達到30萬帕,動水壓力反復作用下,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。項目還獲得了2002年國家科技進步二等獎。

　　此后,山東省又全國首家應用美國Superpave“超級路面”技術。這項技術要求在設計瀝青路面用料時,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年通車的濟南西繞城高速試驗應用?，F(xiàn)在看,這不是個新技術,但當時采用有很大風險。

　　當時做了6個試驗段,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)問題出在施工機具上,機具標示的參數(shù)和實際不符。他們從萊蕪借了兩臺重型壓路機,第七次試驗取得成功。隨著山東省首先試用成功,全國高速公路建設開始大量使用這項技術。

　　幾年前,一位美國學者在G3京臺高速從泰安到濟南的路上,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計年限為10至20年,我國高速公路設計年限為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了5公里的永久性瀝青路面試驗路。試驗路設計最大軸重18噸(我國標準軸載10噸,美國8.26噸),最大測試荷載3軸60噸。試驗路鋪筑了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)化機構(gòu)；結(jié)構(gòu)4為以半剛性基層為基礎,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,增強了路面基礎的強度,并可兼做排水層和應力緩解層。其設計年限達50年,在設計年限內(nèi)無結(jié)構(gòu)性修復和重建,僅需根據(jù)表面層損壞狀況進行周期性修復。2005年后,永久路面在我省新建高速公路應用達1000多公里,預期經(jīng)濟效益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施為重載交通永久路面設計提供了一套有效的方法,其重載荷載達到美國標準軸載的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。”國際學術刊物《道路與橋梁》,在其封面評價試驗路為“The　Great　Road　of　China”。