目 录 1 环 保 型 冬 季 道 路 防 滑 材 料 废 旧 轮 胎 资 源 化 生 产 高 性 能 橡 胶 沥 青 成 套 技 术 钢 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 与 维 修 技 术 高 模 量 沥 青 混 凝 土 技 术 公 路 三 维

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1 附 件 2: 2014 年 度 交 通 运 输 建 设 科 技 成 果 推 广 目 录 技 术 信 息

2 目 录 1 环 保 型 冬 季 道 路 防 滑 材 料 废 旧 轮 胎 资 源 化 生 产 高 性 能 橡 胶 沥 青 成 套 技 术 钢 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 与 维 修 技 术 高 模 量 沥 青 混 凝 土 技 术 公 路 三 维 地 理 信 息 选 线 技 术 北 方 季 冻 区 70 # 沥 青 的 适 用 条 件 与 应 用 技 术 公 路 路 面 多 孔 改 性 水 泥 混 凝 土 基 层 细 火 山 灰 改 性 沥 青 混 合 料 在 公 路 中 的 应 用 技 术 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 设 计 与 施 工 技 术 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 黏 层 材 料 公 路 沥 青 路 面 功 能 层 组 合 结 构 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 关 键 技 术 公 路 路 面 防 水 抗 裂 层 设 计 与 施 工 技 术 沥 青 路 面 施 工 智 能 控 制 系 统 建 筑 渣 土 填 筑 路 基 技 术 泡 沫 沥 青 厂 拌 冷 再 生 应 用 技 术 黄 土 路 基 压 实 技 术 提 升 水 泥 混 凝 土 路 面 抗 弯 拉 强 度 新 技 术 高 精 度 三 维 工 程 环 境 构 建 理 论 方 法 及 公 路 勘 察 设 计 成 套 技 术 公 路 沥 青 混 合 料 生 产 质 量 溯 源 技 术 斜 向 预 应 力 水 泥 混 凝 土 路 面 技 术 公 路 三 维 激 光 雷 达 扫 描 勘 察 设 计 技 术 高 性 能 半 柔 性 复 合 路 面 应 用 技 术 公 路 风 吹 雪 雪 害 防 治 技 术 I

3 25 山 区 悬 挑 结 构 道 路 工 程 技 术 轻 型 高 支 挡 结 构 技 术 山 区 公 路 土 质 边 坡 防 冲 刷 材 料 及 生 态 格 构 防 护 技 术 可 储 式 常 温 改 性 沥 青 混 合 料 连 续 配 筋 混 凝 土 沥 青 混 凝 土 复 合 式 路 面 技 术 西 部 山 区 公 路 网 系 统 连 通 可 靠 性 评 估 技 术 建 筑 固 体 废 弃 物 在 公 路 路 基 工 程 中 的 应 用 技 术 沥 青 路 面 调 温 相 变 材 料 沥 青 路 面 半 柔 性 再 生 利 用 技 术 多 向 变 位 阻 尼 减 振 桥 梁 伸 缩 装 置 隧 道 用 蓄 光 发 光 涂 料 辅 助 与 应 急 照 明 技 术 一 种 波 形 钢 腹 板 预 应 力 混 凝 土 连 续 箱 梁 及 施 工 方 法 大 跨 度 悬 索 桥 加 劲 梁 轨 索 滑 移 法 架 设 技 术 桥 梁 根 式 基 础 混 凝 土 桥 梁 耐 久 性 检 测 与 评 价 技 术 坝 陵 河 大 桥 建 设 技 术 有 机 复 合 型 钢 筋 混 凝 土 阻 锈 剂 马 鞍 山 长 江 公 路 大 桥 施 工 安 全 控 制 与 管 理 技 术 服 役 石 拱 桥 安 全 性 评 估 与 加 固 改 造 技 术 公 路 隧 道 病 害 检 测 车 大 跨 宽 箱 钢 - 砼 组 合 连 续 梁 多 点 同 步 自 动 化 连 续 顶 推 技 术 雪 峰 山 公 路 隧 道 勘 察 通 风 防 灾 管 养 技 术 波 纹 钢 结 构 小 桥 涵 建 设 技 术 在 役 梁 桥 结 构 安 全 评 估 与 预 警 技 术 公 路 隧 道 智 能 化 双 控 照 明 节 能 技 术 山 区 在 役 大 跨 连 续 刚 构 桥 监 测 评 估 技 术 II

