G4221沪武高速公路太仓至常州段改扩建工程（以下简称“沪武高速改扩建工程”）锚定“整体式十车道高品质改扩建科技示范工程”建设目标，以打造“长寿公路、绿色公路、安全公路”为核心抓手，通过完善工程技术标准、强化结构耐久性能、构建绿色创新技术体系，有效提升工程品质、降低运维成本、保障出行安全。作为国内首条整体式十车道高速公路改扩建科技示范工程创建项目，该项目的攻关与创新成果不仅填补了相关领域技术标准空白，更为行业高品质、绿色化转型提供了实践范本，为交通运输行业高质量发展蓄势赋能。

▲半幅扩建完成的沪武高速主线新桥段。供图：江苏交通控股有限公司

当前，整体式十车道高速公路建设面临行业标准缺失、建设品质要求高、安全运营压力大等现实挑战。作为国内整体式十车道改扩建先行示范项目，沪武高速改扩建工程在建设与运维方面呈现“宽、高、大、密、智”五大技术特征，分别是横断面超宽，路基宽度达53.5米；建造品质高，严格按照江苏省“双十路面百年桥”技术要求推进；交通压力大，现状日高峰流量达13.6万标准车当量，设计期内预计攀升至19万标准车当量；枢纽互通密，互通最小间距仅1.8公里；智慧化运维要求高，需综合应用智慧运维手段，实现交通流主动管控。

▲沪武高速公路整体式十车道改扩建示范工程技术体系示意图

依托科技攻关与技术创新破解关键技术难题、输出行业创新成果，既是沪武高速改扩建工程的内生需求，也是新一代高速公路建设与管理的行业共识。

为破解十车道改扩建工程各类难题，项目立足构建“标准引领、结构耐久、绿色赋能”的多维度创新体系，系统性开展关键技术研究与规模化应用，具体举措包括：标准引领破局——针对整体式十车道缺乏行业标准的痛点，聚焦断面、线形、排水、安全等核心环节，构建科学完善的工程技术标准体系，为工程建设提供明确技术遵循；结构耐久攻坚——紧扣“老路提质修复、新路病害防控”核心目标，研发道路结构一体化检测与内部缺陷修复技术、面向低维修频率的“无病害”路面技术及全钻渣软弱土地基加固技术，全方位破解结构耐久瓶颈，保障路面长效稳定服役；绿色低碳赋能——围绕生态环保、降噪提质核心需求，研发应用固碳轻质土、超韧弹性体无缝式伸缩缝等绿色环保新材料，通过技术创新实现废弃物资源化利用、噪声防控与耐久性能提升的多重目标，践行绿色交通建设理念。

针对十车道高速公路交通组成复杂、施工难度大、安全隐患突出等实际问题，项目创新优化标准体系，明确车道功能划分、线形设计、排水路面结构设计等核心内容，为工程高质量建设提供坚实技术支撑。

车道功能划分及线形设计

鉴于整体式十车道高速公路车道功能定位模糊、互通区线形繁杂等问题，项目融合交通运行特征分析、驾驶模拟试验及成本效益评估等方法，构建适配十车道通行需求的断面与线形设计体系，实现车道功能适配与通行安全高效的协同统一。

▲车道功能定位示意图

车道功能划分 采用“6—9制”标线实施车道隔离，明确第一、二、三车道为干线功能车道，专供远途客车快速通行；第四、五车道为集散功能车道，供服务区域内短途出行及货车通行，有效提升通行效率与行车安全性。

左侧硬路肩宽度确定 综合成本效益分析及驾驶模拟试验结果，充分考量超宽断面变道难度大、紧急停靠需求突出等因素，确定左侧硬路肩标准宽度为3米；基于交通流量特征优化调整，明确当干线功能车道小客车占比不低于70%时，可缩减至2.5米，在保障行车安全的前提下实现资源优化配置。

▲组图：十车道高速路面径流特征模拟及足尺仿真降雨试验

互通区域设计优化 基于车辆驾驶行为开展互通最小间距理论计算，将十车道互通立交最小控制净距由1.2公里提升至1.5公里，辅助车道长度较八车道标准增加20米至30米，有效解决超宽断面下车辆通行互通的行车适应性问题，提升互通区域通行流畅度。

横坡参数设计 通过不同横坡参数及排水径流长度的模拟计算与分析，确定十车道路段横坡仍采用2%的标准值，既符合现行规范要求，又规避横坡调整引发的超高渐变率适配难题，保障线形平顺性与排水效能。

