中國人是這樣筑路的

中國人是這樣筑路的

中大機械創(chuàng)新科技催生優(yōu)質工程

濟青高速四改八車道項目巡禮

撰文  傅曉鳴    圖片  惠京鵬  韓衛(wèi)民  王之光  

細說四改八

一項杰出的工程，必然要有一個務實、創(chuàng)新、精雕細琢、勇于破題的攻關團隊，才能使其實現(xiàn)杰出。

這是一條國家交通運輸部確立的科技示范項目、一條綠色科技示范工程，發(fā)生在濟青高速“四改八”改擴建工程中的創(chuàng)新故事。

所謂示范，就是帶頭、引領，就是榜樣、典范，示范，就是將活兒干得好、干得出色、干得前所未有、干出個樣子供大家學習參——進一步說，示范，就是前人未及之事，而今為我所創(chuàng)！

在這個示范工程中，中大機械為實現(xiàn)真正意義上的橫向“一字坡”，縱向“無縱縫”設計要求，與承建方一起，創(chuàng)新出高速公路改擴建中，水穩(wěn)層結構層雙機組同步分層大厚度連續(xù)攤鋪碾壓整體成型施工工法。通過機械設備集成創(chuàng)新，應用新工法，在濟青高速“四改八”改擴建工程中大顯身手，既保證了施工期間社會車輛繼續(xù)通行和暢通無阻，又根本解決了以往改擴建及新建工程存在的質量通病和固有頑疾，嚴格按照建設工期和施工周期短的要求，用省工時、省人力、省資金、保質量的新工法，取得了事半功倍的效果，推動了施工品質和道路建設品質革命，對今后的高速公路改擴建和新建工程施工，起到重大的示范和引領作用，具有非常廣泛的推廣價值，其影響不可估量?？梢哉f，為今后高速公路改擴建及新建工程樹起行業(yè)標桿，開創(chuàng)了路面水穩(wěn)基層同步大厚度連鋪連壓一次整體成型施工的先河。

何為四改八

不是行業(yè)內(nèi)的人，面對“四改八”名詞，一頭霧水，不知所云。這是土木工程的一款專業(yè)用詞。倘若把它放在高速公路改擴建工程中，不用解釋已能猜出大概了。用通俗話講，“四改八”就是將高速公路原來的雙向四車道改為八車道。也就是說，在原來單向雙車道老路上，再新加兩個新車道，一來一往，四車道變成八車道，路面整整拓寬一倍！

這樣的工程，說起來簡單干起來難，而且難度非常之大，不是業(yè)內(nèi)人士，不參與擴建工程，很難體悟工程技術的難度和工藝創(chuàng)新所包含的科技分量與價值。

難度一，要求建設工期短，施工周期短，而且越短越好；難度二，不能封閉交通。施工期間，要保證社會車輛繼續(xù)通行，不能由于施工影響交通運行；難度三，新改的八車道路面要達到“一字坡”和“無縱縫”，保證工程質量并具有示范性；難度四，水穩(wěn)反開挖部位回填施工難度大。通過此次工程，徹底杜絕傳統(tǒng)施工中容易發(fā)生的通病和固有頑疾。條件苛刻，工期逼緊，困難重重。困難就是動力，機遇逼迫創(chuàng)新，只有智慧的大腦才能取得完勝。一場前所未有的攻堅戰(zhàn)在濟青高速公路打響！

改擴建施工設計要求，四改八全幅18.75m的寬闊路面，必須是“一字坡”和“無縱縫”，這是工程質量的總體要求。

“一字坡”顧名思義，就是路面稍斜，呈一字型，目的為排水方便，遇上天雨，能讓路面上的水迅速流動，排到路基之外。這不是為好看，是為公路安全運營與實用，無論再大的天雨，也不會由于路面積水而造成行車困難與危險；

“無縱縫”就是要求對18.75m的全幅路面一次性攤鋪，沒有縱向拼接的縫隙和痕跡，整個路面天然一體，如瀑布般，一瀉千里。

在濟青高速四改八改擴建工程中，無縱縫堪稱一個非?？量痰脑O計要求，它否定了傳統(tǒng)工藝用兩臺攤鋪機并機攤鋪、或者三臺以上機子并排攤鋪施工工藝。這樣的要求目的非常明確，因為用那樣的機械和工藝，路面攤鋪過程中，縱縫與路拱的出現(xiàn)是無法避免的。這是為保證路面使用年限和壽命，不至于在保修期內(nèi)進行封路大修，造成各種不必要的浪費。

