近日，國家2016年科學技術獎獲獎項目正在公示中，其中，我校交通運輸工程學院淩建明教授為第一完成人的“濱海地區粉細砂路基修築與長期性能保障技術”在科學技術進步二等獎名單中。“它就是我們學院加速加載試驗系統結出的果實”，道路與機場工程系系主任趙鴻鐸教授告訴記者，這臺神器能夠把道路機場的“一生”壓縮在很短的時間內展現給你看。

加速加載試驗現場

加載加速器有何神功？

　　眾所周知✮，道路和人一樣也有疲勞感。道路的疲勞感表現為塌陷👼、開裂、破損等現象，這是我們肉眼能看到的；還有路基損壞⚾️、橋隧構造疲勞等等都是難以被發現的狀況😊，而這往往都會引發災難性的後果。有什麽辦法能夠預見這種情況的發生🤶？
      最近🍎，記者到我校嘉定校區交通學院參觀，就發現一臺這樣的機器，它的大名叫“機場與道路加載加速系統”。說是系統，其實就是一臺重型卡車一樣的橘紅色車輛🤔，不過它是一臺渾身裝備有無數的儀表、線路🧜🏽‍♂️🏊🏼‍♂️、機關的車，它還有一個更專業的名字👋🏼：足尺加速加載設備，專業上又稱作MLS66（MobileLoadSimu-lator66）♻️。看到這個名字你就知道了，它不是縮微的實驗儀器🥳，而是按照真實的道路環境展開加速加載試驗的儀器🧙🏼。“最近，我們為赤道幾內亞的一條公路做試驗，已經從該國運來了好幾個集裝箱的材料，包括當地的土壤、修路的建材等等。接下來，我們將按照四五種路的結構足尺修築📣，預設儀器🆗、埋設線路，準備下半年開始做試驗。”該學院叢林教授告訴記者。
      眼前，橘紅色的大家夥大約兩人高，長度讓人看歪了脖子。還是來看數據吧，它是一個長15（米）×寬2.87（米）×高3.5（3.8米）的魁梧“重卡”🥯，自重45噸。前後的兩組輪子，是支撐自身重量的；通體橘紅的外表裏，裝的都是實驗儀器🧏🏽‍♂️🧑🏼‍🎤：看解剖圖後我們發現🙎🏽‍♂️，6組輪架每組都連接一對直徑25厘米的鋼輪（外輪胎大小如卡車輪胎），試驗時在預設路面上來回跑；大家夥裏面還裝有水泵、冷卻器和風扇，這是用來製作冷卻循環水給機器冷卻降溫的；還有加熱系統𓀓，這樣冬天做夏天的路面環境也不在話下了；不僅如此🚥，設備上還配有監控測量車轍的斷面儀👩🏻‍🦱，還有配套的地震波模量檢測儀🍿，“有了這些儀器，道路情況就盡在掌握之中了✍️。”叢林告訴記者👨‍🎓。

這些年它都做了什麽🪐？

　　路面加載加速器小試牛刀的幾個工程中，寶錢公路的大修是教授們印象頗深的案例。寶錢公路從寶山區直通嘉定上海省界，全程約25公裏，是一條修建較早的高等級公路👷🏽，大修就得先為公路“查體”。“可持續發展的理念要求我們必須牢牢記住可循環的原則”，該學院的劉黎萍教授說，作為瀝青路面項目，這條路在使用數十年後🏂，主路狀況怎樣🍋🤳，路肩情形如何🫔，它們的壽命是否已經到期📻，哪些材料還能用🔎？“這些都需要加載加速器給出科學的答案。”
      “我們把設備拉到了現場，采獲路面上的材料”，劉黎萍介紹，我們在大修工程二期三標段的南側機動車道上選取了四個試驗位置☞，考察不同工況路面在高溫下的變形行為，一組舊路🌡🪒，三組銑刨加罩的路面。“當時正值隆冬🧑‍🦼，但要試驗的路面卻是高溫下的變化”，劉黎萍說🕗，試驗溫度要天天保持在60℃🙅🏻，好在我們的設備自帶溫度控製裝置，做起三組銑刨加罩路面狀況效果不錯。她解釋，三組試驗分別對應未開振動壓實、開振動壓實🚀、正常規模施工三種工況😖，效果不錯🍁，根據試驗結果🤙，劉黎萍建議🎵：“道路修築時，一定要壓得密實；高溫條件下的舊路變形相對較小；新修道路最初一兩年扛過去了，後面就皮實了。”
      稍早前，設備還做了滬嘉高速常溫下的疲勞損傷性能試驗➗。滬嘉高速也是一條在役高速，加載加速試驗設計了四種不同的加載工況👩🏽‍🍼，共包括25萬次👷🏻、50萬次、75萬次和100萬次加載區域。“MLS66最大加載速度為6000次/小時🧒🏻，每天運行約13小時”，什麽概念🏆？“相當於用60天左右的時間走完滬嘉高速的一生。”
      實驗結果讓所有人都很滿意🧮，大家都沒想到📨，原來只能預估的公路壽命現在可以用儀器加載加速後準確給出了。叢林坦言，博士畢業我就受命撲到這臺加速加載器的立項⚅、設計、建設中，十余年的時間讓恒达交通加速加載進入到世界同行的前列，當然值得。
      據了解♏️，美國、歐洲、南非等紛紛采用加速加載實驗系統開展道路試驗，而我國到2020年將建成高速公路16.9萬公裏🩷、高速鐵路3.8萬公裏、民用機場500個以上，從而基本形成國家高速運輸系統。巨大的市場需求讓這類設備成為急需的利器👩🏿‍🍼，正是在這一形勢之下，我校在985二期建設中將其列入建設清單。經過7年的建設，終於建成了道路與交通工程科技創新平臺👥👨🏽‍🏭，平臺也被列入交通部重點實驗室名單🧑‍🧒‍🧒，現在國際合作的步伐也在不斷加快，“中國的市場廣闊，我們的舞臺很大。”叢林說✖️，現在，美國🌊🧝🏼‍♀️、德國、法國等紛紛與我們展開合作🔶。

