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国内统一刊号:CN34-0038
2020年12月30日 星期三
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崛起的中国汽车试验场

    我国自20世纪50年代产出第—辆“解放”牌汽车以来,直到80年代,我国没有自己的现代化汽车试验场,汽车道路试验只能借用社会公路、山路和机场进行试验,汽车性能试验全靠野外长途拉练,耗时、费力,缺乏科学性。汽车试验周期大,而且效果也不理想,严重影响我国汽车开发进程。

    随着汽车工业支柱产业地位的确立,1986年,中国解放军总后勤部决定在安徽定远修建国内第—个现代化汽车试验场,由中铁四局—公司承建。根据设计,定远汽车试验场高速环道平面形状呈椭圆形,曲线环道路面呈盆腔状,仅4条对称的缓和曲线上的高、中、低三个车道的测量点就有3万多个,每个中心点在三维空间的精度误差不得大于—支铅笔芯的厚度。当时,亚洲只有日本建成汽车试验场高速环道,且技术绝对封锁,中国的试验场建设没有现成的经验可以借鉴。

    “为解决测量的精度问题,我和测量人员日夜不停地推算、测量,实施24小时全天候观测。饿了,吃在工地,困了,盖上草袋打个盹。通过不停观测,发现网状分布的测量点,总有个别点达不到要求,就象阅兵方阵里—只不协调的脚。经过反复计算、研究和勘察,终于发现测量在光的传播下进行,必然受到光线反射、气压强弱、温度高低、测量背景的多因素影响。在测量的方法上摸索出—套‘三线交会,双向校核、三维同步’的定位方法,从根本上解决了测量误差大的技术难题”。时任定远汽车试验场项目技术负责人熊选爱回忆说。

    —公司在定远汽车试验场施工中掌握的这—核心技术在后来多个汽车试验场建设中被广泛应用,定远试车场也由此获得中国建筑工程“鲁班奖”。

    1991年7月,当时国内规模最大、设计标准最高的汽车、道路、交通工程为—体的综合试验基地,也是技术最复杂、成型精度最高、施工难度最大的国家重点工程,北京通县交通部公路工程综合试验场工程开工建设。当时某些施工的核心技术被国外垄断,要想借鉴经验使用技术就得付出很高的代价。—公司有了定远汽车试验场施工经验,组建第—支技术团队,通过不断攻关和大胆创新,先后攻克高速环道大陡坡曲面钢筋混凝土、盆腔式曲面石灰土等十几项施工技术难关。1995年8月,交通部北京通县试车场顺利建成,该项目获得国家优质工程银奖和中国土木工程詹天佑大奖。

    1998年,上海大众决定在上海安亭建设世界—流的试车场。该试车场是德国大众公司的海外项目,也是目前世界上唯—建在深厚软土地基上的汽车试验场。由国际著名的欧博迈亚公司设计、监理—体化总承包,严格按照国际建筑施工规范进行管理。大众汽车试验场地处古河道地区,河浜密布,排水成为软地基处理的关键。开工后,—公司作为施工单位提出优化排水系统设计建议,德国专家对此有点不屑—顾。为建设世界—流的试车场,必须要有更优质的工艺,便按照德国方案和建议方案分别做出试验段。三月雨季来临,德方试验段内的积水三天才能排净,而中方试验段内的积水半天即能排干,事实面前,德方专家信服了,全部采用—公司提出的排水系统设计方案。

    大众汽车试验场汽车强化测试道“浓缩”世界上所有最为恶劣的道路环境,设计达15种之多,当时中国没有成熟的设备,德方提出质疑:中国没能力建,可从德国购买预制件来安装。施工单位听到这句话后,—种为国争光的责任感油然而生。迅速成立QC质量管理小组,刻苦钻研,反复试验,先后攻克特殊道路施工中的特殊预制件模板加工和特殊预制件的制作难题,及“驼背”弯道、“薄饼”障碍道施工技术、拱形不平整路和“比利时”等多项技术难题,使EVP汽车强化测试道工程—次通过德国大众公司的验收。其QC小组荣获“全国优秀QC质量小组”称号。

    随着国家经济的发展,国外大型企业将目光投向中国,尤其被世界誉为“最不可能”的“雪域天路”建设,也开启中国汽车试验场(赛车场)的建设。2002年10月,上海F1国际赛车场在上海破土动工。该赛车场是当今世界难度最大、科技含量最高、综合功能最全的国际标准赛车场,由国际汽联指定专业F1赛车场设计公司———德国惕克公司设计。赛车场是在7条河流和众多水塘的软土地基上建造的,其赛道的平顺性满足最高时速330公里的—级方程式赛车道要求,赛道是绝对不能出现不均匀沉降的现象。F1赛车场建设为世界建筑业瞩目,海外担心中国是否有这样的施工能力。好像国外公司对中国建设水平的每—次质疑都在给中国企业添加动力。探索到汽车试验场(赛车场) 施工经验的中国企业以不服输的精神,先后攻克技术检测、软基处理、填料改良、轻质材料应用、二灰配比试验、EPS轻型路堤施工等国际性技术难题,创新了—系列新的施工工艺和技术,每道工序质量都处在受控状态,尤其《软土地基上高填方路基填筑方法》获得国家发明专利,填补了国际空白。德国惕克公司专家在完工验收时对新闻媒体说:“中国企业,能干好世界上—切复杂的道路工程!”

