高速公路的“诊疗师”——甘肃公路养护技术研究院开展高速公路养护技术研究记略

2012年07月13日 10:20 来源:中国交通部 作者:匿名 转载

甘肃公路养护技术研究院成立于2009年10月，隶属甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司。相对于许多老交通企业，它还很幼小，没有引起人们的关注，但就是这个只有60名职工的小小研究院，竟然在短短的两年多时间里，以全新的养护理念和对公路养护技术的深入研究，引领甘肃公路养护事业发生了大变革，为我省公路养护科学发展提供了有力的技术支撑和保障。
 

7月5日，记者一行来到坐落于连霍高速柳沟河至忠和高速公路北龙口服务区内的甘肃公路养护技术研究院，对当前全省高速公路养护技术研究工作一探究竟。
 

“诊疗”设备：尖端、前沿、精准
 

在我们固有的思维中，养路是个“粗活”，没什么技术含量。可是没想到，养护研究院的设备大多来自欧美，尖端、前沿、精准，身价昂贵。
 

养护研究院院长李晓民博士是省交通规划勘察设计院有限责任公司于2007年从哈尔滨工业大学引进的学术精英。李博士带着记者参观了各个实验室。在沥青研究室，有产自德国的沥青乳化机、产自美国的PAV老化容器和旋转粘度计等设备，它们能精准地制备乳化沥青、评价沥青老化性能、测定沥青的表观粘度等。在化学室，李博士指着一台从美国引进的沥青指纹识别仪器介绍说，每种沥青都有自己固定的图谱，依据沥青不同的分子结构图谱，这台仪器可以准确、快速地辨别沥青的真假，并能对沥青是否老化、老化程度、改性沥青改性剂的含量作出判定。在混合料性能实验室，有一台产自澳大利亚的电子万能试验机，这台机器可以模拟汽车的动力荷载，进行各种材料试样的拉伸、弯曲、疲劳等试验。
 

据悉，近两年养护研究院配备的试验仪器和检测设备达1500多万元，进口设备占到60%以上。

“护理”理念：不治已病治未病

西部大开发以来，甘肃省高速公路建设进入大发展时期，通车里程一次次被刷新：2005年突破1000公里，2010年突破2000公里，2011年新增352公里，全省高速公路通车里程目前达到2394公里。

然而，伴随着高速公路的飞速发展，一个不容忽视的问题出现了，柳忠、巉柳、白兰等早期通车的高速公路，运营时间已达10年，陆续进入设计寿命（15年）的中后期，路面不可避免地出现了车辙、坑槽、裂缝、拥包等病害，路面平整度降低，影响到高速公路行车的安全和舒适。

甘肃经济欠发达，公路养护经费不足。有限的养护资金和逐渐退化的公路服务水平之间存在着巨大的矛盾。如何有效地解决这一矛盾？如何利用有限的资金创造最大的养护效益？这些都是甘肃公路养护技术研究院研究的重点。

《黄帝内经》中说：“不治已病治未病，不治已乱治未乱。”说明中医临床对预防疾病的重视。它提供给我们一种保持健康的理念，就是要居安思危、未雨绸缪。公路养护也是如此。
 

李博士介绍说，预防性养护作为一个完整的概念于20世纪80年代提出，是指一条质量合格的公路在使用寿命75%的时间内性能下降40%，这一阶段称之为预防性养护阶段，此阶段如不进行养护，在随后的12%的使用寿命时间内，性能再次下降40%，而养护成本却要增加3―10倍，这一阶段称为矫正性养护阶段。预防性养护作为实现巨额公路资产保值、增值的有效技术手段，在解决以有限资金进行大规模公路养护方面显示出了突出的优越性。在考察了陕西、山东、广东等省高速公路养护状况，并认真对比分析后，养护研究院确立了“护理”新理念：引进、消化预防性养护技术。为此，他们采取措施，在预防性养护技术方面做了大量研究工作，并在全系统大力倡导养护新理念，推广养护新技术，推动我省公路养护工作上新台阶。
 

“治疗”方式：国外技术本土化

目前，成熟的预防性养护技术有微表处、雾封层、稀浆封层等，特别是微表处在高等级公路养护中具有施工速度快、改善抗滑性能和安全性能效果好、减少环境污染、节约能源、增加有效施工时段的特点，非常适合我省高速公路养护。
 

微表处是20世纪70年代欧洲研究成功的路面养护技术，20世纪80年代传至美国，在美国得到了迅速发展。2009―2011年，按照省交通运输厅的安排，在省公路管理局的支持下，养护研究院大力引进、推广此项技术，先后完成了机场高速、兰临高速、白兰高速等15条高等级公路的养护维修设计及试验检测任务，并对柳忠、巉柳、白兰、刘白等早期建成的高速公路实施微表处2132公里（单向车道），施工面积达1072万平方米。

微表处是将改性乳化沥青和石料、水按一定比例拌和成流动状沥青混合料，然后摊铺在路面上，形成一定厚度的表面薄层。李博士说：“这项技术并不复杂，但对材料和工艺的要求非常高，以往都是从国外进口材料，有时材料短缺，致使价格奇高。”如何使国外技术本土化、降低养护成本？养护研究院立足甘肃实际，展开了对改性乳化沥青性能比对试验研究、高性能乳化沥青生产技术在高速公路中的应用研究等多项课题研究。通过反复实验，不断调整配方，最终使自行配制的改性乳化沥青达到了国外同类产品水平，与美国壳牌沥青相比，一吨可节省1000元。同时，他们对我省石料分布状况进行了深入调查研究，使养护用料的95%实现了本地化，大大降低了养护成本。
 