4 51 装 配 式 组 合 钢 箱 梁 生 产 及 安 装 技 术 公 路 养 护 分 析 平 台 [CMAP NTHS] V 基 于 冲 击 弹 性 波 的 公 路 护 栏 立 柱 埋 深 无 损 快 速 检 测 技 术 公 路 建 设 表 土 及 植 物 资 源 保 护 和 综 合 利 用 技 术 敏 感 水 体 段 桥 梁 危 化 品 泄 漏 监 控 及 应 急 处 理 技 术 标 准 协 同 式 道 路 运 输 业 务 管 理 系 统 西 部 地 区 公 路 地 质 灾 害 监 测 预 报 系 统 软 件 油 轮 货 油 加 温 优 化 管 理 系 统 公 路 服 务 区 污 水 生 态 处 理 技 术 超 长 钢 管 桩 和 预 应 力 混 凝 土 桩 可 打 性 及 沉 桩 施 工 动 测 控 制 技 术 基 于 液 压 混 合 动 力 系 统 起 步 的 公 交 车 节 能 技 术 高 速 公 路 早 期 凝 冰 预 警 及 高 危 路 段 凝 冰 自 动 化 处 置 技 术 公 路 LED 雾 灯 行 车 诱 导 系 统 公 路 隧 道 太 阳 能 专 用 LED 灯 高 速 公 路 植 物 隔 离 栅 海 事 版 双 CAN 总 线 船 舶 机 舱 测 量 监 测 报 警 及 控 制 系 统 III

5 1 环 保 型 冬 季 道 路 防 滑 材 料 一 技 术 名 称 : 环 保 型 冬 季 道 路 防 滑 材 料 二 技 术 来 源 : 自 主 研 发 三 适 用 范 围 : 适 用 于 寒 冷 或 严 寒 地 区 的 高 速 公 路 桥 面 机 场 跑 道 城 市 道 路 等 冰 雪 路 面 的 防 滑 养 护 作 业 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 : 我 国 在 冰 雪 路 面 防 滑 中 主 要 采 用 的 措 施 : 在 结 冰 的 路 上 撒 盐, 或 者 撒 铺 砂 炉 渣 矿 渣 小 砾 石 或 碎 石 石 屑 等, 实 践 表 明 对 于 光 滑 冰 雪 路 面 大 量 地 撒 布 盐, 不 仅 有 腐 蚀 破 坏 性 而 会 使 路 面 反 而 更 滑 ; 而 撒 布 砂 等, 在 车 辆 的 碾 压 下 破 碎 而 嵌 入 到 路 面 的 冰 雪 里, 摩 擦 系 数 仍 达 不 到 冬 季 路 面 安 全 行 车 的 要 求, 对 冰 雪 路 面 的 防 滑 效 果 较 差, 同 时, 给 路 面 带 来 清 扫 污 染 地 下 排 水 等 麻 烦 针 对 路 面 抗 滑 的 问 题, 日 本 研 发 出 一 种 采 用 木 质 加 热 制 得 的 防 滑 材 料 该 物 质 具 有 抗 磨 抗 滑 耐 腐 蚀 无 污 染 等 优 点 目 前, 该 产 品 已 在 日 本 道 路 上 得 以 大 面 积 推 广 使 用, 效 果 良 好, 但 其 产 品 生 产 工 艺 保 密, 价 格 相 当 昂 贵, 国 内 尚 未 见 引 进 或 开 发 出 同 类 产 品 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 (1) 利 用 防 滑 材 料 本 身 的 丰 富 孔 隙 结 构, 吸 附 冰 点 超 低 的 防 冻 剂, 从 而 在 过 往 车 辆 的 挤 压 下 可 迅 速 融 化 周 围 的 冰 雪, 露 出 路 面, 增 大 冰 雪 路 面 的 摩 擦 系 数 (2) 利 用 防 滑 材 料 经 低 温 炭 化 后 呈 褐 色, 具 有 强 吸 收 光 线 性 能 的 特 性, 提 高 融 化 冰 雪 的 能 力 (3) 利 用 防 滑 材 料 外 部 裹 附 粘 稠 的 防 冻 剂, 本 身 孔 隙 丰 富 易 破 碎 的 特 点, 提 高 防 滑 材 料 与 冰 面 的 吸 附 性, 使 防 滑 材 料 能 与 冰 雪 很 好 结 合, 不 易 1

