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從“路之夢”到“夢之路”

作者:于江 吳榮欣 | 來源:大眾日報 | 發布時間:2013-7-18


從“路之夢”到“夢之路”

科技創新成就超級路面,“山東的路”叫響全國

    新中國成立初期,我省15萬余平方公里土地上,能正常通行汽車的公路僅3100公里;而今,全省公路通車總里程達到24.4萬公里,其中高速公路4975公里,公路密度達到每百平方公里156公里,“山東的路”品牌叫響全國。
  曾經的“路之夢”變成了“夢之路”,山東公路的發展離不開科技創新。
    一項創新與十年豪言
  “這段路通車都10年了,一點沒壞,跟新修的一樣!5月29日中午,出租車駛上濟南順河高架北延高架橋,司機王師傅嘖嘖稱贊路好。
  記者和王師傅沿著北延高架,從南端公鐵立交橋行至北端繞城高速濟南北收費站,又從北向南折回,瞪大了眼睛看著路面,試圖挑點毛病,但全路平坦如砥,未發現一處坑槽,未發現一處車轍,未發現一處維修的痕跡。
  當年負責北延高架橋橋梁鋪裝技術設計、材料設計、施工指導的省交通科學研究所總工程師王林說,北延高架橋面質量好,關鍵在于應用了瀝青膠砂技術。
  當時,國內很多橋面出現易坑槽、易變形等問題,王林帶領他的團隊通過深入研究發現,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,繼而出現坑槽等問題。王林他們通過反復試驗,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,幾乎所有的專家都給出了否定的答案。
  “十年之內橋面要損壞了的話,誰都可以罵我!”面對權威專家的質疑,王林放出“豪言”。十年過去,王林當年的“豪言”化為現實,這項原創技術也在濟南二環東路高架、濟南二環西路高架、建邦黃河大橋、濟南黃河大橋維修等工程中應用,并推廣到內蒙古、遼寧、黑龍江等省區市。
  膠州灣跨海大橋建設時做了兩座試驗橋,試驗了8種結構的橋面,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!澳z州灣跨海大橋的橋面鋪裝,至少十年之內不會出任何問題!”經過北延高架的實踐檢驗,對瀝青膠砂技術更有底氣的王林再放“豪言”。
    30萬帕與七次試驗
  1993年12月建成通車的濟青高速公路,是我省第一條高速公路。修建濟青高速也為我省培養了一大批公路科技人才,F在,全省公路系統、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,出現了800多個坑槽。
  王林說,高速公路最表面的一層是最困難的一層。雨后,行車荷載產生動水壓力,根據研究,0.1秒的時間內,動水壓力可以達到30萬帕,動水壓力反復作用下,瀝青剝離,造成路面出現松散和坑槽。
  王林所在的省交通科學研究所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結與封水性能,解決了動水壓力大的問題,同時提高了抗滑性、耐磨性。
  “這項技術基本上控制住山東的路沒有大的水損害!蓖趿终f,項目還獲得了2002年國家科技進步二等獎。
  此后,我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。王林說,現在看,這不是個新技術,但當時采用有很大風險。
  他們做了6個試驗段,材料、理念看起來都很好,但都沒有通過!霸俳o你最后一次機會!”面對連續失敗和領導施加的壓力,王林和他的團隊徹夜研究,查閱國外資料,和施工人員交流,發現問題出在施工機具上,機具標示的參數和實際不符。他們從萊蕪借了兩臺重型壓路機,第七次試驗取得成功。隨著我省首先試用成功,全國高速公路建設開始大量使用這項技術。
    15厘米與300億元
  幾年前,一位美國學者在G3京臺高速從泰安到濟南的路上,發現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年即出現路面結構性損壞,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,我省和美國開展合作,共同開展永久性瀝青路面研究。2003年至2005年,我省在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種結構的瀝青路面,結構1為美國的典型永久路面結構;結構2、結構3為優化機構;結構4為以半剛性基層為基礎,適用于重載交通的永久路面結構;結構5為我國傳統采用的高速公路結構。
  “試驗路的數據顯示,結構4壽命最長,就是目前推薦的路面結構!蓖趿终f,這種路面結構,總厚度為73厘米,與傳統路面結構相比,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,在設計年限內無結構性修復和重建,僅需根據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,預期經濟效益300億元。
  美國瀝青路面協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,同時研發的耐疲勞層瀝青混合料突破傳統疲勞極限瓶頸,有效減薄永久路面結構厚度!眹H學術刊物《道路與橋梁》,在其封面評價試驗路為“The Great Road of China”。
  王林說,對今后公路科技的發展,學者們有很多“夢想”,把高速公路和高速鐵路結合起來,中間建鐵路,兩邊建公路,形成綜合交通;利用車輛荷載,把能量積蓄起來;還有路面加熱、自動除冰雪、透水石路面等。(轉載于大眾日報2013-7- 17第2版)

責任編輯:山東優秀企業家網
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