大寬度大厚度攤鋪的那些事兒

徐斌

西咸北環(huán)線是陜西省內(nèi)一條全長(zhǎng)122 km、設(shè)計(jì)時(shí)速為120 km·h-1、雙向六車道、單幅寬度為15.75 m的高速公路。該項(xiàng)目因在施工中使用了諸多新材料、新技術(shù)而倍受業(yè)界矚目。由于在瀝青路面施工中使用ATB-30瀝青混合料，最初選用的傳統(tǒng)攤鋪機(jī)以傳統(tǒng)工藝并機(jī)攤鋪導(dǎo)致嚴(yán)重的物料離析，促使抗離析的“單機(jī)單幅全斷面瀝青攤鋪”技術(shù)登上“舞臺(tái)”并取得圓滿成功。這項(xiàng)技術(shù)發(fā)源于陜西，但是在陜西高速公路建設(shè)項(xiàng)目中卻是第一次大面積應(yīng)用。

說(shuō)起大寬度和大厚度攤鋪技術(shù)，很多業(yè)內(nèi)人士并不陌生，早在2000年前后，這兩項(xiàng)技術(shù)就曾在國(guó)內(nèi)不少工程中應(yīng)用過(guò)。之后的若干年里，受規(guī)范制約、管理理念滯后及設(shè)備能力不足等原因掣肘，其應(yīng)用與推廣始終徘徊不前。大寬度、大厚度攤鋪技術(shù)的核心設(shè)備是攤鋪機(jī)，而核心中的核心是抗離析性能。到目前為止，國(guó)內(nèi)始終堅(jiān)持研制、開(kāi)發(fā)這一領(lǐng)域攤鋪機(jī)的企業(yè)屈指可數(shù)。

時(shí)間給出的答案

從第一條高速公路的建設(shè)開(kāi)始，我國(guó)的公路施工一直在大量借鑒歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)技術(shù)。但當(dāng)建設(shè)規(guī)模和速度空前壯大之后，我們對(duì)公路建設(shè)的質(zhì)量、進(jìn)度、成本有了特殊的要求，對(duì)平整度和高效率的追求過(guò)分迫切。20世紀(jì)末，一些專家學(xué)者的試驗(yàn)和研究表明，大功率、大寬度、高生產(chǎn)率、抗離析攤鋪機(jī)單機(jī)大寬幅攤鋪，質(zhì)量指標(biāo)和作業(yè)生產(chǎn)率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)攤鋪機(jī)雙機(jī)并幅攤鋪。在2004年，長(zhǎng)安大學(xué)姚懷新教授就曾撰文指出：“《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（當(dāng)時(shí)的規(guī)范為JTJ 34—2000）規(guī)定的核心是為了防止攤鋪料在寬度方向的離析和保證攤鋪面上均勻的壓實(shí)度。這一規(guī)定是基于當(dāng)時(shí)攤鋪機(jī)的普遍水平而制定的，同時(shí)也暗示了攤鋪機(jī)械存在的不足和發(fā)展方向?！?/p>

然而，理論歸理論，大寬度大厚度攤鋪技術(shù)在實(shí)踐中也出現(xiàn)了諸多問(wèn)題。由于當(dāng)時(shí)的攤鋪和壓實(shí)設(shè)備不比現(xiàn)在，大寬度大厚度攤鋪技術(shù)在解決離析和壓實(shí)度不均勻方面并不突出，導(dǎo)致施工質(zhì)量差強(qiáng)人意。因此，該技術(shù)未取得廣泛認(rèn)可，甚至當(dāng)時(shí)的規(guī)范中明確指出高速公路和一級(jí)公路不允許寬幅攤鋪。這項(xiàng)具有中國(guó)特色的創(chuàng)新技術(shù)最終會(huì)夭折，還是會(huì)在公路建設(shè)領(lǐng)域綻放魅力？

經(jīng)過(guò)近20年的科技攻關(guān)，抗離析大寬度大厚度攤鋪技術(shù)在設(shè)備方面的難點(diǎn)被一步步攻克，當(dāng)年的羈絆在公路施工和設(shè)備制造方的共同努力下冰消瓦解，使得這項(xiàng)技術(shù)先后在云南、內(nèi)蒙古、廣東、江西、河南、湖北、湖南、福建、西藏、上海、天津、陜西等省、直轄市及自治區(qū)大放異彩，在大江南北的公路施工項(xiàng)目中獲獎(jiǎng)無(wú)數(shù)，這是時(shí)間給出的答案。

