图为：东湖高新区高新大道主车道采用了中冶南方“长寿命道路”技术。
湖北日报讯（记者成熔兴、通讯员马岚、李梦）2月28日获悉，由中冶南方工程技术有限公司（下称中冶南方）自主研发的新型“长寿命道路”设计施工技术日前顺利通过专家评审，被认定为达到国际领先水平，可使道路路面结构安全寿命由30年延长至50年。
目前，我国道路路面的设计使用年限在10至30年之间，低于美、英等国40至50年的水平；实际使用寿命则更短，部分重载道路5至10年就需要大中修。2019年在北京召开的香山科学会议指出，开展以长寿命路面为代表的新型路面创新研发，是我国下一代路面技术发展的必然选择。
2013年起，中冶南方就前瞻性地在这一领域开展积极探索，历经近十年潜心探索与研究，最终形成了一套基于结构安全寿命、功能设计寿命和实际使用寿命的长寿命CRC+AC（连续配筋混凝土+沥青）刚柔复合式路面设计施工技术体系。
图为：东湖高新区高新大道主车道采用了中冶南方“长寿命道路”技术。
中冶南方城建公司道桥院院长程小亮介绍，他们通过自主创新成功攻克一系列技术重难点，提升路面水泥层的安全寿命，将沥青和水泥混凝土最佳搭配，使路面结构安全寿命延长至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，该技术成功应用于中冶南方承建的武汉市三环线南段野芷湖立交至庙山立交段。该路段通车7年来，交通繁忙、承载量大，全路段高峰小时交通量相当于1.1万辆小汽车，重载货车占比超过20%，但路面至今未出现明显病害，路面性能优良。“而且，随着运营年限的增长，全寿命周期的经济效益将更加显著。”
截至2021年底，长寿命路面技术已在东湖高新区大规模推广应用，应用道路总长已超过200公里，其中包括光谷科技创新大走廊主轴线——高新大道的主车道。
据介绍，目前该研究成果已被鉴定为国际领先水平，形成专利群48件（授权21件），登记软著5项，发表论文8篇，参编专著1部，申报省部级科技奖2项、湖北省高价值知识产权培育工程项目1项、湖北省长寿命路面企校联合创新中心1个，获省部级优秀工程设计一等奖3项。“我们正在主持编制湖北省连续配筋混凝土路面设计施工技术标准，新标准正式颁布后，将有力推动‘长寿命道路’技术在我省的推广使用。”
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刚柔并济让路面更“长寿”
沥青和水泥混凝土，是目前道路建设的两大主要材料，各有优缺点：
沥青为柔性材料，用来铺路时行车舒适，震动少、嗓音小、易修复，但其强度相对较低，容易出现车辙、开裂等现象；水泥混凝土硬而脆，承载力和耐久性较强，但行车嗓音大、震动大，且冲断后不易修复。
而复合式路面，就是将沥青和水泥混凝土两种材料相结合，上面铺沥青，下面铺水泥混凝土，刚柔并济，兼取两者之长。
2015年，我国建成了世界首条以长寿命路面设计体系研究为目标的足尺路面试验环道——RIOHTrack环道。该环道长约2000米，布设了38个试验路段，19种主试验结构，通过5000万次的累计加载试验证明：复合式路面是目前综合性能最为优良的长寿命路面典型结构之一。
程小亮介绍，从那时起，中冶南方就对复合式路面进行长期跟踪监测，发现其存在着不同类型的病害。“比如，沥青面层容易被重载车辆压出车辙，容易与下方的水泥混凝土面层间出现推移、剥落，或出现横向、纵向的裂缝，而水泥混凝土层则容易出现冲断式破坏。”
针对这些病害成因，中冶南方将长寿命道路研究分解为功能设计寿命、结构安全寿命、实际使用寿命等三大研究方向，并在每个方向进行针对性研究，共梳理设立了45个研究点，系统解决了沥青面层车辙、沥青面层TOP-DOWN裂缝、CRC板防冲断、复合式路面施工关键技术等等一系列技术难题，形成了全新的系统性技术解决方案。
比如，在整个复合式路面结构中，处于下层的CRC板（连续配筋混凝土面层）相当于房子的“地基”，直接决定了路面结构能否长寿。但传统技术设计建造的CRC板抗折承载力低，容易被重车冲断，导致道路短寿。
为破解这一难题，中冶南方桥梁结构专家万家恺带领团队接过了重任：为了获得国际上最先进的计算理论，他们一起翻遍了400多页的最新英文原版技术资料，获取了大量有价值的信息；为了验证推导的公式是否正确，他们自学日语，从大量的日文技术文献中获得了想要的验证公式；为了获得板条间荷载分配系数曲线，他们花了3个月的时间，计算了1000多组有限元模型，分析了1500多组数据，每次分析动辄几个小时甚至几天……就这样，万家恺团队苦干一年，最终成功将CRC板结构安全寿命从30年提高到了50年。
而在施工过程中，中冶南方道路专业技术负责人王阳发现，建筑工人在进行CRC板浇筑施工时，搅拌出的水泥混凝土坍落度过大，“技术规范要求坍落度在20-40毫米之间，但实际数值达到了140毫米以上。”
据介绍，坍落度是衡量水泥混凝土流动性的一项指标，可以通俗理解为“水泥越稀，坍落度越大；水泥越干，坍落度越小。”而在市政道路建设中，多采用商品水泥混凝土，从搅拌站运到施工现场往往需要长距离运输。“如果出站时坍落度过低，等到了施工现场，水泥搅拌车很难泵送出料。”因此，城市道路施工普遍采用了大坍落度的水泥混凝土，“可以满足一般道路建设需要，但大坍落度水泥混凝土易离析，难以满足长寿命道路的质量要求。”
既然施工条件无法改变，那就从施工工艺上进行攻关——让大坍落度水泥混凝土也能够达到技术标准要求。为此，王阳率领团队开展了针对大坍落度水泥混凝土的配合比设计方法和施工工艺的技术攻关。
那段时间，他们每天辗转于各大施工项目之间，对商品水泥混凝土的配比、用料等进行优化调整、反复试验。为了探究水泥混凝土的最佳振捣时间，研究人员们半夜守在施工现场；为了保证试验质量，研究人员从建筑工人手里接过水泥混凝土振捣棒，亲自上阵，使出全身力气对水泥混凝土路面进行试验振捣，并精确记录振捣时间，做到分秒不差。
这些努力最终形成了《城镇道路大坍落度混凝土路面技术规程》。程小亮介绍，“严格按照这个规程进行大坍落度水泥混凝土的配制和施工，可以确保路面施工质量达到长寿命路面的技术要求。”
（湖北日报全媒记者 成熔兴 通讯员 马岚 李梦）
