汽车试验场特种路面质量控制

徐高鹏　王晓东

摘要：高附着系数路、拱形路、沥青挤压变形路都是具有代表性的汽车试验场特种路面。汽车试验场特种路面要将汽车使用过程中的使用条件和道路条件呈现出来，通过浓缩和集中各种实际路面来形成典型化道路。因此汽车试验场特种路的路面质量具有非常重要的意义，影响到了汽车的研发和性能改进。基于此，本文主要对汽车试验场特种路面质量控制进行分析探讨。

关键词：汽车试验场；特种路面；质量控制

1、前言

汽车试验场是重现汽车使用过程中遇到的各种道路条件和使用条件，进行汽车整车道路试验的场所，其主要试验设施之一就是集中修建的各种试验道路。特种道路又是其中十分重要的一个组成部分，它是将实际存在的各种道路经过集中、浓缩、不失真地强化形成的各种典型化道路。其路面的质量＼＼好坏直接影响到为汽车的各项性能改进和研发提供的各项试验数据的准确性和可靠性。

2、汽车试验场特种路面质量控制

2.1沥青挤压变形路

沥青挤压变形路是模仿沥青路面在经过长期使用而產生的路面推移、拥包等外观变形较大的路面结构形式。与普通路面几百米出现一个类似拥包的质量缺陷相比，沥青挤压变形路一般几十厘米即设置一个特征点。某试车场沥青挤压路断面宽度只有3.8m，但由于左右两幅设计的特征并不相同，因此只能分成两次摊铺，施工时必须要使用窄幅摊铺机以及小型压路机。但在现场试验时，发现窄幅摊铺机的反应时间较长，实际铺设出的特征点距设计位置延后约30cm～40cm。因此，沥青挤压变形路的质量控制要点主要有两个：①窄幅摊铺机摊铺延迟控制；②特征点放样精度控制。解决摊铺延迟问题主要有两种方法：①人为将起点特征前移30cm～40cm；②直接按照错位摊铺。采用第1种方式时，需要大量现场试验以精确求出不同摊铺机的延迟时间；第2种方式的弊端为整条线路整体偏移设计，但由于每一条特种道路均为单体结构，对相邻道路基本没有影响，在征得建设方、设计方的同意后也可采用。

由于特征点距离短，放样时必须根据以直代曲的原则，按正矢值小于验收标准的要求计算出桩位间的距离。在某试车场施工时，道路长300m，但放样桩位达到1920个。在摊铺过程中，还必须进行跟踪测量，随时调整松铺系数。摊铺过程中来料应及时，保证一次性平稳摊铺，沥青接头尽可能的减少为0。整个路面采用3t的压路机，轮直径80cm，轮宽120cm，在换道时，应驶出路面外，以免破坏特征造型。碾压4遍成型，压实度达到90%。

2.2拱形路

拱形路的质量控制要点除了预制件的强度外，主要有两点：①模板的设计及加工；②预制件拼装精度。设计单位提供了一组控制点的相对标高数据及板块尺寸，但由于国内设计单位对不平整路的设计标准不统一，对于控制点之间的线型仅指出要用圆顺曲线连接，曲线要素并未给出，只能根据初步的设计图纸及施工经验细化整个不平整路的拱形线形。

施工时，根据设计上给出的0.5m×1m的四边形角点与基准面的高差，应用计算机程序预先设计出纵、横断面的连续拱形形状。在已设计成形的连续拱形图形上定出0.5m×0.5m的四边形角点与基准面的高差，以此来加密控制连续拱形在现场施工中的成型。综合考虑纵横断面的拱形形状在具体某一点上的凹凸，根据最终成型形的面板设计图考虑镜像关系确定底模拱形不平整线形。

2.3高附着系数路面

汽车试验场高附着系数路面设计长370m、宽7m，设计主要要求路面附着系数均匀保持0.9以上、误差+2%。磨耗层厚度为35mm，误差±1.5ram。施工前未见关于附着系数大于0.9以上路面施工的公开报道，施工时无可借鉴经验和数据。施工前对该路面的质量控制要点进行了认真分析，主要存在以下难点：

