科技创新之光照亮江北快速路

破解路堤结合式

公路防渗难题

院士解决方案

江北快速路是一条路堤结合式的公路，部分路基即是长江大堤，堤面上就是快速路的路面。在长江水长期冲刷和地面车辆长年碾压下，如何保证大堤结构完整且不渗水，成为了建设江北快速路的一个技术难题。

中国工程院院士王复明对这一问题提出解决方案：向大坝内填充一种特殊的高聚物注浆材料，这种材料相比传统的混凝土挡水墙更“柔”，不仅能跟随周边地层的变化而协调变形，有效保护大堤安全，形成更好的挡水效果，而且更环保，造价更低。这一技术被称为土质堤坝防渗技术。

王复明院士表示，此项技术之前已在黄河堤防上实施过，取得了良好的效果，如能在长江干堤上推广使用，将属首次。

这种针对土质堤坝的柔性防渗技术到底效果如何？在江北快速路的八厂联防段试验现场，笔者亲眼见证了其防渗效果。

在一段用于试验的土质堤坝上，建设方分别将堤防剖开，可从剖面看到1.5至3厘米厚的高聚物注浆材料组成的挡水墙。在旁边的另一个试验现场，建设方在挡水墙两侧各挖一个两三米深的基坑，一侧注满水，另一侧空置，检验水是否能渗过挡水墙。观察发现，空置的基坑内完全没有积水，满水的坑内水位没有降低。

5月6日，在由航发集团和郑州大学联合主办的有关论证会上，专家组成员对上述效果给予了高度评价。以中国工程院院士郑守仁、钮新强为代表的十多位专家表示，土质堤坝防渗技术具有我国特色的自有创新成果，具有对堤坝扰动小、施工快捷、造价低、耐久性好、变形协调性能好等特点，符合土质堤坝防渗的需求。专家们还建议，该技术应加快在长江中下游干、支流堤防应用。

航发集团主要负责人说，土质堤坝柔性防渗技术已具备了全线应用的条件，将按照院士和专家的意见和建议，进一步完善技术方案，确保该技术在江北快速路上的成功应用，让江北快速路成为国家乃至国际上防渗技术的示范工程。

办公室内都能

精密监控路基碾压质量

北斗张开“天眼”

江北快速路兼具道路和堤防两项功能，因为防汛的需要，路基填土高度较大，笔者在现场观察发现，尤其是八厂联防和武湖段，一般填土高度6米至8米，最高填土高度达13米。

因为路基填土高度较大，工程通车后极易出现路基沉降，路面产生较大坑洼，导致车辆行驶时跳车、颠簸，影响到车辆行驶的舒适性。路基沉降是高填方路基的一个质量通病，在高速公路路基施工的工期安排时，路基施工时间一般均比较长，目的是让高填方路基自然沉降一段时间。

江北快速路因受防汛等客观原因制约，工程有效作业时间受到较大影响，高填方路基施工时间比较短暂。为减少通车后路基沉降，一方面要求施工单位做好精细化施工，加强路基填土碾压质量控制，另一方面，航发集团与武汉市市政建设集团、武汉导航与位置服务工业技术研究院有限责任公司联合研究应用北斗导航系统来监控路基碾压质量。

江北快速路北斗精密监控路基碾压质量系统工作原理是在江北快速路沿线建设3个北斗基准站组网覆盖整个高填方路基段，并建设基准站管理系统统一管理基站，同时在高填方路段的压路机上安装北斗信息终端。

基准站将基准站数据通过PDL电台将差分数据传给流动站（碾压车），流动站实时RTK定位，并通过3G/4G网络将实时数据上传到数据服务中心，由数据服务中心分发监控数据到各个项目部监控中心。

笔者在航发集团建设公司办公室及施工单位的项目部体验发现，两处地点均可通过互联网实时监控江北快速路高填方路段路基填土碾压情况。通过网络实时监控数据，可看到每个填土路段压路机碾压的速度、每个作业面压路机碾压的遍数、每个作业面当前的填土高程，根据这些数据就可以判断每层路基填土厚度、压实度是否满足规范要求。

大体积混凝土

未出现一条裂缝

化解技术难点

6月的新河大桥建设现场热闹非常：黄陂侧的黄色缆索吊已经伫立在河边，对岸的缆索吊也已具备雏形，施工工地上车辆川流不息，工人在桥梁承台上忙碌着。

江北快速路上的新河大桥为中承式提篮拱桥，拱高42米，考虑河流通航和钢箱拱拼装精度要求，桥梁建设采用缆索吊工艺拼装主拱，为武汉地区首例采用该工艺。国内桥梁专家、中国工程院院士秦顺全曾对江北快速路新河大桥工程有过评价，他说该桥外形上看类似晴川桥，但桥面是叠合梁，类似二七长江大桥和鹦鹉洲长江大桥，设计理念先进。

在施工过程中，新河桥段项目主要技术负责人主持实施城市滨江软土地区“承台拱座深基坑施工方案”、“缆索吊安装吊装施工方案”、“承台拱座大体积混凝土施工方案”，为项目的顺利实施提供强有力的保证措施。

江北快速路新河段承台、拱座大体积，混凝土收缩裂缝风险极大，为建设好这座桥，建设方从设计评估、材料选用及配制技术、施工养护工艺、监测技术等角度量化关键影响因素，制定了完善可靠的解决思路和方法，形成成套关键技术和技术指南，全面提升桥梁大体积混凝土抗裂性能。

为确保方案的有效实施，有关负责人全程跟踪现场施工质量，确保钢筋下料安装准确、接头牢固和水泥、砂、石品质满足设计要求，浇筑施工过程中，现场监督规范施工人员操作流程，确保混凝土振捣和养护按方案实施，承台拱座拆模后未发现一条裂缝，为本工程以及后续类似工程提供技术基础和模范标准。

此外，江北快速路新河段临长江而建，施工场地和工序布置受长江水位变化影响极大，如何有效地进行施工场地和工序布置是项目施工首先要解决的问题，为此，建设方引入了BIM技术，建立工程项目、施工场地3D模型，并引入长江水位和施工过程随时间的变化信息，模拟实际每一天现场施工状态，实现工程项目的4D管理，根据可能的冲突，优化得到最经济合理的施工场地布置方案和施工工序安排，确保始终做到快长江水位一步。同时，建设方还使用BIM技术进行技术方案模拟施工，做到可视化交底，让管理人员和作业工人对施工过程有更直观的理解，便于集思广益，优化施工流程，加快了施工进度。

目前，航发集团以江北快速路工程为依托，开展了《城市滨江道路堤坝防渗加固的高聚物注浆技术研究》、《城市滨江景观钢拱桥施工成套技术研究》科研课题研究，并已在集团公司立项，力求通过工程建设带动企业科技研发能力的提升，更好促进建设和施工的进步。

关键词：快速路，路基填土，江北，高填方路基，碾压质量，注浆材料，创新成果，防渗技术，承台，挡水墙