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              “壓不壞的瀝青路面”受追捧 破解重載交通“老修老壞”行業難題

              瀏覽量:2080
              發布時間:2021-04-23 10:13:43

                           ——無車轍瀝青路面亮相中國公路學會養管分會學術盛會

              隨著改性瀝青的普及,我國高等級公路普通路段的早期車轍問題基本得到治理;但在特重交通路段、城市BRT車道以及各種交叉路口、長上坡等蠕行荷載路段,車轍和推移問題仍時有發生,使用高模量、抗車轍劑動穩定度達到1萬也無濟于事,嚴重者剛通車1年就發生2cm以上車轍,導致路面反復維修,造成了巨大的經濟和社會損失。

              交叉口、長上坡、特重貨運路、公交車道等路段經常嚴重車轍,頻繁維修

              對高速公路而言,雖然不如前述苛刻路段早期病害嚴重,但貨車道平均7年左右的銑刨重鋪仍然是各地耗費資金較大的養護方式,而其中的絕大多數都是“車轍專項處治”;如果只是裂縫和抗滑,根本沒必要如此大動干戈的維修了。

              高速公路“貨車道車轍專項處治”成為常見的病害養護,銑刨重鋪投資巨大

              來自全國的2000余名代表參加養管分會年度盛會

              2021年4月中旬,中國公路學會養護與管理分會第十一屆學術年會在南京舉行,養管分會主任王松根研究員在主旨報告中指出,我國每年大中修高速公路1萬公里,國省道20萬公里 ,銑刨混合料超過2億噸,造成了大量的資源浪費;而大部分的銑刨重鋪都與車轍及其引發的其他病害有關。 

              養管分會王松根主任在報告中的第一大問題直指車轍病害

              山西省公路局局長胡鋼成在報告《資源性省份公路重載交通建設與養護發展實踐》中指出,雖然治超也取得很大成效,但瀝青路面脆弱的身軀在山西特色的重載交通下憔悴不堪,各種技術措施幾乎使用殆盡,路面耐久性仍然大幅下降,養護成本急劇加大。

              重載交通、交叉口、長上坡、車轍、銑刨重鋪、老修老壞、貨車道專項處治……這些讓人頭痛的關鍵字,天天聒噪在公路養管部門的耳邊,部分地區甚至開始定調瀝青路面對重載就是“脆弱不堪”,將交叉口路段改造為水泥路面,以緩解壓力巨大的頻繁維修難題。北京早在15年前就用過的半柔路面(路新大成推出的TX鋪裝)在多個省市又開始有不少應用,但在應用中,也發現其存在施工復雜、養生時間長、容易開裂、污染路面、造價過高等問題,而且水泥類材料一旦再有損壞修復就非常麻煩。 

               

               

                       部分交叉口開始改用水泥路面                 大空隙瀝青混合料灌水泥漿的半柔瀝青路面施工

              北京2006年應用過的BRT1號線木樨園公交站區TX鋪裝路面(半柔路面,灌漿路面)

              難道,在重載交通和蠕行荷載(交叉口和長上坡等)面前——瀝青路面真的“服軟”了嗎?

              不不不,瀝青人不會服輸。

              恰恰相反,每當時代的重大難題出現時,就總會催生瀝青路面重大的技術革新。

              2021養管分會年會上,除了火熱的信息化管養、永恒的熱再生以及預防性養護薄層主題,一個僅僅10平米的展臺成為代表們駐足觀望和討論的焦點。

              因為它的標題和口號對行業代表來說,實在太有太有誘惑力了!

              金剛路面,橫空出世!
              特重交通NRP無車轍瀝青路面!
              壓不壞的瀝青路面!
              讓重載、高溫、低速、剎車停車,都放馬過來吧——我將以100倍的金剛之軀,呵護受你們侵擾的每條道路! 

              參會代表與國路高科熱議無車轍瀝青路面技術


              標題和口號吸引人,背后反映的還是行業切膚之痛、用戶共性的迫切需求——在展臺現場,來自100多家單位的300多位代表在現場參與交流,50多家單位邀請上門專題交流,7個省市20多家用戶當場表示了試驗段意向和工程示范安排。

              設計展臺的小姐姐自己也沒想到,另一個展板“干法SBS,源自中國創造的改性瀝青技術革命”跟這個這個無車轍瀝青路面相比居然有些落寞呢。只是事后才反省過來:這是養護與管理會議,無車轍、壓不壞的路面是從養護和用戶問題角度出發的,而且車轍維修顯然已經是一個行業老大難問題。而干法SBS,是傳統濕法預混SBS改性瀝青的工藝革命,由此帶來的質量提升、透明管控和穩定可靠,是一種改良型技術,但好像也并非那么著急,畢竟也有濕法可以用嘛。相比之下,無車轍瀝青路面,是用戶沒有解決方案的場合,是尋遍了行業還缺少良方的重大痛點問題,是解決局部路段“壽命過短”養護難題的革命性技術。

              與無車轍瀝青路面展板對比,同樣具有革命性意義的干法SBS技術

              然后,一個小小的LOGO,估計業內人已經看到了——

                      又是國路高科?又是干法SBS?

                      這NRP到底是什么?怎么做到的?應用效果到底如何?