在質量安全的防范中，有縱縫的路面最容易被車輛碾壓撕裂，是出現(xiàn)離析病害的最大隱患。無縱縫整幅攤鋪，就是不留接口，不留隱患，杜絕今后發(fā)生不該發(fā)生的事情，防患于未然。

中國古代有個成語叫“分崩離析”，在筑路行業(yè)，離析這個詞被工程質量所用，如果用高速公路場景來描繪，離析便是瀝青與石子在車輛碾壓中敗壞分離，出現(xiàn)坑洼不平，車輪碾過，震蕩顛簸，石子飛揚！

從宏觀角度講，高速路的核心體現(xiàn)著“高速”二字。若不為提升行車速度，修高速便無任何意義。為實現(xiàn)這個目標，只有在公路單雙向全封閉的狀態(tài)下，達到路面平整、無坑洼、無離析、無沉降、才能實現(xiàn)高速行車，才能使車子在高速公路上歡暢行駛，這是高速路的核心要求。

高速公路改擴建工程的確存在著許多技術難題。一個使用多年的老路，地基沉降，高程不一，與一個剛拓寬的新路面合二為一，像新織出的布匹一樣，平整舒展，不分新舊，不能有中間的接縫，不能有高低不平，不能有瑕疵，不能出現(xiàn)鑲接中的凹陷與沉降，在車輛不間歇的疾馳與強力碾壓中，不至于出現(xiàn)路面損壞，既便是將來若干年，也能一直保持質量不變。

人類科技進步的大趨勢為筑路界提出更高要求，攻堅克難，勢在必行。一場攻堅戰(zhàn)就此打響！

然而，中大機械面對四改八，在機械制造上已占盡先機。四改八改擴建工程中要求的橫向“一字坡”和縱向“無縱縫”，用中大20多年來自主研發(fā)的變形金剛攤鋪機整機攤鋪，已占盡先機，完全能夠克敵制勝?？梢则湴恋卣f，在世界攤鋪史上，這樣寬幅面的攤鋪要求，甚至最寬幅面能鋪到23米的超寬型攤鋪機，只有中大生產(chǎn)的筑路機械能夠勝任，只有中大能攻克改擴建工程要求的“一字坡”和“無縱縫”技術難關。舉目全球筑路行業(yè)，風光獨占，唯此一家，成為承包方的唯一選擇。

濟青高速的前世今生

提起濟青高速，不是所有人都能知曉，沒有跑過車的人，不經(jīng)常駕車外出者，不是生活在山東半島乃至中原一帶的人，對濟青高速或許有些陌生，其實它的名聲，在改革開放初期就已叫響。這是一條著名的高速路，所謂著名，是改革開放之初，隨著山東省經(jīng)濟的迅速發(fā)展，在齊魯大地上率先建成的一條高速路。全長309公里，起始濟南，終結青島，1994年建成通車，簡稱濟青高速。

如果將高速公路路網(wǎng)喻為人體脈絡，濟青高速當屬國家路網(wǎng)中的大動脈之一。它是山東省客貨運輸最繁忙的一條路，為山東的經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大貢獻，至今仍被喻為山東的黃金路。將之放在國家路網(wǎng)中，它又是國家“五縱七橫”綜合運輸大通道中的主力干線，橫貫山東半島，打通了沿海與內(nèi)地省區(qū)的通道，把華東、華北、中原地區(qū)乃至沿黃流域與山東青島聯(lián)系在一起，為內(nèi)陸省份提供一條通暢的出?？谕?。同時它也是青島至拉薩通道的重要組成部分。

但是運營20多年，這條為山東省經(jīng)濟建設做出過重大貢獻，繁忙而年久的高速路老了、舊了，更重要的原因是，原來的雙向四車道隨著地面物流的增加和交通出行的繁忙，已經(jīng)處于嚴重的超飽和狀態(tài)，尤其節(jié)假日擁堵已為常態(tài)，遠遠不能滿足人們出行及交通運輸需求，已成為山東經(jīng)濟發(fā)展的制約，改擴建工程勢在必行！

高速路公路改擴建是中國筑路界面臨的新課題，是進一步深化改革開放的新需求。道路拓展，需求廣泛，一場新的革命已經(jīng)到來！當年率先建成的山東省第一條高速路，如今又要擔當起改擴建示范工程大任，既是殊榮又是考驗。