十车道路面结构创新与优化

整体式十车道高速公路超宽断面、特重交通等级的特性，使路面结构与排水设计成为影响行车安全与路面耐久性的关键因素。项目融合多种技术手段，构建适配十车道高速公路的长寿路面结构，兼顾排水效能、路面性能与降噪功能，助力实现绿色降噪与安全通行双重目标。

超宽幅路面径流特征 融合轮胎滑水安全、行车视距、雨天行车能见度等多因素分析，通过“理论分析+有限元模拟+足尺模拟降雨试验”，探明路表水膜厚度分布规律及径流特征，提出临界滑水水膜厚度阈值与临界水雾水膜厚度阈值。实践表明，路表水膜厚度在一般路段沿横坡方向先增大后减小，在纵坡段及超高段形成“汇水区”“紊流区”，排水路径沿合成坡度方向倾斜流动。据此，项目提出涵盖调整横坡、铺筑排水路面、增设纵向排水沟等方式的路面综合排水策略，有效提升排水能力。

▲路面结构设计示意图

路面结构设计 沪武整体式十车道高速公路上面层设计为4厘米厚PAC-13排水路面，为研究雨天水雾带来的行车安全问题，局部路段设置双层排水路面试验段。作为全国首个整体式十车道沥青路面，PAC-13排水路面可有效提升超宽幅路面排水能力与行车安全性，实现绿色降噪与安全运营双重目标。中面层应用双层12厘米高模量HMM-13沥青混合料，较常用的SUP-20混合料，抗车辙性能提升70%以上，压实度均匀性好、易于施工，且服役全周期保持2%空隙率、实现零渗水，显著提升整体结构长期服役性能。沥青层总厚度达24厘米，在20年设计使用年限内，沥青层永久变形量小于15毫米、横向裂缝间距大于30米，是江苏省“双十路面百年桥”建设要求的生动实践。

排水辅助系统优化 创新提出多种新型排水辅助措施，采用“明沟+加密泄水管”、缝隙式排水沟、泄水管间距加密、“排水明沟+格栅排水”等组合方式，进一步强化路面排水能力，保障雨天行车安全。

紧扣“结构耐久”核心目标，沪武改扩建项目兼顾老路提质与新路耐久需求，构建“老路提质、新路耐久、软基强处理”的高品质长期服役技术体系，创新研发道路结构一体化检测与内部缺陷修复技术、“无病害”路面、PMC工法桩等核心技术，保障路面长效稳定服役，降低全周期养护成本。

道路结构一体化检测与内部缺陷修复技术突破

聚焦沪武高速老路结构耐久性提升需求，项目创新性提出道路结构一体化快速检测与内部缺陷修复成套技术，破解传统检测与修复技术效率低、成本高、交通干扰大、效果不彻底等痛点，有效支撑老路结构健康状态分析及内部病害科学处置。该技术已纳入交通运输部2024年科技成果推广项目，在沪武高速扩建全线推广应用，实现路面结构表观功能、结构强度、内部损伤等快速一体化检测，老路结构循环利用率达100%，节约路面修复成本40%。

▲道路结构一体化检测技术

道路结构一体化检测技术 创新提出“内部病害+结构承载力+表面破损+表面功能+路域环境”“五位一体”检测技术，集成五大硬件系统，可一次检测同步获取内部病害、弯沉、破损等9个维度核心指标，检测时速突破90公里，实现在不阻断交通的前提下，对沥青路面全方位、无损化的健康诊断，为老路健康评估提供精准数据支撑。

内部缺陷修复技术 针对道路结构一体化检测获取的病害层位、分布等情况，采用微创注浆内部缺陷修复技术，通过智能化自密封一体化注浆设备，将自主研发的耐水型高聚物材料精准注入裂缝及隐性病害内部，高效解决基层裂缝、松散、脱空等病害。通过创新平整度智能检测仪，并使其与注浆系统联动，可自动控制注浆启停，保障修复后路面平整度合格率达100%。整套技术具有快速、微创、环保、经济、耐久等显著优势，实现强度恢复率超85%，芯样修复合格率达100%。

▲组图：内部缺陷微创注浆技术

面向低维修频率的“无病害”路面技术应用

十车道高速公路交通流量大、交通流组织复杂，超宽路幅、超大流量给日后路面养护实施带来巨大挑战。为有效降低十车道高速公路运营期间日常及专项养护频率，提升路面长期服役性能，项目提出面向低维修频率的“无病害”路面技术，从结构层位功能与材料性能匹配角度，建设病害密度长期低于养护阈值的“无病害”路面。

明确“无病害”路面控制标准 5年期沥青路面永久变形不超过5毫米，15年期沥青路面永久变形不超过10毫米，15年期裂缝间距不超过50毫米。相较于现有设计规范，新增早期车辙控制及裂缝间距量化控制标准，进一步强化15年设计年限下车辙控制要求。