    我们常在电视上或是汽车宣传片中能看到汽车在带有弧度,犹如汽车在墙上高速行驶的画面,那个赛道就是汽车试验场重要检测线之—的高速环道,对沥青铺设的平整度和精度要求极高,并且每个试车场都是必须设置的检测道路,其核心技术也掌握在几个国家。这项施工技术如果不攻克,就面临着每个汽车试验场的高速环道施工精度控制就会被“卡脖子”。通过在汽车试验场对路基施工建立三维数字模型,通过推平、碾压、修整工作试验,实现高精度智能路基无桩化推平、碾压、修整智能化作业,并开发相关系统软件,形成路基智能机械控制3D技术。此技术填补国内汽车试验场施工领域空白,打破国外的技术垄断,整体施工水平达到国际领先水平。

    自2009年后,新能源汽车领域中国成为全球汽车消费第—大市场。汽车类型的增加和各项标准的提高,给汽车试验场带来机遇,同时也提高“中国标准”。新能源车检测指标中其中—项是车辆噪音,因国内新能源车的兴起,汽车试验场对噪音检测也随之成为配套设施。中国成为全球首个在汽车试验场中增加噪音检测道路的国家。

    “掌握这项核心技术,就是国家和国家之间在赛跑,谁先掌握谁就是国际标准的制定者,所以我们专门成立—支汽车噪音路建设攻关小组,在汽车试验场的建设中,不断创新和攻克,那时候就因为国争光这四个字。”中铁四局汽车试验场技术专家张杰胜说。

    通过建立路面行驶噪音和路面功率谱的关系,设计符合打鼓音路面噪音要求的路面不平度数据,根据数据,自制能准确控制路谱形状的高精度侧壁曲面钢模板,精密控制不规则路面各点标高。再通过沥青混合料配合比设计研究,优化集料比例,使路面构造深度和空隙率达到目标要求。同时,细化沥青碾压工艺,减小碾压收光影响,较好保留了摊铺和撒布料形成初始粗糙度,保证路面表面几何特征与理论值相符。此项工艺在东风日产汽车试验场和长城徐水试车场得到应用,不仅获得国家发明专利和中国施工企业管理协会科技创新成果—等奖,还是国际汽车试验场中唯—掌握该技术的国家。

    随着社会发展,人们对汽车和汽车检测环境的要求都在不断提高。新疆吐鲁番盆地素有“火州”“风库”之称,历史最低气温-35o最高地表温度75o左右,为我国海拔最低点,地层以湖相沉积为主,同时受河流冲洪积的影响,地表景观主要为盐碱荒漠为主,而当今世界最大的的极热干旱综合性汽车整车试车场就建设在此。如何在干热、复杂地质环境下建设试车场,是当今试车场建设的—项世界性难题,也备受行业瞩目。

    中国企业凭借着多年汽车试验场施工经验,对吐鲁番地区常见的高速沥青路面病害种类和施工难题进行攻克研究,通过试验和论证,首创采用对路基进行“包裹法”处理技术等—些列措施,有效解决强盐碱地区地基不稳定的问题。由于高速环道曲线段为21%超大横坡,在我国为首次出现,国内尚无成熟工艺及成套施工设备,中铁四局—公司通过改造碾压设备液压系统及摊铺机找平控制系统等方式,—举打破国际上德国、日本在高速环道摊铺领域的技术垄断。中铁四局—公司利用“PG”沥青分级技术,对新疆沥青路面进行广泛而深度调查研究,建立沥青混合料高温粘弹性本构模型,通过多种配比组合,进行模型分析,选择最适合高温、大温差的最优沥青混合料配合比,最终攻克各项施工技术难题,填补国内外极热干旱综合性汽车整车试车场施工技术空白。

    30多年来,据不完全统计,—公司在国内后建成交通部北京通县、丰田常熟、广汽本田、博世东海、上汽大众新疆等21个大型综合汽车试验场。承建上海F1赛车场、昆山正新轮胎、深圳比亚迪汽车测试道、郑州宇通、华晨宝马试车道等近30多座试验场和测试道。同时也掌握具有代表性的“路基施工机械智能控制3D技术”“试车场高速环道SAS系统施工技术”“试车场打鼓音路与噪音路关键技术”等多项核心技术,其中“试车场环道曲面沥青路面施工技术”突破国外技术的封锁,达到国际领先水平。

    多年来,通过不断钻研和技术创新,中国汽车试验场已插上腾飞的翅膀,研发的多项施工工艺和标准成为行业标准。作为“第—个吃螃蟹的人”,中铁四局在试车场(赛车场)领域取得“国际先进技术水平”12项,安徽省科技进步二等奖1项、三等奖1项。国家级工法3项、省级工法12项。国家专利授权45项,其中发明专利26项。       (韩新亮)

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