              下邊進入正題。廢話也少說,直接上干貨。

              向領導匯報PPT原文奉上,用戶和專家定會看出其中厲害之處。


              是的,既有設計體系,又有關鍵設備和核心材料,5年多的專業交叉研究,這才打造一個完整的無車轍瀝青路面解決方案和應用體系,而且還在不斷完善和升級。

              4年特重交通交叉口的觀測,才敢在江蘇、河南、江西、北京、浙江、河北等6省市一年推廣50多個項目、上百個交叉口,應用場景無一例外都是重載的交叉口、長上坡、BRT車道等當地“老修老壞”的老大難路段。

              部分無車轍瀝青路面應用案例

              “我們有經驗,一個夏季就可以看出效果了”
              “別小看交叉口,這可是我這個老局長二十年的心病,唐博士你要真能把這個問題解決了,我幫你們到省局去推廣?!?/span>
              “看來這次是真治住了——我們明年把20多個交叉口、還有公交BRT港灣都改成這種方案,還有一條港口路,你們也去挑戰一下吧”。
              “這么多大車,四年交叉口不出車轍可以了,用改性瀝青和車轍劑,復合改性的都沒扛住。這下我們可以跟領導匯報成功了,說的太專業領導也聽不懂,我看不如叫壓不壞的路面比較形象”。

              所以,這“壓不壞的路面”,并不是吹牛,而是來自應用單位給的封號。

              當然,“壓不壞”更需要量化的數據支撐,“壓不壞”更來自實驗室主任派上重載車轍儀在70℃、1MPa苛刻工況下,使用鋼輪連續240個小時30萬往返軸次狠命碾壓,就是壓不下(壓不到5mm,更多是早期壓密變形)的屈服,而對比的其他方案不過4個小時就趴下認輸。甚至“SBS瀝青+高粘劑+高模量抗車轍劑+聚酯纖維”的四大金剛組合(也是去年首都機場和鄭州機場跑道維修的行業相對“高強組合”了,首都機場還加了湖瀝青)經過3萬次的反復碾壓,變形就已經達到5mm,跟NRP無車轍瀝青路面還是差了一個10倍的數量級。

              達到1cm變形不同改性方案的車轍壽命碾壓試件對比效果

              不同改性方案的車轍壽命對比(達到同等車轍深度的荷載作用次數及相對倍數關系)

              注:在規范車轍試驗動穩定度指標下,這幾種方案在7000-3萬之間,差距并不是很大。分析認為,目前對大于6000以上的改性瀝青混凝土,60℃、0.7MPa碾壓1小時的條件過于寬松,1mm左右的變形只是瀝青混凝土壓密為主的形變,是車轍發生的初期、路面壽命的“兒童期”,比較這個已經意義不大。只有達到損壞界限(如1cm車轍深度,養護標準)的抗荷載情況,才能真正區分不同方案抗車轍壽命的相對性優劣。

              更難能可貴的是,在高溫抗車轍、抗荷載破壞能力做到極致的情況下,NRP無車轍瀝青路面還保留了SBS改性瀝青混凝土的抗水損壞、抗低溫開裂和抗飛散性能,在高溫抗重載“鶴立雞群”的同時仍然保持著改性瀝青混合料樸素的基礎性能需求。

              容易出現車轍和推移路段的改性瀝青混合料性能設計思路

              縱覽行業,能跟NRP方案比肩的,只有環氧瀝青混凝土了。但環氧瀝青只能用在鋼橋面這樣特殊的場合,因為它實在是太貴了,甚至達到了普通瀝青混凝土的10倍造價。


              而NRP無車轍瀝青路面,成本只是環氧瀝青混凝土的1/7,甚至只是半柔灌漿路面的1/2左右,只是比普通SBS改性瀝青混凝土高35%左右,但卻換來10倍以上(按室內試驗結果打個折上折的1折,結合4年工程觀測)的抗高溫重載壽命提升,對那些一兩年就壞的重載和苛刻工況路段來說,無疑可以降低壽命周期成本80%以上。

              而且施工只需要一種外加劑投放,壓實冷卻后無需養生即可立即開放交通,環保無味無塵。這都是常規的環氧瀝青和半柔鋪裝無法做到的。

              "這簡直是針對重載和交叉口的完美技術嘛!"——有養護科領導這么說,但五年如一日的研究團隊不會發飄,也深知還有很多深層次技術問題需要研究,特別是跟結構的一體化設計、大型加載設施下的車轍壽命評測、室內與現場車轍的對應關系等。作為新生事物,還需要很長的時間、更多的實踐去檢驗,也需要更多的同行來加入研究陣列,共同為行業老大難問題貢獻智慧。

              鑒于各地的積極反饋、強烈的市場需求,行業標準和部分省市地方標準已經在啟動,有興趣的同行也歡迎參與進來。

              我們期待,無車轍瀝青路面的推廣,可以將重載交叉口等特殊路段的預期壽命增加到10年、15年以上;我們期待,在高速公路貨車道,在路面結構保障的情況下,將平均7年的高速公路貨車道銑刨重鋪提高到15年以上,只需做表面抗滑等功能性養護。

              我們期待,無車轍瀝青路面的推廣,將消除行業60%以上的銑刨重鋪式養護,降低壽命期周期養護成本50%以上,減小路面維修對通行的影響,避免社會資源的巨大浪費。

              經歷了太多的案例和用戶感言,我們這個時候才慢慢悟到王首席的那句經典,耐久就是綠色,也只有耐久才是綠色——無車轍(無銑刨重鋪維修的)瀝青路面(其實不只是抗高溫車轍,也是路面的整體剛度和承載力躍升;當然,一切都有個前提,路基和基層、路面下層是沒問題的哈),在重交通和苛刻工況下瀝青鋪裝的耐久性解決方案,或許將成為未來我國瀝青路面工程碳達峰、碳中和,具作為空間的養護技術——雖然有養護單位在調侃“你們這么搞、路面都不壞了我們吃啥”,但為何不能省點養護經費給大家發發呢,這不過是養護總承包一個簡單模式就能推進的行業進步和社會進步而已。

              瀝青的那些事兒(微信公眾號)

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