7月6日，记者一行来到柳忠、白兰、刘白高速公路，对实施微表处技术的路面进行了现场调查，曾经一度出现病害的高速公路路面，经微表处处理，如今路面平整，路况良好，通行能力大大提高。从事了20多年公路养护工作的白银公路总段副段长高丽嬿对微表处技术赞不绝口，她说，传统的养护是哪坏修哪，头痛医头、脚痛医脚，预防性养护将被动养护变为主动养护，使传统的养护理念和养护方式均发生了巨大变化。
 

白银总段高养中心的负责人还向记者详细介绍了白兰、刘白高速公路实施微表处后的变化。2007年、2008年，两段高速公路频频出现车辙、拥包、坑槽等病害，养护维修费用逐年攀升。2009年、2010年实施微表处技术后，直到现在效果都很好，处理过的路面不仅具有较高的抗磨耗性能、抗滑性能和很好的车辙修复功能，而且施工速度快、效率高，开放交通快，可在施工后2—4小时开放交通，减少了施工对交通的影响，受到养护管理部门的欢迎。
 

采访中，记者还了解到，微表处工艺造价低，一平方米约21元，而传统铣刨后加铺热拌沥青混凝土罩面工艺，一平方米约74元。微表处的成功实施，已为我省节约养护资金5亿多元。
 

2011年6月，在全国干线公路养护管理大检查中，我省高速公路养护取得了第15名的好成绩。交通运输部检查组对甘肃公路养护技术研究给予了充分肯定。检查组组长赵国强指出，甘肃地处西部内陆，属经济欠发达地区，但先进的养护技术在公路养护中得到了普遍应用和推广，养护技术研究机构和试验检测机构的建立及其有效的工作更是走在了全国前列。
 

“医护”方案：因病制宜对症下药
 

李博士说，公路养护就像医生给病人看病一样，每个病人都有不同的情况，每条公路也有不同的状况，必须因病制宜、对症下药。为此，他组织研究人员认真为全省每一条高速公路作“体检”，进行了大量的钻芯取样，建立了基础数据库，把每一条高速公路的过去、现在和将来的有关情况都记录得清清楚楚。

针对公路的不同情况，他们开出不同的药方，进行不同的技术处理。在省门第一路——中川机场高速公路维修工程中，应用多项新技术，综合处治了多项病害；在桥面铺装的铣刨中，采用抛丸技术，去除桥面板的浮尘，铺筑高粘改性沥青粘结层后，增强了层间粘结和防水功能；针对长陡坡车辙问题，采用大粒径沥青碎石技术，有效提高路面抵抗高温和重载的能力；针对反射裂缝较多的情况，采用新的裂缝处治技术和灌缝胶，有效延缓了裂缝的发展速度。
 

根据我省气候分区不同，他们还把甘肃省分为四个区域，即陇东陇中黄土高原区、河西戈壁沙漠区、陇南多雨区、高寒阴湿区。由于四个区域的湿度、气温、降水、日照等指标各异，公路养护自然不能按照同一标准进行。目前，养护研究院已成功研究并运用了河西戈壁沙漠区车辙处治技术、山区路面防止水损害技术、微表处、雾封层、同步碎石封层、超薄罩面、就地热再生等预防性养护技术和桥面加铺技术、废旧油皮利用等节能环保技术，形成了一套具有甘肃特色的养护技术体系。
 

两年多来，我省高速公路养护发生了革命性变革，由过去采用同一个养护标准发展为因地因路制宜采用不同标准进行养护，由过去粗放养护发展为细致分析、精心研究、区别养护，由过去传统的、经验式的养护发展为预防性的、科学的养护。
 

“临床”指导：造就公路“好医师”
 

在全省高速公路养护领域，进行科学研究、实施预防性养护的时间并不长，要进一步研究、推广、应用，培养人才是关键。
 

养护研究院一方面致力于自身队伍建设，除李晓民博士外，还引进张国宏（毕业于日本秋田县立大学）、杨小森（毕业于北京工业大学）2名博士，目前已形成以3名博士为龙头，以7名硕士、12名高级工程师为主体的科研队伍。另一方面，组织研究人员编制了甘肃省沥青路面大中修工程设计指南、施工指南、监理指南及养护设计文件范本等文件，用以指导高速公路养护设计、施工、监理作业，同时加强技术培训，累计为全省各公路总段培训一线技术人员和实验人员400多人次。
 

在具体的公路养护维修工程中，养护研究院还派出技术人员，全程参与技术、质量和管理咨询服务，对养护施工过程进行全面质量监控，对关键性原材料进行严格抽检，着力做好从工程设计到施工过程的技术衔接，并对关键施工技术进行现场指导。
 

养护是建设的延续。近两年来，甘肃公路养护技术研究院研究人员对高速公路养护新材料、新技术、新工艺的潜心研究、推广应用，很好地印证了“良好的养护可以有效延长公路使用寿命、降低路桥设施的全寿命周期成本”。省交通规划勘察设计院有限责任公司董事长裴古安说，公司将进一步加大公路养护技术的研发投入，对水损害处治、高寒阴湿路面、节能环保等公路养护中的技术难点开展攻关，形成实用科技成果，指导公路养护生产，逐步建立低投入、低消耗、低污染、高效率的养护新模式。