而在中國

雖然高等級公路大多采用瀝青混凝土道面

但新建機場絕大多數採用

水泥混凝土道面結構型別

看了下面這張對比圖，

大家就知道大興機場跑道為什麼採用

水泥混凝土道面了

統計表明，與瀝青材料相比，水泥混凝土路面造價低30%、養護費低50%。除路面載重性好的特點外，其30年的使用壽命是瀝青路面的兩倍。

面臨難題：水泥混凝土鋪面在重型飛機、過載貨車作用下，會出現早期斷裂、抗滑衰減以及快速維修困難等技術難題，嚴重降低水泥混凝土鋪面的使用品質，縮短了使用壽命，制約了水泥混凝土鋪面的發展。

So……

大興機場的跑道和停機坪

採用的可不是一般性的水泥混凝土鋪面

而是應用了交通運輸部立項研究的

“過載水泥混凝土鋪面關鍵技術與工程應用”成果

課題從1998年開始

山西省交通科學研究院牽頭聯合交通運輸部公路科學研究所、同濟大學等單位的專家學者，圍繞這一難題潛心鑽研，開展了過載和環境耦合作用下混凝土鋪面結構的設計理論與方法、材料與施工工藝、快速維護技術等研究。課題自1998年1月拉開大幕，到2014年12月研發成功，整整17年的時間，科研人員披荊斬棘，克服重重困難，在中國乃至世界範圍內攻克了過載水泥混凝土路面技術方面的難題。

精準聚焦現實問題，千錘百煉尋找答案

為徹查過載車輛特徵及路面損壞原因，專案組先後組織近千人次、歷時3年，對近百條過載高速、幹線公路的交通情況進行了摸排。調研結果顯示，在重荷載、高頻次作用下，普通混凝土路面結構、材料，以及常規設計和施工方法均遠遠無法滿足使用需求。釐清過載特徵後，專案組在混凝土路面結構和材料上整整下了5年功夫。混凝土鋪面的溫度場是影響其結構效能的重要因素，而中國南北方氣候迥異，溫度梯度差別巨大，為了給出全國都能使用的溫度梯度計算式，專案組歷時2年，先後收集了分佈在烏魯木齊、漠河、拉薩、廣州等全國各地194個站點最近50年的氣象資料，繪製了不同混凝土鋪面結構近10年的溫度場圖譜，給出了3區12項體系的全國混凝土鋪面結構氣候分割槽及分析引數。

■針對過載作用下基底沉陷、層間脫空等引發的混凝土鋪面損壞問題，專案組通過現場取芯、室內成型等方式開展了11820組不同材料的耐沖刷試驗和三軸重複壓縮試驗，僅實驗室廢件就堆滿了兩間廠房，最終建立了基層沖刷係數和土基塑性、彈性應變比的預測模型，為解決鋪面脫空斷裂提供了理論依據。

■針對機場不停航施工的迫切需求，團隊研發了“三維掃描、精細預製、低擾破除和精準裝配”一體化快速修復技術，解決了不停航施工難題。

■針對維修用混凝土的快硬需求與無法長距離運輸之間的矛盾，專案組發明了混凝土二次拌和用分散劑和促凝劑，通過對運至現場的大流態混凝土實施二次拌和，以實現混凝土現場自密、促凝，將延續近百年的28天的傳統維修週期縮短至6小時。

■針對脫空鋪面結構，基於小尺寸效應和奈米改善液固相接觸面技術，並經高速機械攪拌的破壁效應，最終專案組將注漿漿體的流動性由22s提到12s，並且採用奈米改性自流平水泥基注漿修補材料，實現了2小時內達到開放交通的美好願望，令業內側目。

成果達“國際領先水平”，社會經濟雙收益

在突破層層困難，解決一個個的難題之後，專案組建立了雙引數地基上的雙層複合板模型，突破了傳統理論存在奇異點等基礎理論問題，將臨界荷位應力與位移的計算精度提高了50%以上；系統整合了荷載作用模式和等效溫度應力的時空變化特徵和4種標準計算模態，提高鋪面結構近10倍的耐沖刷能力，降低28%的翹曲應力，降低土基2/3的不均勻沉陷……每一個進步的背後都是科研人員不懈努力的見證。

不僅如此，依託專案成果，專案組還編制了《水泥混凝土鋪面技術標準》《民用機場水泥混凝土道面設計規範》《港口道路與堆場設計規範》等10部國家行業標準，構建了涵蓋設計、施工、試驗、驗收和養護技術的國家和行業標準體系，對機場、港口堆場、過載公路建養起到了積極的指導作用。

功夫不負有心人。2019年1月8日，“過載水泥混凝土鋪面關鍵技術與工程應用”專案，榮獲2018年度國家科學技術進步二等獎。

專案成果總體達到了“國際領先水平”，不僅獲得17項發明專利，系統解決了過載水泥混凝土鋪面結構的理論、設計、施工、維護等技術難題，突破了鋪面三十年不大修的技術瓶頸，併成功應用於山西京大、得大、大同西北環等高速公路，大同電煤集運通道、呂梁、朔州等地的過載公路，北京新機場、上海浦東機場、喀麥隆kribi深水港等鋪面工程中，近三年取得經濟效益5.63億元。同時，該項成果還在中國及“一帶一路”沿線國家近千個機場和港口、上萬公里的過載公路和百萬公里鄉村道路的新建、更新與升級中發揮了重要作用。