6 被 风 车 辆 带 走, 提 高 融 冰 雪 效 率 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 (1) 通 过 采 用 农 作 物 生 产 中 被 废 弃 的 玉 米 秸 物 质, 经 粉 碎 热 处 理 工 艺 加 工 后, 形 成 一 种 尺 寸 稳 定 吸 湿 性 强 硬 度 适 中 抗 滑 效 果 明 显 的 具 有 自 主 知 识 产 权 的 环 保 型 冰 雪 路 面 防 滑 材 料, 填 补 了 国 内 该 型 产 品 的 空 白 (2) 通 过 对 该 防 滑 材 料 的 试 验 化 学 分 析 试 验 路 观 测, 验 证 了 该 防 滑 材 料 的 无 腐 蚀 无 污 染 的 环 保 性 能 (3) 通 过 对 冰 雪 路 面 抗 滑 材 料 的 研 制 使 用 性 能 分 析 等 方 面 的 研 究, 提 出 了 不 同 冰 雪 状 态 温 度 环 境 的 防 滑 材 料 技 术 标 准 与 使 用 要 求, 为 冬 季 道 路 防 滑 材 料 的 应 用 提 供 了 技 术 支 撑 3. 主 要 技 术 指 标 (1) 防 滑 材 料 的 摩 擦 系 数 为 0.36~0.4, 可 提 高 冰 雪 路 面 的 摩 擦 系 数 3 倍 以 上 (2) 有 效 防 滑 作 用 时 间 大 于 4 小 时, 是 目 前 普 遍 采 用 防 滑 材 料 砂 砾 的 2 倍 以 上 (3) 防 滑 材 料 的 强 度 不 小 于 8.2MPa, 不 易 破 碎 (4) 防 滑 材 料 对 金 属 的 平 均 腐 蚀 速 率 为 mm/d, 比 除 冰 盐 的 腐 蚀 性 低 近 15 倍 (5) 防 滑 材 料 最 低 冰 点 为 -55, 满 足 环 境 的 冻 结 温 度 在 -30 以 下 的 环 境 进 行 防 滑 作 业 4. 技 术 应 用 情 况 该 防 滑 材 料 已 经 成 功 应 用 于 吉 林 省 高 速 公 路 国 省 道 公 路 城 市 道 路 的 冬 季 薄 冰 冰 雪 混 合 等 路 面, 有 效 地 解 决 了 季 冻 地 区 不 能 及 时 融 冰 除 雪 的 难 题 目 前 已 经 编 写 了 冰 雪 路 面 防 滑 材 料 应 用 技 术 指 南, 为 冬 季 道 路 防 滑 材 料 的 应 用 提 供 了 技 术 支 撑 5. 推 广 前 景 2

7 环 保 型 冬 季 道 路 防 滑 材 料 能 够 满 足 冬 季 道 路 融 冰 抗 滑 养 护 作 业 环 保 化 高 效 化 的 需 求, 对 于 我 国 广 大 北 方 季 冻 地 区 适 用 性 强 ; 同 时, 市 场 上 尚 无 与 本 产 品 类 似 的 产 品 出 现, 产 品 具 有 创 新 性 鉴 于 其 具 有 的 各 项 优 点, 符 合 建 设 资 源 节 约 环 境 友 好 型 社 会 的 要 求, 其 应 用 前 景 非 常 广 阔 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 技 术 持 有 单 位 : 吉 林 省 交 通 科 学 研 究 所 单 位 地 址 : 长 春 市 进 化 街 908 号 联 系 人 : 王 丽 勋 电 话 : 传 真 : 手 机 :

