汽車試驗(yàn)場綜合施工技術(shù)及其發(fā)展

熊選愛 （中鐵四局集團(tuán)第一工程有限公司，安徽 合肥 230031）

0 前 言

汽車試驗(yàn)場主要用于測(cè)試新型汽車綜合性能，被譽(yù)為“汽車的考場”，一個(gè)國家要想成為經(jīng)濟(jì)和軍事強(qiáng)國，就必須是汽車工業(yè)的大國，就必須擁有一流的汽車試驗(yàn)場。中國自20世紀(jì)50年代造出第一輛“解放”牌汽車，直到80年代中期，汽車性能試驗(yàn)全靠野外長途拉練，耗時(shí)、費(fèi)力，缺乏科學(xué)性。80年代末一汽海南，解放軍總后勤部安徽定遠(yuǎn)汽車試驗(yàn)場的建成，結(jié)束了這種長途野外拉練的局面。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，一汽農(nóng)安、二汽、交通部、上海大眾、上海通用、重慶長安等綜合試驗(yàn)場相繼鍵成。汽車試驗(yàn)場的建設(shè)邁向了新臺(tái)階，綜合汽車試驗(yàn)場的建成使汽車試驗(yàn)條件真實(shí)化、典型化，測(cè)試手段標(biāo)準(zhǔn)化，開發(fā)周期快速化，開發(fā)成本經(jīng)濟(jì)化，標(biāo)準(zhǔn)國際化。

1 汽車試驗(yàn)場特殊道路類型、試驗(yàn)內(nèi)容及綜合施工技術(shù)

1.1 汽車試驗(yàn)場特殊道路類型及試驗(yàn)內(nèi)容

汽車試驗(yàn)場，是重現(xiàn)汽車使用過程中遇到的各種道路條件和使用條件，進(jìn)行汽車整車道路試驗(yàn)的場所，為滿足汽車的試驗(yàn)要求，汽車試驗(yàn)場將實(shí)際存在的各種道路經(jīng)過集中、濃縮、不失真地強(qiáng)化形成典型化的道路。汽車試驗(yàn)場由以下⑥大類特殊道路構(gòu)成：①高速環(huán)道；②強(qiáng)化測(cè)試道；③耐久性測(cè)試道；④動(dòng)態(tài)試驗(yàn)區(qū)；⑤制動(dòng)測(cè)試道；⑥坡道測(cè)試道。

汽車整車性能試驗(yàn)是就是為了測(cè)定汽車的基本性能而進(jìn)行的試驗(yàn)。主要包括以下⑦大類試驗(yàn)：①動(dòng)力性能試驗(yàn)；②操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)；③平順性試驗(yàn)；④制動(dòng)性能試驗(yàn)；⑤通過性試驗(yàn)；⑥燃料經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)；⑦安全性試驗(yàn)。

1.2 汽車試驗(yàn)場綜合施工技術(shù)

1.2.1 高速環(huán)道曲面瀝青混凝土路面施工技術(shù)

高速環(huán)道曲面段橫向超高傾角達(dá)49°，施工中采用橋式曲面攤鋪機(jī)，并輔以專用軌道，研究了特殊的防下滑瀝青混凝土，成功鋪設(shè)了國內(nèi)曲面瀝青混凝土路面。

高速環(huán)道高坡大陡坡曲面混凝土路面采用隔倉與跳倉灌筑施工，成果解決了高速環(huán)道高坡大陡坡曲面混凝土路面施工問題。

1.2.3 盆腔式曲面石灰土（二灰）施工技術(shù)

高速跑道曲線段呈三維盆腔形，其空間由直線過渡到特種緩和曲線再到圓曲線，49°傾斜的高環(huán)曲線路面，高環(huán)曲面底基層的壓實(shí)、削坡、成型工藝復(fù)雜、難度大。經(jīng)過技術(shù)方案的比較論證，考慮施工的可操作性，采用分隔、分開施工法，挖臺(tái)階施工法進(jìn)行施工。

1.2.4 大規(guī)模不良地基處理新技術(shù)