到底好在哪

我國(guó)的公路建設(shè)雖然師承歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，但十幾年來(lái)的發(fā)展速度與規(guī)模已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)初的設(shè)想，到今天，越來(lái)越多的人意識(shí)到，發(fā)達(dá)國(guó)家的一些施工設(shè)計(jì)思路和裝備制造理念不一定完全符合我國(guó)的國(guó)情。發(fā)達(dá)國(guó)家大多在20世紀(jì)就完成了主要的高等級(jí)公路建設(shè)，而當(dāng)時(shí)的攤鋪機(jī)受綜合機(jī)械、控制等技術(shù)水平的限制，以及人們施工理念、生產(chǎn)進(jìn)度要求等影響，在大寬度大厚度攤鋪方面未曾得到開(kāi)拓。

國(guó)內(nèi)行業(yè)專家對(duì)大量工程實(shí)踐的跟蹤研究表明，具有抗離析功能的大型設(shè)備，在良好的組織與施工管理下，完全可以整體成型攤鋪瀝青路面和水穩(wěn)基層，避免并機(jī)接縫離析、縱向離析，使路面基層、面層形成整體板塊結(jié)構(gòu)，其抗拉伸、抗沖擊強(qiáng)度大幅提高，還原了寬幅高速公路設(shè)計(jì)的初衷。曾經(jīng)使用具有抗離析功能的攤鋪機(jī)進(jìn)行大寬度大厚度施工的人把單機(jī)一次成型攤鋪比喻為“實(shí)木板”的效果，把雙機(jī)并機(jī)梯次攤鋪比喻成“膠合板”?！皩?shí)木板”的整體板塊結(jié)構(gòu)，無(wú)論是抗壓、抗沖擊還是抗拉彎、抗拉伸性能都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于“膠 合板”。

對(duì)于采用抗離析大厚度攤鋪工藝鋪筑水泥穩(wěn)定碎石的基層而言，層間界面數(shù)減少，相對(duì)于“多層薄層疊合板”，一次性成型的厚板的抗疲勞斷裂能力大幅度提高。除此之外，該工藝減少一道施工工序，對(duì)降低人力和能源成本、提升施工效率的作用不言而喻。

早在2004年以前，中大機(jī)械的科研專家就注意到現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范在實(shí)踐中存在的弊端，并結(jié)合攤鋪機(jī)技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向提出了采用通過(guò)改進(jìn)螺旋分料器結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)發(fā)展抗離析、大寬度、大厚度、高密實(shí)度、高生產(chǎn)率攤鋪機(jī)技術(shù)的觀點(diǎn)。事實(shí)也證明了其正確性，2009年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部將中大機(jī)械“寬幅抗離析大厚度攤鋪水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)施工工法”列為國(guó)家級(jí)工法。

規(guī)范變了

按照發(fā)展的觀點(diǎn)，任何技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范都有其階段性，多、快、好、省的技術(shù)和方法總是會(huì)成為科技發(fā)展的方向。管理部門頒布的技術(shù)規(guī)范根據(jù)現(xiàn)實(shí)的技術(shù)條件與可能規(guī)定一種方法，并認(rèn)為這種方法是實(shí)現(xiàn)其質(zhì)量目標(biāo)的保證。從1985的《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》第一版執(zhí)行開(kāi)始，到2015年《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（簡(jiǎn)稱《細(xì)則》）正式出臺(tái)，20年間歷經(jīng)4次更新，該項(xiàng)規(guī)范一直是最權(quán)威的公路工程施工標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)手冊(cè)，也被當(dāng)做評(píng)判施工過(guò)程是否合規(guī)的準(zhǔn)繩。在最新一版《細(xì)則》中，已明確指出“具有足夠的攤鋪能力和壓實(shí)功率時(shí)，可增加壓實(shí)厚度，具體的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定”，并補(bǔ)充說(shuō)明“碾壓厚度的增加，可以減少結(jié)構(gòu)層的數(shù)量，改善層間結(jié)合，提高路面結(jié)構(gòu)的整體性”。

守得云開(kāi)見(jiàn)日出

同許多的新生事物一樣，大寬度、大厚度攤鋪技術(shù)從出現(xiàn)至今一直飽受爭(zhēng)議，但它已在質(zhì)疑與爭(zhēng)論中變得越來(lái)越完善。近年來(lái)，一些國(guó)際大牌企業(yè)也曾希望借鑒此類技術(shù)以豐富自家的產(chǎn)品線，這即表現(xiàn)出先進(jìn)企業(yè)把握市場(chǎng)風(fēng)向時(shí)的靈敏嗅覺(jué)，也佐證了這項(xiàng)技術(shù)的可取之處。

當(dāng)下，大寬度、大厚度攤鋪技術(shù)的大范圍推廣應(yīng)用仍存在政策、標(biāo)準(zhǔn)的限制以及業(yè)主的認(rèn)可等方面的壁壘，但隨著我國(guó)高速公路越修越寬，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)只會(huì)愈發(fā)明顯，也許再過(guò)幾年，那些爭(zhēng)論和質(zhì)疑聲都會(huì)成為“那些年的事兒 ”！