美國在推動哪些公路新技術應用？

文 本刊綜合

近年來，由于政策引導、行業文化、技術推廣手段不足等因素限制，各國交通創新技術普遍面臨從研發成果到實際應用的壁壘難題。技術推廣也一直是以美國聯邦公路局（FHWA）、美國各州公路與運輸官員協會(AASHTO)等為代表的交通部門的工作重點和難點。AASHTO結合美國各州研究成果和實際應用案例，自1988年發起每年一度的創新推動進步獎（Research Makes the Difference），2019年有16個技術獲獎，看看哪些是與公路交通有關的新技術？

1.鋼結構涂裝耐久性檢測新規程

新的測試方法結合深度凍融循環和預設環形破壞，可將檢測時間從原來的1年至2年大幅降低至6個月。這種方法還可用于鑒別涂層耐久性、模擬室外性能，并有望應用于所有新加涂層的質量評估。采用經過精確檢測方法評估的涂裝系統，不僅可以節省投資，還可以減少因涂裝層脫落造成的環境污染。

2.路堤邊坡損壞預防及修復方法

由于巨額修復費用、安全隱患、天氣影響等原因，研究人員發起了一個針對路堤邊坡預防及修復的項目，用于評定目前各種邊坡維護方法（力學防護、土方防護、生物防護等）的優劣。通過文獻綜述、調查、訪談和案例研究，評估了每種方法的長期性能、施工期間對交通的影響，以及實施的難易程度。通過采用此項目的研究成果，可節省超過1500萬美元（約合1億元人民幣）的修復經費。

3.降低涵洞的荷載應力研究

鋼筋混凝土箱式涵洞經常被安裝在較淺的深度，需要支撐沉重的回填材料和車輛荷載，現行的AASHTO標準無法預測隨著涵洞老化，其對重復重車作用的承載能力。因此，研究人員開發了一種改進的荷載測試方法和相應的用戶手冊，設計成一款軟件，工程師直接輸入現有的數值模型，軟件就可以幫助用戶分析卡車荷載、回填材料和路面的類型、厚度、彈性模量等多因素對荷載和產生應力的影響，還可以計算荷載作用下涵洞上的應力分布，以此保障涵洞設計更安全、成本更低，獲得更高的疲勞壽命。

4.錨固材料安全負荷工作新經驗

黏接性和膠凝性的錨固材料易于黏附到既有的結構上，有效加固橋梁、隧道和其他基礎設施，但它們也易受外界環境侵蝕，在長期拉力作用下會失效。為避免未來發生事故，研究人員分析了來自不同制造商的黏接性錨固材料，分析其安裝時間、材料強度和在極端溫度下的性能等參數，從而制定評估錨固材料是否合格的新標準和流程。目前，合格材料清單已經更新，一種新的錨固產品將用于一個橋梁拆除重建工程。

5.恢復混凝土梁強度低成本高效益的方法

通過使用鋼筋籠和混凝土噴漿來維修混凝土梁，這種方案可以使每個項目節省29萬美元（約合200萬元人民幣）并且不需要封閉交通、增設預制梁、或是移除橋面板。實驗室試驗結果證明這些混凝土梁實際上能夠承載比預期更多的重量。目前，已經有3個項目應用了該技術。

6.用于識別混凝土缺陷的超聲成像設備

橋梁和路面的檢測中最重要的部分莫過于識別老舊混凝土設施中的缺陷，這些缺陷日后可能會導致破損和裂縫。研究人員開發了一個無損檢測項目，最終通過一種名為MIRA的超聲橫波成像設備來完成包括識別橋面板脫空、混凝土厚度和內部鋼筋的現場作業，同時還為MIRA開發了一套用戶手冊、視頻和培訓課程，向該州交通廳的工作人員介紹設備的功能和用法。MIRA不僅便攜，同時還能夠通過二維或三維成像，識別需要維修的破損位置。

7.用于快速橋梁施工的新型混凝土混合料

在過去的很多年里，愛荷華州交通廳在快速橋梁施工項目中都是使用超高性能混凝土（UHPC）來連接預制T梁的面板。雖然UHPC強度高且耐久性好，但非常耗費人工且價格昂貴，該州需要一種替代品。研究人員研發了一種新型梁連接方法，是用一種早強混凝土與聚丙烯纖維混合來實現的。研究人員在實驗室內分析了這一新材料的黏接性并通過電腦建模分析確認了它在AASHTO規范中規定的強度和疲勞極限狀態下的性能。隨后卡車荷載條件下的足尺現場實驗更加證明了這一新材料的黏接性能。

8.人力資源提升的數據工具

研究人員創建了一個集成的、模塊化的軟件平臺——HR數據工具，以及配套的用戶手冊和培訓模塊，可用于評估新員工、人力資源規劃、拓展培訓等參數，便于領導層確定關鍵人員、職位、能力和空缺崗位，并設計培訓活動以更好地培養員工來填補這些關鍵角色。除了支持內部決策和計劃。當內部缺乏某種技能人才時，人力資源數據工具還能幫助機構招聘合格的外部候選人。