▲“无病害路面”结构组合示意图

优化结构组合 在江苏省常用半刚性基层路面基础上，开展多种长寿路面结构组合形式创新研究，设置应力消散层、级配碎石结构等多种组合形式，有效破解路面裂缝频发、车辙发展快等痛点问题。

提升材料性能 基于性能平衡设计理念，针对无病害路面不同层位功能需求，构建分层协同的高性能材料体系。上面层以提升抗裂、抗滑及抗飞散性能为重点，通过级配优化、黏附性增强与胶结料稳定性提升等措施，研发增韧型排水PAC-13沥青混合料，使抗飞散性能提升35%；中面层采用黏附性增强、胶浆高温稳定性提升等手段，开发抗压密与流动车辙、模量适中的增强型高模量HMM-13沥青混合料，高温稳定性较常规HMM提高62%；基层采用微膨胀与纤维加筋技术，研发新型抗裂水稳材料，干缩和温缩性能较传统水稳材料分别提升33%和43%，抗裂性能显著增强。

全钻渣软弱土地基加固技术（PMC工法桩）

沪武高速改扩建工程沿线软土地基分布广泛，传统水泥搅拌桩难以满足深厚路基处理要求，固结沉降控制难度大；PHC管桩则存在桩土复合度低、接头质量可控性差、造价偏高的弊端。全钻渣软弱土地基加固技术（PMC工法桩）的成功应用，有效破解了上述传统软基处理难题。

▲组图：PMC工法桩技术应用

该技术以现场废弃土、钻孔泥浆与大宗工业/民用固废为基材，经预搅拌制备高均匀性固化土浆液，结合长螺旋钻机提升过程同步灌注工艺，构建起PMC桩复合地基完整制备体系。沪武高速改扩建工程应用效果显示，PMC工法桩成桩整体性良好，均匀性由传统的41%提升至77%，桩体强度达标且无薄弱段，成功破解深厚软基固结沉降难题，为深厚软基处理提供了全新解决方案。

项目聚焦绿色、降噪核心要求，立足工程实际，针对城镇废弃物高值化利用及沿线噪声防控等痛点，应用固碳轻质土、超韧弹性体无缝伸缩缝等关键技术，实现沪武改扩建工程绿色生态、降噪提质与通行品质协同提升。

固碳轻质土技术创新应用

沪武高速改扩建工程沿线土源紧缺、路基填筑材料不足，工程弃土堆放处理压力较大，而传统轻质土技术存在碳排放高、造价高的短板。为此，项目创新应用固碳轻质土技术，实现废弃土固碳与路基耐久性提升的多重功效。

▲组图：固碳轻质土技术应用

该技术以氧化镁、工业固废（钢渣、蛇纹石、建筑渣土）为主要胶凝材料，在可控条件下与水、二氧化碳反应生成稳定的水合碳酸镁（MgCO₃·nH₂O），构建“高强—轻质—多孔”复合结构，满足路基填筑力学强度及耐久性需求。相较传统水泥轻质土，每立方米固碳轻质土可实现长期综合固碳531.4千克，在沪武高速改扩建工程中的应用累计综合固碳达1648吨，应用成效显著，也为交通建设提供了“以废固碳”的负碳建设解决方案。

超韧弹性体无缝伸缩缝技术

沪武高速沿线城镇密集，桥梁伸缩缝产生的行车噪声严重影响沿线居民生活质量。目前常用的模数式伸缩缝行车噪声高达80分贝至100分贝，且型钢易发生疲劳断裂，养护成本高昂。项目创新应用超韧弹性体无缝伸缩缝技术，实现降噪、安全、耐久与经济的多重效益。

▲组图：超韧弹性体无缝伸缩缝技术原理示意图

超韧弹性体无缝式伸缩缝由承重垫层、锚固体系、变形体系、稳定拉杆、行车体系5部分构成，下部采用快固高强混凝土作为结构承重层，变形缝处设置跨缝钢板并配套弹性杆吸收拉压变形，表层铺设超韧弹性体形成舒适行车面。实测数据显示，该伸缩缝行车噪声为75分贝至80分贝，较传统模数式伸缩缝降噪8分贝至10分贝，同时具备无缝、耐久性优良、施工及养护便捷、行车舒适性高等优势，可有效改善沿线居民生活环境，提升公众出行满意度。

本文选自《中国公路》杂志2026年第06期   原标题：《沪武高速整体式十车道改扩建技术创新与应用》

文/图｜江苏省交通工程建设局 江臣