在山東省統(tǒng)籌規(guī)劃與國家交通運輸部的批示下，2016年6月，濟青高速全線“四改八”改擴建工程開工。在不中斷交通的基礎上，“邊通車，邊施工”成為此次改擴建的一條硬指標，也成為工程的最大特點，其特殊性和復雜性給建設者帶來巨大挑戰(zhàn)！

路面水穩(wěn)結構層雙機組同步分層大厚度連續(xù)攤鋪碾壓整體成型施工工法在創(chuàng)新中誕生

中大一貫以克敵制勝、攻堅克難著稱，有課題攻關的精英團隊，有一群智慧的大腦，更有一種頑強拼搏和堅韌不拔的企業(yè)精神。這樣的公路改擴建技術難題無疑給中大提供了一個攻堅克難的機遇，中大又面臨著一次科技創(chuàng)新的重大突破！

為在四改八中取得攻克難關的重大進展，中大機械集團董事長綦開隆率領工程技術人員及科研團隊，冒著酷暑嚴寒，風雨無阻，頻頻往返于工地和試驗室。數(shù)名攤鋪機手日夜奮戰(zhàn)在工地，駕機作業(yè)，精益求精。

面對傳統(tǒng)工藝和傳統(tǒng)技術，要想將其進行一番創(chuàng)新和改造，其施工重點和難點仍占很大比重，如同工程攔路虎，亟待解決。比如其一，質量通病難以有效遏制。按照傳統(tǒng)工藝，關鍵部位和薄弱部位施工存在質量通病無法有效遏制和徹底解決。比如路面反開挖部位水穩(wěn)結構層回填施工空間狹窄，工序銜接復雜，人為因素干擾多，水穩(wěn)層結構層分層攤鋪和碾壓對下層的擾動，水穩(wěn)養(yǎng)生環(huán)節(jié)影響等，都難以保證施工質量和施工周期；其二，邊通車邊施工，如何保暢成為工程最大難題。開工后如何保證原有四車道繼續(xù)保持通暢，不進行全封閉施工，將是一個攻關課題；其三，施工周期長的問題無法根本解決。這是傳統(tǒng)工法所限制的先天不足。由于水穩(wěn)層厚度需要分三層攤鋪施工，每層養(yǎng)生時間七天，增加層間結合處理工序需要周期長。如何保時間也是工程面臨的一道難題。

為攻克難題，實現(xiàn)四改八的設計要求，根據(jù)施工需要，中大在邊干邊實踐中，進行了有關機械的一系列改進和創(chuàng)新。

中大的創(chuàng)新產(chǎn)品DT系列大厚度、大寬度、抗離析攤鋪機，有效解決了物料的橫向、豎向、縱向、片狀、并機接縫離析，真正實現(xiàn)了大厚度、大寬度攤鋪需要，可對最大寬度23米，最大厚度60厘米的水穩(wěn)結構層攤鋪；創(chuàng)新產(chǎn)品YZZT39智能控制可調向振動壓路機，具有水平震蕩可調向和超大壓實功能，可根據(jù)壓實實際需要調節(jié)壓實激振力，保證壓實后上下層的密實均勻度，既能滿足壓實功能，又保證不過壓、欠壓，充分滿足大厚度壓實需要；創(chuàng)新產(chǎn)品超重噸味膠輪壓路機YL27/37變質量輪胎壓路機，具有霧化補水，強力揉搓功能，可以實現(xiàn)骨料強篏擠鍛配，有效避免表層松散；創(chuàng)新產(chǎn)品側向物料轉運車，可以實現(xiàn)橫向和其他方向供料，可在反開挖的槽部位側面均衡、連續(xù)、平穩(wěn)供料；創(chuàng)新產(chǎn)品水泥漿同步噴灑裝置，安裝在攤鋪機上，實現(xiàn)噴灑和攤鋪同步作業(yè)，可以給反開挖臺階側面和頂面全覆蓋均勻噴灑水泥漿，隨即混合料便將其覆蓋，可以同混合料中的水泥同步上強度，提高層間粘接效果。

筑路機械一系列科技創(chuàng)新及應用，催生了新工法的誕生?？梢哉f，新工法是在施工機械一系列科技創(chuàng)新基礎上的一次集大成。

反開挖回填就是為了不封閉交通的情況下，保證施工速度的一套新工法。

中大機械集團董事長綦開隆說，工程剛開始，原打算新開四車道同時施工，但是施工中難免左右穿梭，設備挪來挪去，勢必占用原來車道影響交通。即便是兩邊各開一條輔道配合施工，也同樣耗資費時，最后處理接縫和整體攤鋪時，也會因封閉路面而影響交通。