地基處理是任何工程成敗的關(guān)鍵，對(duì)于高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的汽車試驗(yàn)場來說更是如此。根據(jù)目前我國汽車試驗(yàn)場分布來看，集中在江淮丘陵區(qū)和長江三角洲沖擊平原區(qū)，軟土深厚，在所揭露的40m深度范圍內(nèi)的地基土層主要由飽和粘性土、粉性土、砂土組成。施工中采用砂井、打入混凝土方樁、二灰土堆載預(yù)壓、級(jí)配碎石基層、EPS輕質(zhì)材料填筑等復(fù)合地基處理技術(shù)成功地解決了軟基不均勻沉降的難題。

1.2.5 高精度控制測(cè)量技術(shù)

汽車試驗(yàn)場特殊道路繁多，線型復(fù)雜。平道平面位置允許誤差±2mm，高程±4mm，高環(huán)曲面高程允許誤差±4mm。技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過高速公路的標(biāo)準(zhǔn)（現(xiàn)行高速公路標(biāo)準(zhǔn)為±10mm）?？刂茰y(cè)量是工程的關(guān)鍵技術(shù)。通過建立首、二級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)，利用高精度測(cè)量儀器，采集的數(shù)據(jù)直接輸入現(xiàn)場的計(jì)算機(jī)，使用專門軟件進(jìn)行處理，確保精度。

結(jié)合嬰幼兒配方乳粉進(jìn)口貿(mào)易的具體情況，參考前人的研究成果，本文認(rèn)為可能影響嬰幼兒配方乳粉進(jìn)口的因素主要有國內(nèi)市場規(guī)模、國內(nèi)產(chǎn)量、進(jìn)口平均價(jià)格、匯率水平以及國產(chǎn)產(chǎn)品和進(jìn)口產(chǎn)品的質(zhì)量安全水平等因素。

1.2.6 高精度曲線模板加工技術(shù)

曲面陡坡上安裝鋼模要求剛性高、輕便、易于搬運(yùn)的特點(diǎn)。曲線模板采用自制組合鋼模，設(shè)計(jì)采用分段設(shè)計(jì)分段加工，整體拼裝檢驗(yàn)的原則。在制作中使用自行研制的鎖定平臺(tái)，克服了熱變形難題，形成了曲線模板設(shè)計(jì)制造工藝，誤差達(dá)到±0.5mm。

1.2.7 多種典型特殊路面的成型技術(shù)

汽車試驗(yàn)場被稱為“道路博物館”，許多道路的施工方法與其他如高速公路、市政道路的施工方法迥異。經(jīng)過十幾年堅(jiān)持不懈的探索，總結(jié)了多類特殊道路的施工方法并獲得多項(xiàng)專利。如大型特殊異型表面道路的施工、路面鑄件的安裝、瀝青波形路面的攤鋪、裂紋路的施工、高附著系數(shù)路面施工、微坡超寬瀝青動(dòng)態(tài)坪施工等，形成了多種特殊路面的新工藝。獲得了專利有：具有大小圓凸起的路面施工方法（ZL2009 1 0185871.4）、高附著路面施工方法（ZL2008 1 0242748.7）、瀝青裂紋路面的施工方法（ZL2009 1 0144388.1）。

1.2.8 二灰土再利用技術(shù)

在汽車試驗(yàn)場施工過程中，一般大面積使用了二灰土進(jìn)行堆載預(yù)壓、超載預(yù)壓。在卸載后，此部分二灰土按照國內(nèi)慣例，只能做棄方處理。從施工成本方面充分考慮，我們提出開展二灰土拌和再利用技術(shù)科學(xué)研究。經(jīng)過我們的多方努力，此項(xiàng)科研獲得了圓滿成功。

1.2.9 膨脹土改良技術(shù)

某汽車試驗(yàn)場，路基采用膨脹土改良后填筑，在當(dāng)時(shí)大家均認(rèn)為國內(nèi)改良膨脹土技術(shù)不成熟，無法達(dá)到預(yù)期目的。我們通過對(duì)各種改良方案進(jìn)行試驗(yàn)比選，最后確定最佳方案，并獲得了成功。形成了一套完整的膨脹土改良路基技術(shù)。

2 汽車試驗(yàn)場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2.1 汽車試驗(yàn)場現(xiàn)狀