8 2 废 旧 轮 胎 资 源 化 生 产 高 性 能 橡 胶 沥 青 成 套 技 术 一 技 术 名 称 : 废 旧 轮 胎 资 源 化 生 产 高 性 能 橡 胶 沥 青 成 套 技 术 二 技 术 来 源 : 交 通 运 输 行 业 联 合 科 技 攻 关 项 目 橡 胶 沥 青 应 用 于 公 路 工 程 的 深 入 研 究 ( 合 同 编 号 : ) 三 适 用 范 围 : 适 用 于 高 速 公 路 干 线 公 路 水 泥 路 面 改 造 大 跨 钢 桥 面 铺 装 等 不 同 级 别 不 同 使 用 要 求 的 沥 青 路 面 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 : 随 着 我 国 沥 青 路 面 和 沥 青 技 术 的 不 断 发 展 和 进 步, 寻 求 理 想 的 路 用 材 料 应 用 于 我 国 的 公 路 工 程 中 迫 在 眉 睫 橡 胶 沥 青 是 资 源 化 利 用 废 旧 轮 胎 的 最 有 效 方 式 之 一, 与 SBS 改 性 沥 青 相 比, 具 有 黏 度 高 弹 性 恢 复 能 力 强 的 特 点, 可 显 著 提 高 路 面 路 用 性 能 延 长 使 用 寿 命, 具 有 广 阔 的 推 广 应 用 前 景 但 同 时, 由 于 橡 胶 沥 青 含 有 粒 径 较 大 的 胶 粉 颗 粒, 存 储 稳 定 性 差 ; 橡 胶 沥 青 黏 度 大, 需 要 特 殊 工 艺, 控 制 不 当 易 出 现 施 工 和 易 性 问 题 ; 现 场 开 放 式 的 加 工 方 式, 产 量 小 能 耗 高, 且 污 染 环 境, 这 些 问 题 一 定 程 度 上 制 约 了 橡 胶 沥 青 的 大 规 模 推 广 应 用 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 通 过 分 析 橡 胶 沥 青 的 混 溶 机 理, 获 得 橡 胶 粉 类 型 细 度 基 质 沥 青 类 型 混 溶 工 艺 等 对 橡 胶 沥 青 性 能 的 影 响 规 律 ; 通 过 优 化 橡 胶 粉 来 源 及 细 度 添 加 合 适 的 化 学 助 剂 调 整 橡 胶 沥 青 制 备 工 艺 参 数 等, 研 发 出 具 有 高 存 储 稳 定 性 和 高 黏 特 性 的 成 品 湿 法 橡 胶 沥 青 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 (1) 在 分 析 橡 胶 沥 青 的 改 性 机 理 的 基 础 上, 通 过 优 化 橡 胶 粉 来 源 及 细 度 添 加 合 适 的 化 学 助 剂 调 整 橡 胶 沥 青 制 备 工 艺 参 数 等, 研 发 出 具 有 高 存 储 稳 定 性 和 高 黏 特 性 的 成 品 湿 法 橡 胶 沥 青 ; 4

9 (2) 在 对 橡 胶 沥 青 生 产 设 备 的 关 键 控 制 环 节 有 较 深 认 识 的 基 础 上, 优 化 和 研 发 了 可 工 厂 化 大 规 模 生 产 的 橡 胶 沥 青 生 产 加 工 设 备 存 储 和 反 应 设 备 以 及 快 速 升 温 装 置, 完 成 了 成 套 产 业 化 重 大 装 备 的 国 产 化 研 发 ; (3) 根 据 成 品 湿 法 橡 胶 沥 青 的 特 点, 系 统 研 究 成 品 湿 法 橡 胶 沥 青 与 SMA 密 级 配 Superpave 等 的 适 应 性 及 其 应 用 特 点, 形 成 了 适 合 各 成 品 湿 法 橡 胶 沥 青 混 合 料 的 配 合 比 设 计 方 法 及 技 术 指 标 施 工 工 艺 及 质 量 控 制 标 准 ; (4) 形 成 橡 胶 沥 青 橡 胶 沥 青 应 力 吸 收 层 / 防 水 粘 结 层 橡 胶 沥 青 混 合 料 等 技 术 体 系 2. 主 要 技 术 指 标 (1) 橡 胶 沥 青 的 存 储 稳 定 期 达 到 30 天 ; (2) 橡 胶 沥 青 60 黏 度 >13000 Pa s,25 弹 性 恢 复 >90%; (3) 橡 胶 沥 青 产 能 较 传 统 技 术 提 高 2 倍 以 上, 能 耗 降 低 60%~70%, 与 传 统 橡 胶 沥 青 相 比, 可 减 少 橡 胶 沥 青 路 面 生 产 和 施 工 过 程 中 50% 的 有 毒 有 害 气 体 排 放 (4) 与 普 通 路 面 相 比, 采 用 橡 胶 沥 青 典 型 结 构 的 路 面 平 均 每 年 可 节 约 近 15% 的 养 护 费 用 ; 且 可 延 长 3~5 年 的 路 面 寿 命 3. 技 术 应 用 情 况 (1) 现 场 湿 法 橡 胶 沥 青 已 在 宁 常 高 速 宁 杭 高 速 二 期 宁 高 高 速 南 京 绕 城 宁 连 北 段 桥 头 跳 车 泰 州 G328 国 道 白 改 黑 工 程 等, 进 行 了 富 沥 青 断 级 配 橡 胶 沥 青 混 合 料 AR-AC13S 和 排 水 降 噪 型 橡 胶 沥 青 路 面 AR-OGFC13S 的 实 际 应 用, 用 量 达 到 吨 后 期 观 测 表 明, 富 沥 青 断 级 配 橡 胶 沥 青 混 合 料 AR-AC13S 路 面 性 能 优 异, 病 害 较 少, 路 面 养 护 费 用 较 SBS 改 性 沥 青 路 面 降 低 15% 以 上 (2) 成 品 湿 法 橡 胶 沥 青 已 成 功 在 239 省 道 修 复 工 程 省 道 S122 宁 杭 公 路 南 京 段 改 造 工 程 润 扬 大 桥 钢 桥 面 铺 装 工 程 沿 江 高 速 公 路 水 泥 混 凝 土 桥 面 临 海 高 等 级 公 路, 宁 高 高 速 联 网 收 费 改 造 工 程 贵 州 杭 瑞 高 速 大 5