四改八改擴建工程要求“邊施工、邊通行”是硬指標，目的很明確。就是為了“快”與“省”，省就是省時、省力，省工、省錢！

既不能影響施工，又不影響通行，這是一對糾纏不清的矛盾，如何解決？

在課題聯(lián)合攻關階段，業(yè)主重視、專家指導、設備研發(fā)、施工組織、監(jiān)理監(jiān)督、各實力單位相互配合，取得了事半功倍的效果，促使新工法的誕生和應用，方案隨之而出。

為保證原有四車道的通暢，在單向雙車道一側采取硬拼接方式，迅速修建一條新的雙車道，讓原來雙車道老路和兩條新路形成四車道，中間地帶建起臨時隔離墩，保證往來車輛正常通行。

然后封閉另一側雙車道老路，引進中大機械 Power DT2000超大型抗離析攤鋪機，對全線單幅路面按照施工要求，對老路基與新修道路進行層層搭接處理后一次攤鋪成型，實現(xiàn)“一字坡”和“無縱縫”，從而保證“邊施工”“邊通行”的設計要求。待這一側路面鋪就后，將通行車輛導向新路，對原來臨時通行的四車道進行全面封閉，將新舊車道中間結合部進行反開挖回填工藝，最后進行超大寬度的路面一次性攤鋪。在這個過程中，一個創(chuàng)新工法就此誕生！

綦開隆說，反開挖回填的工程，亮點在于機械集成聯(lián)合作業(yè)。在反開挖回填中，組成兩個機組同時作業(yè)。第一個機組有一個側向供料車，一個攤鋪機，一個39噸智能調向壓路機，一個膠輪壓路機，一起跟進，同步運作。對反開挖回填底部兩層進行攤鋪壓實。緊跟其后的是第二個機組，配置與前一個機組相同，對回填后的最上層進行攤鋪壓實，這等于八臺設備兩個機組同步作業(yè)。

它的特點是不用一層一層的鋪，用快速推進法，一次碾壓成型，使原來需要21天至一個月時間完成的工序，現(xiàn)在只用一個小時就完成了。

之前的傳統(tǒng)工藝，鋪完一層要養(yǎng)生七天，只有七天才能產(chǎn)生結構強度，七天后再鋪第二層，同樣養(yǎng)七天，再鋪第三層。三次養(yǎng)生就要耗去21天。如今兩個機組前后緊隨一遍壓過，趕在初凝期內(nèi)，兩層合壓，形成整體。施工時間由21天至1個月，縮短到1小時，簡化了工序，省去了工時和養(yǎng)生時間，體現(xiàn)了中大機械一以貫之的優(yōu)勢，即“又快、又好、又省”！

綦開隆說，此次反開挖回填，在應用新工法的同時，又延伸出了今后四改八再加寬8米到12米的雙機組同步連鋪整體成型工藝，徹底顛覆原來的傳統(tǒng)工藝，不久的將來，又一個新工法還將誕生！

創(chuàng)新施工工法的成功應用，不僅解決了四改八擴建路面反開挖回填連續(xù)攤鋪碾壓整體成型施工難題，而且為新建工程水穩(wěn)結構層同步分層大厚度整體成型攤鋪與壓實提供根治方案，對縮短施工周期，遏制質量通病有重大意義。新工法大大提高了施工效率，節(jié)省了大量的人工和機械、材料成本，減少了工序，“又好、又快、又省”，“利國、利民、利企”的創(chuàng)新工法，將代表未來高速公路建設的發(fā)展趨勢，具有重要的社會意義和經(jīng)濟價值。

新工法的誕生，如一套組合拳，不但是單一設備的重大技術改進，更是一次設備集成創(chuàng)新，對實現(xiàn)創(chuàng)新工藝、新工法起到了重要保證作用。

水穩(wěn)層結構層施工的雙機組同步分層大厚度連續(xù)攤鋪碾壓整體成型工法是一次重大的工法創(chuàng)新，屬國內(nèi)首創(chuàng)，它解決了傳統(tǒng)施工工法中幾乎無法避免的施工難題，有效遏制質量通病，省掉部分工序，縮短了施工周期，有力保證了改擴建工程及新建工程的工程品質和建設品質。在濟青高速四改八改擴建工程中，筑起一道建設豐碑！