汽車試驗(yàn)場以中國市場目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)來看，隨著產(chǎn)能及新車型的不斷增多，市場對(duì)提供整車及關(guān)鍵零部件檢測(cè)試驗(yàn)的汽車試驗(yàn)場形成了較大需求。而目前中國只有幾家隸屬于幾大汽車廠商的試驗(yàn)場，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求。另外，雖然已經(jīng)修建完成幾座汽車試驗(yàn)場，但是試驗(yàn)場施工技術(shù)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)還需要不斷的完善，并不斷把國外標(biāo)志轉(zhuǎn)換成中國標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 汽車試驗(yàn)場發(fā)展趨勢(shì)

2.2.1 新建試驗(yàn)場

汽車試驗(yàn)場專業(yè)道路測(cè)試是汽車開發(fā)過程中非常重要和必要的試驗(yàn)手段。為了技術(shù)保密及試驗(yàn)的可比性，各大汽車公司原則上在當(dāng)?shù)亟⒆约旱脑囼?yàn)場。目前國內(nèi)八大汽車試驗(yàn)場試驗(yàn)任務(wù)都已飽和，在未來中國將修建許多試驗(yàn)場。

2.2.2 試驗(yàn)場的維修及拓展

我們前面講到的六大類特殊功能測(cè)試道，這些道路并不完善，在不久還將有填補(bǔ)國內(nèi)現(xiàn)有試驗(yàn)場空白的城市道路和懸架開發(fā)道路等專用性能道路，并建立安全碰撞試驗(yàn)中心，進(jìn)一步提升其功能的專業(yè)性和全面性，使試驗(yàn)場越來越完善。在二十世紀(jì)九十年代初建成投入使用國內(nèi)試驗(yàn)場，經(jīng)過十多年的使用，有許多特殊道路出現(xiàn)了不同程度的功能下降，必須對(duì)特殊測(cè)試道路進(jìn)行大、中修及拓展，增加配套設(shè)施，以滿足科研試驗(yàn)使用要求。

2.2.3 “白”改“黑”的趨勢(shì)

國內(nèi)原有高速跑道及特殊道路路面均以碎石、卵石和水泥混凝土（白色路面）為主，2002年國內(nèi)唯一以瀝青為主的大眾汽車試驗(yàn)場的建成，標(biāo)志著高速環(huán)道由白（水泥混凝土）改黑（瀝青混凝土）變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。今后我國試驗(yàn)場高速環(huán)道的新建、改建和翻修均可采用黑色路面。

2.2.4 精度越來越高，規(guī)模越來越大

汽車試驗(yàn)場并非一般道路工程。主體工程的路用性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了高速公路路用性能范圍。高速環(huán)道路面橫坡高達(dá)40°以上，設(shè)計(jì)車速高，緩和曲線段是三維漸變的空間曲面；汽車常規(guī)性能試驗(yàn)路要求平整度高、耐磨性強(qiáng)；許多特殊測(cè)試道的形狀奇異，精度高；有越來越多新的專業(yè)測(cè)試道路，現(xiàn)行施工技術(shù)規(guī)范不能適應(yīng)。試驗(yàn)場是一項(xiàng)高技術(shù)、高精度、高施工難度、高質(zhì)量要求的工程，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了高速公路的標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)有的汽車試驗(yàn)場占地面積高達(dá)5.2km2。

2.2.5 設(shè)計(jì)方面

過去試驗(yàn)場由德國和日本等國外設(shè)計(jì)公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，目前國內(nèi)試驗(yàn)場由國內(nèi)設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)趨于“國產(chǎn)化”。另外一方面，設(shè)計(jì)單位根據(jù)中國現(xiàn)有的典型壞路，現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，通過試驗(yàn)段轉(zhuǎn)換，進(jìn)而完成設(shè)計(jì)。

2.2.6 市場競爭激烈

目前國內(nèi)外多家大型施工企業(yè)都參與到試（賽）車場工程中，加上民營和獨(dú)資企業(yè)采用低價(jià)中標(biāo)方式，使試驗(yàn)場市場競爭日益激烈。

3 結(jié) 語

隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車試驗(yàn)場的建設(shè)還將繼續(xù)，而在我國，汽車試驗(yàn)場在發(fā)展過程中，一些新的特種道路模塊不斷被開發(fā)出來，這些新模塊沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可借鑒，需要開發(fā)新的施工工藝。因此，我們對(duì)施工過的汽車試驗(yàn)場技術(shù)進(jìn)行綜合總結(jié)研究工作的重要性更加日趨明顯，也為今后類似工程的施工提供良好的參考價(jià)值。