10 思 段 贵 州 S307 大 中 修 工 程 等 十 个 工 程 中 进 行 了 实 际 应 用, 在 重 载 交 通 条 件 下, 取 得 了 良 好 的 实 施 效 果 (3) 本 成 果 已 申 请 高 新 技 术 产 品 3 项 授 权 专 利 7 项 纳 入 地 方 标 准 1 部 行 业 标 准 1 部 4. 推 广 前 景 现 场 湿 法 橡 胶 沥 青 和 成 品 湿 法 橡 胶 沥 青 系 列 产 品, 黏 度 大 粘 附 性 好, 弹 性 恢 复 能 力 强, 耐 久 性 好 应 用 于 AC SMA Superpave 等 混 合 料, 具 有 优 异 的 综 合 路 用 性 能 和 突 出 的 高 温 抗 车 辙 抗 疲 劳 性 能 可 有 效 延 长 路 面 的 使 用 寿 命, 减 少 路 面 的 养 护 频 率 以 及 封 闭 交 通 带 来 的 不 便 同 时, 橡 胶 沥 青 技 术 消 耗 大 量 废 旧 轮 胎, 在 实 现 废 旧 轮 胎 高 效 循 环 利 用 的 同 时, 有 效 节 约 沥 青 ( 与 橡 胶 粉 掺 量 相 近 的 沥 青 用 量 ) 等 不 可 再 生 材 料, 减 少 废 旧 轮 胎 燃 烧 产 生 的 能 耗 SO 2 和 温 室 气 体 排 放, 缓 解 了 轮 胎 处 理 占 用 耕 地 滋 生 老 鼠 蚊 蝇 的 环 境 问 题, 经 济 社 会 效 益 和 环 境 效 益 显 著, 具 有 广 阔 的 应 用 前 景 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 技 术 持 有 单 位 : 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院 股 份 有 限 公 司 单 位 地 址 : 江 苏 省 南 京 市 江 宁 区 诚 信 大 道 2200 号 (211112) 联 系 人 : 于 明 明 电 话 : 传 真 : 手 机 : E Mail:ymm79@jsti.com 6

11 3 钢 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 与 维 修 技 术 一 技 术 名 称 : 钢 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 与 维 修 技 术 二 技 术 来 源 : 交 通 运 输 部 建 设 科 技 计 划 项 目 钢 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 与 维 修 技 术 研 究 ( 合 同 编 号 : ) 三 适 用 范 围 : 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 与 维 修 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 铺 装 及 沥 青 路 面 的 养 护 与 维 修 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 : 国 外 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 研 究 始 于 上 世 纪 中 期, 而 我 国 的 研 究 起 步 于 上 世 纪 90 年 代 末, 国 外 在 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 病 害 修 复 策 略 的 选 取 和 制 定 方 面 主 要 参 照 沥 青 路 面 的 规 范 和 标 准, 但 在 修 复 材 料 与 工 艺 上 却 没 有 专 门 面 向 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 相 应 产 品 由 于 我 国 钢 桥 面 桥 梁 运 营 时 间 短, 在 钢 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 维 修 上 的 关 注 不 多, 主 要 的 研 究 仅 仅 在 于 探 索 病 害 的 成 因 及 处 理 方 法, 但 关 键 的 养 护 维 修 评 价 技 术 仍 按 照 沥 青 路 面 相 关 规 定 实 行, 所 用 的 修 复 材 料 和 工 艺 或 是 依 赖 于 国 外 进 口, 或 是 采 用 沥 青 路 面 修 复 材 料 与 工 艺, 忽 视 了 桥 面 沥 青 铺 装 与 沥 青 路 面 在 支 撑 条 件 与 使 用 条 件 的 重 要 差 异, 沿 用 沥 青 路 面 的 养 护 维 修 技 术 大 幅 降 低 了 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 维 修 效 果 因 此, 急 需 对 养 护 维 修 技 术 进 一 步 进 行 系 统 研 究, 研 发 适 用 于 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 维 修 技 术, 并 将 成 果 推 广 应 用, 并 在 应 用 中 总 结 提 高 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 (1) 根 据 不 同 桥 型 结 构, 不 同 地 域 不 同 铺 装 材 料 与 结 构 的 钢 桥 沥 青 铺 装 的 病 害 情 况 养 护 维 修 方 法 及 效 果 的 调 研 数 据 分 析, 提 出 钢 桥 沥 青 铺 装 的 病 害 分 类 方 法 钢 桥 面 铺 装 的 性 能 评 价 指 标 及 修 复 材 料 工 艺 设 备 及 其 适 用 性 7

