圖為：東湖高新區高新大道主車道采用了中冶南方“長壽命道路”技術。
湖北日報訊（記者成熔興、通訊員馬嵐、李夢）2月28日獲悉，由中冶南方工程技術有限公司（下稱中冶南方）自主研發的新型“長壽命道路”設計施工技術日前順利通過專家評審，被認定為達到國際領先水平，可使道路路面結構安全壽命由30年延長至50年。
目前，我國道路路面的設計使用年限在10至30年之間，低于美、英等國40至50年的水平；實際使用壽命則更短，部分重載道路5至10年就需要大中修。2019年在北京召開的香山科學會議指出，開展以長壽命路面為代表的新型路面創新研發，是我國下一代路面技術發展的必然選擇。
2013年起，中冶南方就前瞻性地在這一領域開展積極探索，歷經近十年潛心探索與研究，最終形成了一套基于結構安全壽命、功能設計壽命和實際使用壽命的長壽命CRC+AC（連續配筋混凝土+瀝青）剛柔復合式路面設計施工技術體系。
圖為：東湖高新區高新大道主車道采用了中冶南方“長壽命道路”技術。
中冶南方城建公司道橋院院長程小亮介紹，他們通過自主創新成功攻克一系列技術重難點，提升路面水泥層的安全壽命，將瀝青和水泥混凝土最佳搭配，使路面結構安全壽命延長至50年，全生命周期使用成本降低近40%，碳排放量降低62.2%。
2014年，該技術成功應用于中冶南方承建的武漢市三環線南段野芷湖立交至廟山立交段。該路段通車7年來，交通繁忙、承載量大，全路段高峰小時交通量相當于1.1萬輛小汽車，重載貨車占比超過20%，但路面至今未出現明顯病害，路面性能優良?！岸?，隨著運營年限的增長，全壽命周期的經濟效益將更加顯著?！?/p>
截至2021年底，長壽命路面技術已在東湖高新區大規模推廣應用，應用道路總長已超過200公里，其中包括光谷科技創新大走廊主軸線——高新大道的主車道。
據介紹，目前該研究成果已被鑒定為國際領先水平，形成專利群48件（授權21件），登記軟著5項，發表論文8篇，參編專著1部，申報省部級科技獎2項、湖北省高價值知識產權培育工程項目1項、湖北省長壽命路面企校聯合創新中心1個，獲省部級優秀工程設計一等獎3項?！拔覀冋谥鞒志幹坪笔∵B續配筋混凝土路面設計施工技術標準，新標準正式頒布后，將有力推動‘長壽命道路’技術在我省的推廣使用。”
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剛柔并濟讓路面更“長壽”
瀝青和水泥混凝土，是目前道路建設的兩大主要材料，各有優缺點：
瀝青為柔性材料，用來鋪路時行車舒適，震動少、嗓音小、易修復，但其強度相對較低，容易出現車轍、開裂等現象；水泥混凝土硬而脆，承載力和耐久性較強，但行車嗓音大、震動大，且沖斷后不易修復。
而復合式路面，就是將瀝青和水泥混凝土兩種材料相結合，上面鋪瀝青，下面鋪水泥混凝土，剛柔并濟，兼取兩者之長。
2015年，我國建成了世界首條以長壽命路面設計體系研究為目標的足尺路面試驗環道——RIOHTrack環道。該環道長約2000米，布設了38個試驗路段，19種主試驗結構，通過5000萬次的累計加載試驗證明：復合式路面是目前綜合性能最為優良的長壽命路面典型結構之一。
程小亮介紹，從那時起，中冶南方就對復合式路面進行長期跟蹤監測，發現其存在著不同類型的病害?！氨热纾瑸r青面層容易被重載車輛壓出車轍，容易與下方的水泥混凝土面層間出現推移、剝落，或出現橫向、縱向的裂縫，而水泥混凝土層則容易出現沖斷式破壞。”
針對這些病害成因，中冶南方將長壽命道路研究分解為功能設計壽命、結構安全壽命、實際使用壽命等三大研究方向，并在每個方向進行針對性研究，共梳理設立了45個研究點，系統解決了瀝青面層車轍、瀝青面層TOP-DOWN裂縫、CRC板防沖斷、復合式路面施工關鍵技術等等一系列技術難題，形成了全新的系統性技術解決方案。
比如，在整個復合式路面結構中，處于下層的CRC板（連續配筋混凝土面層）相當于房子的“地基”，直接決定了路面結構能否長壽。但傳統技術設計建造的CRC板抗折承載力低，容易被重車沖斷，導致道路短壽。
為破解這一難題，中冶南方橋梁結構專家萬家愷帶領團隊接過了重任：為了獲得國際上最先進的計算理論，他們一起翻遍了400多頁的最新英文原版技術資料，獲取了大量有價值的信息；為了驗證推導的公式是否正確，他們自學日語，從大量的日文技術文獻中獲得了想要的驗證公式；為了獲得板條間荷載分配系數曲線，他們花了3個月的時間，計算了1000多組有限元模型，分析了1500多組數據，每次分析動輒幾個小時甚至幾天……就這樣，萬家愷團隊苦干一年，最終成功將CRC板結構安全壽命從30年提高到了50年。
而在施工過程中，中冶南方道路專業技術負責人王陽發現，建筑工人在進行CRC板澆筑施工時，攪拌出的水泥混凝土坍落度過大，“技術規范要求坍落度在20-40毫米之間，但實際數值達到了140毫米以上?！?/p>
據介紹，坍落度是衡量水泥混凝土流動性的一項指標，可以通俗理解為“水泥越稀，坍落度越大；水泥越干，坍落度越小?！倍谑姓缆方ㄔO中，多采用商品水泥混凝土，從攪拌站運到施工現場往往需要長距離運輸?！叭绻稣緯r坍落度過低，等到了施工現場，水泥攪拌車很難泵送出料?！币虼耍鞘械缆肥┕て毡椴捎昧舜筇涠鹊乃嗷炷?，“可以滿足一般道路建設需要，但大坍落度水泥混凝土易離析，難以滿足長壽命道路的質量要求。”
既然施工條件無法改變，那就從施工工藝上進行攻關——讓大坍落度水泥混凝土也能夠達到技術標準要求。為此，王陽率領團隊開展了針對大坍落度水泥混凝土的配合比設計方法和施工工藝的技術攻關。
那段時間，他們每天輾轉于各大施工項目之間，對商品水泥混凝土的配比、用料等進行優化調整、反復試驗。為了探究水泥混凝土的最佳振搗時間，研究人員們半夜守在施工現場；為了保證試驗質量，研究人員從建筑工人手里接過水泥混凝土振搗棒，親自上陣，使出全身力氣對水泥混凝土路面進行試驗振搗，并精確記錄振搗時間，做到分秒不差。
這些努力最終形成了《城鎮道路大坍落度混凝土路面技術規程》。程小亮介紹，“嚴格按照這個規程進行大坍落度水泥混凝土的配制和施工，可以確保路面施工質量達到長壽命路面的技術要求。”
（湖北日報全媒記者 成熔興 通訊員 馬嵐 李夢）
