隨著宏觀經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，長三角、珠三角、京津冀地區(qū)、省會城市周邊以及國家高速公路網(wǎng)中，骨干通道的交通量持續(xù)增長，早期修建的高速公路逐漸飽和，服務(wù)水平明顯下降，對既有高速公路擴(kuò)容改建的需求日漸上升。

        據(jù)交通建設(shè)規(guī)劃顯示，“十四五”期間高速公路建設(shè)將呈現(xiàn)以新建和改擴(kuò)建并重的局面 ，“十五五”及以后高速公路建設(shè)將呈現(xiàn)以改擴(kuò)建為主的趨勢。高速公路改擴(kuò)建工程建設(shè)，尤其是“四改八”工程，將成為我國今后一段時間交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的重中之重。

        高速公路“四改八”不僅要對早期路面的下沉、車轍凹陷、龜裂脫落、坑洞等病害進(jìn)行有效處置，還要處理新舊路面實際高程不一、橫向平整度差的難題。其中最為艱巨、最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是新舊道路拼接。由于新舊路面向下沉降幅度不同，由此產(chǎn)生的裂隙被業(yè)界稱為“四改八”工程的攔路虎，成為高速公路改擴(kuò)建工程的最大病害。

        濟(jì)青高速公路改擴(kuò)建工程全長309公里，2016年濟(jì)青高速改擴(kuò)建工程啟動，于2019年年中旬完工通車。作為交通運(yùn)輸部綠色科技示范工程，濟(jì)青高速改擴(kuò)建不僅是國內(nèi)通行時間最長的高速公路改擴(kuò)建項目，也是國內(nèi)高速公路一次性改擴(kuò)建工程中里程最長的項目。

        工程技術(shù)有什么難題，就要準(zhǔn)確定位工程需求，精準(zhǔn)確立科研項目研究方向，運(yùn)用相應(yīng)技術(shù)。濟(jì)青高速項目改擴(kuò)建工程中，新老路面如何無縫拼接？山東高速股份有限公司給出的答案是——依托瀝青路面全幅無縫成型技術(shù)，全線采用超大型抗離析攤鋪機(jī)，制服“四改八”工程的攔路虎，打造高速公路改擴(kuò)建工程的濟(jì)青樣本。

18.75米一次攤鋪實現(xiàn)“橫向一字坡、縱向無接縫”

        “公路質(zhì)量好不好，一個重要指標(biāo)是看路面平整度?！鄙綎|高速股份有限公司黨委副書記、副董事長、總經(jīng)理呂思忠告訴記者。

        路面不平整，車輛變道行駛就會有明顯搖晃的感覺，尤其是雨季到來時候，感覺更明顯。從專業(yè)的角度，這種現(xiàn)象被稱為路面“多橫坡、多拱度”；群眾百姓形象地將這樣的路面比喻為“驢脊梁”或是“驢塌腰”。

        路面平整度受多因素的制約。比如瀝青混凝土配合比，路面壓實度，拌和以及攤鋪等機(jī)械設(shè)備，還有路面基層的平整度等等諸多因素，都影響到最后瀝青面層的平整度。從四車道改成八車道，車道越多，路面越寬，平整性控制越難。

        如何解決業(yè)界久治不愈的痼疾，有效促進(jìn)公路建設(shè)轉(zhuǎn)型升級，公路建設(shè)者始終在不懈努力，探索與實踐的腳步一直沒有停歇。

        “一是要解決新舊道路的不均勻沉降。我們對新路地基采取了換填、漿噴樁、粉噴樁、CFG樁、重夯處理等加固措施，土方填筑采用了沖擊碾壓、振動碾壓、強(qiáng)夯等工法。二是在路面攤鋪過程中，要對實際高程不一的新舊路面進(jìn)行找平攤鋪，最理想的解決方案就是瀝青路面全幅無縫成型技術(shù)?！眳嗡贾艺f。

        陜西中大機(jī)械多年來致力打造的抗離析、超大型、多用途攤鋪機(jī)，成功破解了工程難題。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的混合料滿埋螺旋、料槽半封閉、螺旋強(qiáng)制擠壓攪拌物料等多項技術(shù)，為18.75米超大寬度整幅攤鋪提供了保障，實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)物料，料位保持均衡、運(yùn)行平穩(wěn)。尤其是強(qiáng)有力的振動夯錘結(jié)構(gòu)，真正實現(xiàn)了攤鋪過程中削峰、填谷的作業(yè)效果，提高了不同高程路面整幅攤鋪的平整度和密實度。

        濟(jì)青高速“四改八”項目技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹說，采用一臺超大寬度抗離析攤鋪機(jī)整幅攤鋪成型，不需要像雙機(jī)并鋪那樣在中間架設(shè)鋁合金梁，儀器也是非接觸式儀器，熨平板是一個剛性整體，沒有縱向接縫，橫坡會成完整的一字坡，不會形成雙機(jī)并鋪的人字坡或V字坡。這正是濟(jì)青高速“四改八”項目全線采用陜西中大機(jī)械Power DT2000型攤鋪機(jī)的原因所在。

        濟(jì)青高速改擴(kuò)建工程與陜西中大機(jī)械合作，全線采用陜西中大機(jī)械Power DT2000型抗離析、超大型、多用途攤鋪機(jī)，解決了“并機(jī)攤鋪”造成的路面多橫坡、多拱度及雨后積水、車輛變道搖晃等頑疾，實現(xiàn)了四車道單幅路寬18.75米一次攤鋪完成，打造了中國第一條真正意義的“橫向一字坡、縱向無接縫”高速公路改擴(kuò)建項目，全線300多公里路面平整度標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)0.586mm，創(chuàng)造了高速公路四改八改擴(kuò)建工程的好成績。