12 (2) 采 用 专 家 打 分 法 确 定 关 键 权 重 值, 建 立 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 性 能 评 价 模 型 与 决 策 方 法, 提 出 钢 桥 面 沥 青 铺 装 性 能 评 价 指 标 及 各 项 权 重 (3) 基 于 钢 桥 面 沥 青 铺 装 交 通 量 大 温 度 变 化 范 围 大 维 修 封 闭 时 间 短 等 的 特 殊 使 用 条 件, 研 发 适 宜 的 钢 桥 面 沥 青 铺 装 病 害 修 复 材 料 工 艺 及 设 备 (4) 基 于 疲 劳 与 断 裂 理 论 分 析 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 疲 劳 断 裂 机 理, 提 出 强 度 损 失 率 强 度 恢 复 率 与 疲 劳 寿 命 修 复 率 用 以 评 价 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 修 复 效 果 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 (1) 根 据 国 内 外 大 型 钢 桥 沥 青 铺 装 的 使 用 性 能 主 要 病 害 情 况 以 及 养 护 维 修 情 况 评 价 分 析 结 果 提 出 基 于 维 修 方 法 的 钢 桥 面 沥 青 铺 装 病 害 分 类 及 性 能 评 价 技 术 (2) 提 出 钢 桥 面 沥 青 铺 装 特 有 的 评 价 指 标 与 方 法, 并 根 据 专 家 打 分 法 确 定 各 指 标 的 权 重, 建 立 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 维 修 决 策 流 程 与 方 法, 填 补 我 国 钢 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 维 修 决 策 空 白 (3) 提 出 适 用 于 我 国 钢 桥 面 沥 青 铺 装 特 殊 使 用 条 件 的 钢 桥 面 沥 青 铺 装 修 复 材 料 的 评 价 指 标 与 方 法, 并 研 发 了 相 应 的 修 复 材 料 工 艺 及 设 备, 形 成 了 具 有 我 国 自 主 知 识 产 权 的 产 品 (4) 提 出 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 维 修 效 果 评 价 方 法 为 我 国 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 维 修 效 果 评 价 提 供 了 理 论 方 法 (5) 采 用 生 存 模 型 模 拟 钢 桥 面 沥 青 铺 装 在 全 寿 命 周 期 内 的 使 用 性 能 变 化 规 律 及 失 效 概 率, 结 合 维 修 工 况 实 例 进 行 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 全 寿 命 周 期 内 的 养 护 维 修 成 本 分 析, 提 出 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 维 修 经 济 性 评 价 方 法 3. 主 要 技 术 指 标 (1) 提 出 了 基 于 维 修 方 式 的 钢 桥 面 铺 装 病 害 分 类 方 法, 将 钢 桥 面 铺 装 的 主 要 病 害 分 为 缺 陷 类 永 久 变 形 类 及 其 他 病 害 8