重大工程顯神威

      要想幹得好👷🏼，必須起得早，加載加速器的早早建成印證了這句老話的正確。
      港珠澳大橋是當今世界的超級工程。大橋主體工程包含15.8千米深水區橋梁、三座通航斜拉橋橋梁，其鋼箱梁跨度從85米至110米不等🤵🏼‍♂️，橋面鋪裝面積約50萬平方米，如何保證路面瀝青使用壽命15年？“大家可能知道，港珠澳大橋的鋼箱梁🖊、連續梁采用的都是工廠化施工⚅，因為伶仃洋一年中的好天氣不多，為了保證施工進度和橋梁質量，橋面鋪裝的瀝青也采用了工廠化施工工藝”，袁捷教授說🍼，我們把設備拉到中山。工程人員按照大橋工況🧝‍♂️，模擬橋梁荷載最不利的位置情形，選取長度8米的一段鋼梁，按照真實狀況鋪裝瀝青👎🏼，底層4厘米、頂層3厘米，然後開始試驗🌷。
      當地時間6月🍄，溫度只有28度左右🦮，但模擬的是橋面溫度60度的工況👩🏼‍🌾👩🏿‍🎨，怎麽辦？儀器自帶的箱體加溫設備輕松就將溫度升到所需水平。於是👋🏿，溫度60度、路面壓力5噸左右，輪胎碾壓五千次🤮、一萬次、兩萬次、三萬次、五萬次，車轍反復碾過，路面平整度如何，有裂紋沒♻？“大橋所用瀝青及施工工藝得當，效果很不錯🌌。”袁捷告訴記者🏊🏽，接下來的加速加載疲勞試驗，200萬次加速加載試驗表明🍝，橋面沒有裂縫產生。也就是說🧑‍🤝‍🧑，港珠澳大橋在4800萬次車輛通過後，橋面依然沒有裂縫，什麽概念📌？滬寧高速春節高峰時段每天也就10萬輛次🧶。
      用細沙修路🔄，您聽說過沒有？“如果沒有加速加載器，誰也不敢嘗試。”交通學院錢勁松教授告訴記者🌉。沙子細小、松軟🏄🏽‍♂️，遇水容易變形，你試過走在細沙中的感覺不🤹🏻‍♂️？一腳進去👨🏼‍🔬，軟軟地你就使不上勁。崇啟通道是一條生態道路🤹🏽，其中上海段30余公裏用的就是細沙鋪的。土地越來越珍貴👴🏼，土是不能用了，但長江疏浚挖出大量的細沙，能不能用？淩建明課題組開始嘗試。
      “用細沙築路，關鍵是要解決車壓、充水等變形問題”，錢勁松說🧁，細砂及下層軟基會不會過量變形👨🏿‍🎨，能否滿足長期重載交通需要⚁，常規的路面結構是否適應細沙路基結構特點？我們把MLS66加載加速車運到現場，在修好的兩段足尺路上（用真實環境中的實際應用材料），跑了約兩千萬次，水滲、車轍試驗一一模擬到位，實驗證明崇啟通道的設計使用周期沒有問題。“並且，沙和土不一樣⛴，水在土裏容易往上走❗️👳🏿‍♂️，水在沙裏上到一定位置就不再往上了，因此📞，我們建議指揮部將路基降80公分。”錢勁松告訴記者🧛🏻‍♂️，這樣一來全路節約的土地資源、建設成本就非常可觀了🦵🏻。單建設資金一公裏節約就在一千萬以上，30公裏就是三四個億。
      崇啟通道已經運行5年多了🕵🏼‍♂️，至今情況良好🐛，錢勁松說，我們的試驗全面揭示了濱海粉細砂路基的結構行為及長期性能演變規律🕺，系統建立了濱海粉細砂路基填料的性能方程👩🏻‍🦼‍➡️👩🏻‍🚀，為粉細砂填料的科學認識和路基結構的合理設計提供了理論基礎🐪🐉；提出了粉細砂路基包邊復合結構體系，構建了濱海粉細砂路基的設計原理和方法💃，並研發了飽和粉細砂淺層地基處理技術，為充分發揮粉細砂路用性能提供了合理的結構保障，較黏土路基模量提升50%以上、動力變形減少70%以上，並經受了多地300毫米/小時強暴雨的嚴峻考驗；提出了滿足顆粒擠密和長軸定向需求的動靜碾壓工藝組合，開發了包邊粉細砂路基同步施工方法和壓實度檢測的薄壁大體積環刀法👨🏽‍⚕️，保證了粉細砂路基的有效壓實與合理控製🦆，並實現了多雨潮濕地區的雨季施工，施工工期較傳統方法縮短30%以上。
      “這一技術目前已經廣泛用於環島公路🪹、生態島等建設，在我國沿海及南海島礁建設中發揮了積極的作用💇🏿‍♂️。”業內專家評價👱🏽，正因為如此，它出現在國家科技進步獎的名單中。而淩建明說：這都得益於MLS66加載加速車。