解读｜中国为何没有像美国一样大范围地使用水泥路面？

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2016-11-03 极客君 土木极客

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一位知乎网友说：到了美国，发现虽然同样不如沥青路面应用范围广泛，但是水泥路面的应用范围比国内大很多，很多州际公路都是水泥路面。他问道：为什么中国没有像美国一样大范围地使用水泥路面？

现实果真如此吗？水泥混凝土路面在我国的应用现状究竟是什么样的？

长安大学的申爱琴教授在2015年9月举办的“第二届公路工程水泥混凝土与外加剂应用技术研讨会”上作报告称：水泥混凝土路面是我国高等级路面的主要结构形式之一。截至2014年，水泥路面占全部有铺装路面的比例提高至73.5%。

在美国、加拿大，高速公路采用水泥混凝土路面的比例分别为30%和6%；比利时有50%的高速公路是水泥混凝土路面；在中国，高等级（高速、一级）公路+二级公路中，水泥混凝土路面占40%。

根据我国2013~2030年的交通发展目标，未来公路网的合理规模为550万~600万km。在40万km国家公路中，水泥混凝土路面只占6%；在45万~60万km省级公路中，水泥混凝土路面所占比例也仅有8%~10%；在460万~520万km乡村公路中，则占84%~87%。

1828年，英国人在伦敦郊外第一次用水泥混凝土铺筑道路基层；1912年，美国开始把水泥混凝土用于标准面层。第一次世界大战后，水泥混凝土路面得到了广泛的应用。

在中国，水泥混凝土路面起步较晚。1970年，全国公路水泥混凝土路面的里程仅为200km。但在2005年，混凝土路面里程已经达到306622km，在高级和次高级路面中所占的比例也达到57.6%。

但是，为什么在近十余年里有那么多高等级道路“白改黑”工程？

究其原因，国内早期修建的水泥混凝土路面由于设计与施工不当，出现一些早期破坏，使得其近年来发展受到限制，出现沥青路面“一边倒”的局势，而将水泥混凝土路面主要用于一些较低等级的道路。

对于该知乎网友的问题，“段子介”的回答颇为详细，也得到了很多网友的赞同：

首先，为什么沥青混凝土路面贵？因为水泥我国可以自产，重交通沥青多靠进口。在施工上，沥青路面机械化程度高，水泥路面依然靠人工为主。成本差异明显。

其次，为什么现在优先考虑沥青混凝土路面？我国从开始修建高速公路，一直到零几年，都还是大量采用水泥路面。但是时间证明水泥路面无法适应我国超载多，重车多，车流量上升明显的实际。许多高速公路在通车五六年后，水泥路面就出现了破裂、缺角、下沉，导致路面不平整，成了“搓板路”。另外，水泥路面一旦积水，摩擦力显著下降，车辆易打滑导致事故。在北方和高海拔地区，水泥路面则易结冰，更加危险。

沥青路面的好处

（1）施工快速。水泥路面浇筑后必须养护至少七天，达到设计强度要更久。沥青路面摊铺后一天就可以开放交通。

（2）维修便捷。水泥路面为了避免热胀冷缩导致的变形破坏，必须分成一块一块的，面积不能多于25平方米。一旦损坏，至少一块板必须全部破除，重新浇筑路面，养生后才能开放交通，这样至少半个月没法跑车。沥青路面损坏，切除损坏区域，重做路面就好了，一两天即可开放交通。

（3）适应力强。水泥地面属于刚性路面，虽然强度大寿命长，然而对路基稳定性要求非常高。一旦路基有轻微变形，就直接影响路面平整度，既而影响行车舒适度和路面耐久性。沥青路面则是柔性路面，显然在这方面要优越的多。

（4）沥青路面性能便于提升。沥青混凝土是混合材料，可以掺入多种材料改善性能。例如，沥青路面在高温和水稳定度上不如水泥，但加入改性剂就可以解决这一问题。同时，还可以加入聚酯纤维来提高沥青混凝土的抗剪切性能，加入抗车辙剂来抵抗车辙形成等等。

（5）目前，世界范围内新建高等级公路时，路面首选沥青混凝土路面，包括美国。但是欧美偏重长寿命沥青路面，路面层较厚。我国目前来看，还是柔性路面+半刚性基层可能更适应。

水泥路面的好处

（1）刚度大，强度高，板体性好。有较高的承载能力和扩撒荷载能力。

（2）稳定性好。在气候条件急剧变化的地区，不易出现沥青路面的某些稳定性不足的损坏。

（3）耐久性好。由于其强度和稳定性好，抗磨耗能力强，所以疲劳特性好。一般可使用20~40年。

（4）抗侵蚀能力强。水泥混泥土对油及大多数化学物质不敏感。

（5）养护费用少。在正常设计，施工和养护条件下为沥青路面的1/3~1/4。