我国高速公路水泥混凝土路面建造新技术研究.pdf

我国高速公路水泥混凝土路面建造新技术 我国高速公路水泥混凝土路面建造新技术 傅 智 (交通部公路科学研究院 北京 100088) 1 高速公路水泥路面面临千载难逢的快速发展机遇 过去的一年是国际市场上原油和沥青价格有史以来最高的一年，从2004年中飚升到每桶50美元以上， 最高超过每桶70美元，目前维持在60余美元高价位，按正常年份每桶25美元计算，原油上涨3倍左右；沥 青涨价幅度与原油保持同步。原油价格飙升对我国主要依托沥青建造的高速公路带来巨大的冲击和影响， 同时，也为全部依托我国自产水泥、砂石料等资源建造高速公路水泥混凝土路面带来了千载难逢的快速发展 机遇。 目前我国高速公路沥青面层建造单价比水泥路面高50％，建设投资剧增；同时，购买沥青要现金，且不 能按期供货，工期没有保证。我国水泥因燃煤涨价，略有上涨，42．5级水泥全国平均在每吨350元左右，仅 为沥青的1／i3～1／i5。作者研究得出的等投资平衡点是水泥与沥青的1／6。要回避国际市场高油价带来的 沥青价格飚升的高风险和高投入，用有限资金建造更多的高速公路，增强我国高速公路建设安全性和经济 性，符合国家提倡的节约型经济和环保要求，就必须加强滑模摊铺水泥混凝土路面技术的研究与应用，大力 推进其技术创新和进步，我国高速公路路面建设不应再仅仅依赖沥青路面一项技术，在解决水泥路面建造新 技术的前提下，回避高油价风险，多建造高速公路水泥路面。 高速公路水泥路面设计施工成套技术是我国以往提倡的“因地制宜，黑白并举”路面建设方针的第二条 出路，2004年《水泥混凝土路面设计规范》获得中国公路学会二等奖；2005年《公路水泥混凝土路面施工技术 规范》(JTG 术已经被公路行业公认为达到了国际先进水平。 本文主要介绍近十六年来，我国高速公路水泥混凝土路面建造技术所取得的研究进展和技术创新，期待 通过此文的介绍，使国内各省、区交通厅、公路局的决策者们对于建造高质量、舒适、经久耐用的高速公路水 泥混凝土路面建立起足够的技术信心。 2高速公路水泥路面环保与长寿命优势 2．1 水泥混凝土路面比沥青路面更加环保 水泥混凝土路面所用的所有材料：水泥、砂石料与粉煤灰、矿渣掺合料等都是环境友好型的。水泥水化 后形成的水化硅酸钙和水化铝酸钙是自然界原有的托贝莫来石，不会对土壤与地下水产生任何污染，即使是 路面磨损下来的碎屑，也仅为尘土，而不是任何有害物质。 高性能混凝土中除了使用水泥外，要求掺加粉煤灰、矿渣等活性掺台料，一方面，使这些工业废渣变成混 凝土的重要原材料，使废渣变成了资源；同时，这些工业废渣通过生成水化硅酸钙和水化铝酸钙被混凝土固 定起来，变成了结构混凝土的一部分，既消化废渣，实现了环保要求，又变废为宝，节约了水泥，符合节约型经 济建设要求。 2．2 水泥混凝土路面全寿命成本更具优势 水泥混凝土路面的设计基准期为30年，沥青路面的设计基准期15年，相差一倍，实际上当水泥路面的 路基足够稳定时，面板的使用寿命比30年更长，以北京为例，小型机具施工的二环路水泥混凝土路面，1964 第三届全国公路科技创新高层论坛论文集(上册) 年建成，2004年沥青罩面，使用了，40年，现在老水泥路面依然是沥青面层下的承重结构层。北京林业大学 门前的清华东路水泥路面58年建成，至今已48年，依旧在正常使用。最具有代表性的长寿命水泥混凝土路 面是首都机场的老路，1956年建成，至今没有用沥青加铺与罩面，依然在正常使用当中，迄今为止，已经使用 了整整50年。现有交通量巨大，想等车辆间歇，上路拍照都很困难。全国其他地方也有一些使用寿命超过 30年的老水泥路面，依然在超期服役中，在此不赘述。 从黑自两种路面的耐久性对比可见，水泥路面具有独特的耐久性优势，沥青路面的沥青是有机高分子材 料，存在着十年左右的老化龟裂问题，而水泥路面不存在老化，它有loo年以上的风化问题，自然界中最耐久 的天然材料是岩石，而水泥的水化生成物就是自然界中天然存在的脱贝莫来石，除车载作用下的加速破坏 外，水泥路面的耐水性、耐湿性、耐温性，要大大地优于沥青路面，因此，水泥混凝土的耐久性要优于沥青混合 材10倍以上。建好的水泥路面如果没有路基欠稳固造成的早期破损，正常使用40～50年是没有问题的。 在《中国交通报》2006年2月27日的公路周刊上，作者发表