13 (2) 建 立 了 钢 桥 面 铺 装 使 用 性 能 评 价 指 标 体 系 和 评 价 模 型 : SDPQI=0.18 SDCCI SDACI SDPPCI SDPC I (3) 建 立 了 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 维 修 方 案 决 策 体 系, 包 括 养 护 决 策 流 程 养 护 对 策 及 其 优 化 对 比 等 内 容 2 (4) 钢 桥 面 铺 装 的 裂 缝 修 复 材 料 与 坑 槽 修 复 材 料 技 术 指 标 见 表 1 和 表 表 1 用 于 钢 桥 面 沥 青 铺 装 裂 缝 修 复 的 环 氧 固 化 类 材 料 评 价 方 法 与 评 价 指 标 SD 评 价 项 目 评 价 方 法 评 价 指 标 试 验 方 法 粘 结 性 能 强 度 性 能 拉 拔 强 度 (23 ) /MPa 拉 伸 强 度 (23 ) /MPa 断 裂 延 伸 率 (23 ) 3.0 GB/T 5210 ASTM D638 ASTM D638 施 工 和 易 性 初 始 粘 度 /mpa s 800 ASTM D2393 可 操 作 时 间 /min >30 ASTM D2393 协 同 工 作 性 能 抗 拉 强 度 (23 ) /MPa 大 于 铺 装 材 料 强 度 抗 剪 强 度 (23 ) 大 于 铺 装 材 料 强 度 /MPa 表 2 钢 桥 面 沥 青 铺 装 坑 槽 修 复 材 料 评 价 方 法 与 评 价 指 标 评 价 项 目 评 价 方 法 评 价 指 标 试 验 方 法 力 学 性 能 完 全 固 化 后 稳 定 度 /kn 40 高 温 稳 定 性 动 稳 定 度 / 次 /mm 3000 低 温 抗 裂 性 破 坏 弯 拉 应 变 (-10 ) /με 3000 JTG E (T ) JTG E (T ) JTG E (T ) 水 稳 定 性 残 留 稳 定 度 /% 85 JTG E (T ) 冻 融 劈 裂 试 验 强 度 比 /% 80 JTG E (T ) 9

14 4. 技 术 应 用 情 况 (1) 应 用 于 包 括 武 汉 白 沙 洲 大 桥 904m 长 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 维 修 武 汉 天 兴 洲 大 桥 758m 长 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 维 修 江 阴 大 桥 1385m 长 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 维 修 军 山 大 桥 30000m 2 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 维 修 在 内 的 近 10 座 大 型 桥 梁 的 养 护 维 修 工 程 中 (2) 依 托 该 成 果 编 制 了 钢 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 与 维 修 技 术 指 南, 同 时 为 制 定 公 路 钢 桥 面 铺 装 设 计 与 施 工 技 术 规 范 提 供 了 重 要 的 技 术 支 撑 5. 推 广 前 景 (1) 该 成 果 综 合 考 虑 了 我 国 的 具 体 情 况, 适 用 性 较 强, 能 够 满 足 国 内 钢 桥 面 沥 青 铺 装 的 养 护 与 维 修 的 需 要 (2) 适 宜 钢 桥 面 铺 装 养 护 的 系 列 修 复 材 料 可 靠 的 工 艺 及 相 应 设 备, 使 材 料 施 工 与 机 械 技 术 成 套 化, 填 补 了 我 国 在 此 领 域 的 研 究 空 白 (3) 本 技 术 成 果 的 推 广, 将 会 为 我 国 钢 桥 面 铺 装 的 管 理 与 维 养 提 供 相 应 的 材 料 工 艺 设 备 等 技 术 支 持 同 时, 成 果 还 可 推 广 至 水 泥 混 凝 土 桥 梁 的 桥 面 铺 装 以 及 普 通 沥 青 路 面 的 养 护 维 修 工 程 中 去 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 技 术 持 有 单 位 : 东 南 大 学 单 位 地 址 : 江 苏 省 南 京 市 玄 武 区 四 牌 楼 2 号 (210096) 联 系 人 : 钱 振 东 电 话 : 传 真 : 手 机 : E Mail:qianzd@seu.edu.cn 10