硬路肩反開挖段水穩(wěn)結(jié)構(gòu)大厚度連鋪連壓整體成型

        濟(jì)青高速改擴(kuò)建工程為了提高新舊路銜接帶基層路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，采取反開挖回填措施，但是也遇見了新的問題：反開挖回填因反開挖部位的深度較深，且寬度較窄，料車倒行進(jìn)入存在較大的困難和安全隱患。

        常規(guī)的工程方案是采用墊坡道的方式，讓料車從坡道倒行至攤鋪機(jī)卸完料之后再駛出坡道，下一輛料車才能繼續(xù)倒行卸料，并且每隔一段距離就需要墊設(shè)坡道，且施工至坡道位置時就需要進(jìn)行清理，施工起來相當(dāng)繁瑣。若果遇上下雨等不良天氣因素時，反開挖部位容易積水，更是給施工帶來諸多麻煩。

        面對這個現(xiàn)實的難題，呂思忠在項目二標(biāo)視察時，明確要求二標(biāo)項目經(jīng)理劉銘要發(fā)揮在科技創(chuàng)新方面的帶頭作用，組織課題攻關(guān)?！皬奈?8月份提出要求，沒想到他們一個多月時間就聯(lián)合陜西中大機(jī)械給解決了。”呂思忠說。

        采用主機(jī)+僚機(jī)的成套設(shè)備技術(shù)，主機(jī)在坑槽內(nèi)進(jìn)行大厚度攤鋪，僚機(jī)是橫向物料轉(zhuǎn)運(yùn)車在側(cè)面供料，在大噸位智能壓路機(jī)的配合下，三層變兩層，連鋪連壓，整體成型。節(jié)省兩道施工工序、兩道層間結(jié)合處理、兩道水穩(wěn)養(yǎng)生環(huán)節(jié)，克服施工周期長、養(yǎng)生時間長的弊病，增強(qiáng)了路面整體性和耐久性，54厘米的芯樣一次提取，整體性非常好。這項工法創(chuàng)新在保證工程質(zhì)量的前提下，大大提高了施工效率，確保了改擴(kuò)建工程提前5個月完工。

        2018年底，“濟(jì)青高速公路改擴(kuò)建工程反開挖部位路面結(jié)構(gòu)層施工交流會”在濟(jì)青二標(biāo)山東路橋舉行。山東高速集團(tuán)，山東省公路橋梁，陜西中大機(jī)械集團(tuán)等相關(guān)專家就濟(jì)青高速改擴(kuò)建第二標(biāo)段“反開挖部位路面結(jié)構(gòu)層施工”情況進(jìn)行了交流，并現(xiàn)場觀摩了僚機(jī)側(cè)向輸料及大厚度攤鋪反開挖水穩(wěn)結(jié)構(gòu)層創(chuàng)新施工。濟(jì)青高速首創(chuàng)的 “水穩(wěn)基層三層變兩層、雙機(jī)組同步（物料轉(zhuǎn)運(yùn)車側(cè)向供料）、大厚度連鋪連壓、初凝期內(nèi)一次抗離析整體成型”在改擴(kuò)建工程全線推廣。

解決筑路施工難題 助力“四改八”高品質(zhì)呈現(xiàn)

        2019年年底，交通運(yùn)輸行業(yè)重點(diǎn)科研平臺主任聯(lián)席會議在沈陽隆重召開。

        陜西中大機(jī)械集團(tuán)旗下的陜西中大力鼎科技有限公司，成功入選2019年交通運(yùn)輸部認(rèn)定并授牌的國家級行業(yè)研發(fā)中心。這是對陜西中大機(jī)械22年來堅持科技創(chuàng)新，扎實開展筑路設(shè)備及施工工法研究、解決“路面攤鋪離析”及“路基防沉降壓實”兩大難題的科研成果價值的充分認(rèn)同。也是對中大機(jī)械致力于筑路設(shè)備科技創(chuàng)新，解決筑路施工難題，促進(jìn)施工工法變革，推動工程品質(zhì)革命的高度肯定。

        陜西中大機(jī)械董事長綦開隆自信地向記者表示，隨著越來越多的高速公路“四改八”工程開工建設(shè)，優(yōu)選和首選超大型抗離析攤鋪機(jī)已經(jīng)成為必然的趨勢。與此同時，水穩(wěn)三層變兩層、雙機(jī)組同步、大厚度快速連鋪連壓、一次整體成型工法及應(yīng)用，也迎來了更廣闊的應(yīng)用天地。

        除此之外，中大機(jī)械還將大力推廣具有百噸夯實力的超大激振力 39 噸多功能智能控制調(diào)向振動壓路機(jī)，解決“四改八”工程新老路基沉降差異的難題，適應(yīng)無沉降期快速施工的需求。

        2020年6月，京哈高速公路長余段改擴(kuò)建工程、包茂高速公路改擴(kuò)建工程、京藏高速寧夏段改擴(kuò)建工程路面攤鋪工作全面展開。與此同時，京滬高速公路改擴(kuò)建工程瀝青面層也開始引入超寬攤鋪瀝青路面全幅無縫成型技術(shù) ……

        在超大型抗離析攤鋪機(jī)護(hù)航之下，路越來越寬，越來越多的高品質(zhì)綠色“四改八”改擴(kuò)建工程向遠(yuǎn)處延伸。

• 來自 《建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理》2020年第四期

• 編輯 | 茶幾

• 工程建設(shè)機(jī)械 2020-08-21 09:05:45