①磨耗层材料设计时未明确材料技术指标；

②附着系数与面层构造深度联系紧密，施工时如何控制构造深度。

③磨耗层设计仅3.5cm，无法直接作为承重层直接受力，如何确保其与混凝土面层结合紧密。

2.3.1高附着系数路面配合比设计

采用正交试验设计方法来确定影响路面附着系数高低的因素和水平，然后综合考虑强度、耐磨性能等指标，优选高附着路面混合料配合比的方案。高附着系数混合料配合比水泥采用P·042.5R硅酸盐水泥，用水符合混凝土工程用水要求，骨料原则上选用高强、坚硬、耐磨的材料。初步选定棕刚玉砂、玄武岩、石英砂为骨料，选定骨料的最大粒径不大于9.5ram，并根据需要进行适当4级配分别采购，以确定配比所需合适的颗粒级配，找到不同的材料和不同粒径骨料的合理组合，形成混合料。

将选定的2#棕刚玉砂、1#石英砂、2#石英砂按1：3：1比例混合成细骨料，将3#棕刚玉砂和3#石英砂按1：1混合成中骨料，粗骨料采用4#玄武岩。各材料的合成级配见表1。配合比设计试验采用正交试验，试验目标衡量指标为摩擦系数（摆值）、构造深度、附着系数。综合考虑影响衡量指标的因素，以及灰比、细混合骨料用量、中混合骨料用量、玄武岩用量作为因素A、B、C、D进行4因素正交试验，不考虑交互作用。

2.3.2磨耗层的施工

磨耗层混合料必须在普通混凝土初凝前摊铺，避免结构分层影响其结合。磨耗层紧接着普通钢筋混凝土层后1h～2h施工，必须保证在普通混凝土成型后和初凝之前摊铺。两层之间的浇筑时间间隔要严格控制，且两层之间不留施工缝，以保证混凝土路面有很好的完整性。

磨耗层混合料摊铺整平后，人工收光一次，待混合料接近初凝时，人工再收光一次。现场按试验确定的比例配置好毛面剂溶液，待二次收光后采用喷雾器喷洒毛面剂溶液。喷洒时采用两人沿两侧同时喷洒，均匀喷洒保证不留死角，喷洒完后整个混凝土面层的毛面剂溶液表观应均匀一致。喷洒毛面剂时间应严格控制，喷洒过早毛面剂溶液嵌入较深，磋磨后表面构造深度过大，影响混凝土路面的耐久性。如初凝后喷洒毛面剂，毛面剂溶液对混凝土路面表面影响不够，导致混凝土路面表层构造深度不够。

高附着磨耗层喷洒毛面剂后，把握好磋磨时间。磋磨时采用电动磨光机均匀磋磨一遍，磋磨过程可去除表面水泥浆液及少数脱落的细小颗粒骨料。磋磨后即时用水冲洗路面，对磋磨中遗漏部分采用人工磋磨。磋磨后整个路面骨料外露均匀、凹凸面明显。

3、结语

众所周知，在汽车试验场问世以前，几乎所有的汽车道路试验都是在实际公路上完成的。但是，在实际公路上进行汽车道路试验存在着许多缺陷。首先，由于实际道路路况的变异性及不可重复性，必然导致试验数据可靠性差，可比性不强，其试验结果难以指导汽车新产品的开发；其次，在实际道路上进行试验，成本大，周期长，无法为企业的长远发展形成必要的技术贮备。随着汽车工业和公路交通的飞速发展，特别是随着高速公路路网的逐步形成，实际道路上的交通流越来越大，汽车行驶车速越来越高，以至在实际公路上进行汽车道路试验的传统作法早已变得很不现实。

从以上几种特种路面来看，每一种特种路面的质量控制要点均有所不同，沥青挤压变形路侧重于特征点的精确放样，拱形不平整路则侧重于底模的制作，而高附着系数路面更侧重于配合比设计及各种工序时间的合理掌握。因此，特种路面实施前应重点分析每种路面的作用、特点以及现有技术能否完成建设任务等，施工时才能有效把握质量控制点并采取针对性措施保证质量。当然，特种路面的施工质量仍有很大的提升空间，如沥青挤压变形路施工中引进智能摊铺系统，利用GPS控制摊铺机在特征点上的精确走行，提高成型精度。拱形不平整路面安装时可采用CA砂浆、多向千斤顶的无砟轨道板铺设，提高面板铺设质量。因此，为了保证特种路面的施工质量，还需拓展思路做更多方面的深入研究。

（作者单位：中国汽车技术研究中心）