15 4 高 模 量 沥 青 混 凝 土 技 术 一 技 术 名 称 : 高 模 量 沥 青 混 凝 土 技 术 二 技 术 来 源 : 交 通 运 输 部 建 设 科 技 计 划 项 目 高 模 量 沥 青 混 凝 土 应 用 技 术 研 究 ( 合 同 编 号 : ) 和 高 模 量 沥 青 混 凝 土 抗 车 辙 性 能 研 究 及 示 范 应 用 ( 合 同 编 号 : ) 三 适 用 范 围 : (1) 从 道 路 使 用 情 况 考 虑, 在 重 载 交 通 道 路 交 通 量 大 的 道 路 长 大 纵 坡 路 段 和 高 温 慢 速 交 通 道 路, 都 可 利 用 该 技 术 有 效 抑 制 车 辙 病 害 的 产 生 (2) 从 环 境 因 素 考 虑, 在 路 面 温 度 较 高 的 南 方 地 区 更 加 适 合 应 用 高 模 量 沥 青 混 凝 土 技 术 解 决 车 辙 病 害 问 题 (3) 从 路 面 结 构 角 度 考 虑, 高 速 公 路 的 中 面 层 应 用 高 模 量 沥 青 混 凝 土 更 加 合 理, 普 通 公 路 的 表 面 层 也 可 适 当 应 用 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 : 目 前 提 高 沥 青 混 合 料 模 量 的 有 效 途 径 有 两 种 : 一 是 在 普 通 沥 青 混 合 料 中 加 入 外 掺 剂 来 提 高 其 模 量, 包 括 高 熔 点 天 然 沥 青 和 聚 烯 烃 类 物 质 ; 二 是 沥 青 胶 结 料 采 用 能 够 合 理 兼 顾 高 低 温 性 能 的 高 模 量 沥 青, 可 以 采 用 低 标 号 的 硬 质 沥 青 或 聚 合 物 改 性 沥 青 从 国 内 研 究 应 用 高 模 量 沥 青 混 合 料 的 情 况 来 看, 在 普 通 沥 青 混 合 料 中 加 入 聚 烯 烃 类 外 掺 剂 的 方 法 施 工 工 艺 简 单, 易 于 推 广 国 际 上 的 外 掺 剂 如 美 国 生 产 的 壳 牌 SEAM 沥 青 混 合 料 添 加 剂, 德 国 生 产 的 DUROFLEX 沥 青 混 合 料 添 加 剂, 法 国 生 产 的 沥 青 混 合 料 PRI PLAST 系 列 添 加 剂 产 品 这 些 产 品 提 高 沥 青 混 合 料 抗 车 辙 性 能 显 著 使 用 简 单 方 便, 但 销 售 价 格 昂 贵, 推 广 使 用 受 到 了 限 制 国 内 自 主 研 发 的 高 模 量 沥 青 混 凝 土 技 术, 动 稳 定 度 DS 值 ( 试 验 温 度 60 轮 压 0.7Mpa) 达 到 5000 次 /mm 以 上, 45,10Hz 条 件 下 动 态 模 量 11

16 达 到 2000 Mpa 以 上,45,0.1Hz 条 件 下 达 到 500 Mpa 以 上, 能 够 显 著 提 高 沥 青 混 凝 土 的 高 温 稳 定 性, 具 有 良 好 的 抗 车 辙 能 力, 填 补 了 我 国 路 用 改 性 聚 乙 烯 / 丙 烯 的 空 白, 达 到 或 超 过 国 外 同 类 产 品 的 技 术 水 平, 价 格 比 国 际 市 场 同 类 产 品 降 低 了 20%-40% 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 通 过 提 高 沥 青 混 合 料 的 模 量, 减 少 车 辆 荷 载 作 用 下 沥 青 混 合 料 产 生 的 应 变, 减 少 沥 青 混 合 料 的 不 可 恢 复 残 余 变 形, 提 高 沥 青 路 面 抗 高 温 变 形 能 力, 延 缓 车 辙 的 产 生, 延 长 路 面 的 维 修 周 期 和 使 用 寿 命 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 (1) 技 术 使 用 要 求 在 普 通 沥 青 混 合 料 中 掺 加 0.3%~0.5% 的 高 模 量 沥 青 混 凝 土 外 掺 剂, 即 可 显 著 提 高 沥 青 混 合 料 的 高 温 性 能, 并 改 善 抗 水 损 坏 性 能 抗 低 温 开 裂 性 能 等 (2) 工 艺 特 点 与 传 统 沥 青 改 性 工 艺 相 比, 高 模 量 沥 青 混 凝 土 外 掺 剂 直 接 投 入 混 合 料 拌 和 缸 内 与 集 料 进 行 拌 和, 不 需 要 增 加 特 殊 设 备, 可 显 著 降 低 生 产 过 程 中 的 能 耗, 同 时 避 免 了 改 性 沥 青 储 存 稳 定 性 差 的 问 题 (3) 工 艺 设 计 要 求 在 任 何 掺 量 下 不 改 变 沥 青 混 合 料 的 级 配, 仅 需 对 油 石 比 进 行 微 调 (4) 施 工 工 艺 简 单 直 接 加 入 到 拌 和 缸 中, 只 需 适 当 延 长 拌 和 时 间 和 提 高 施 工 温 度, 拌 和 摊 铺 碾 压 不 受 影 响 3. 主 要 技 术 指 标 高 模 量 沥 青 混 合 料 的 技 术 指 标 : 车 辙 试 验 动 稳 定 度 : 5000 次 /mm; 低 温 弯 曲 破 坏 应 变 : 1900; 12

17 浸 水 马 歇 尔 残 留 稳 定 度 : 85%; 冻 融 劈 裂 试 验 残 留 强 度 比 : 80%; 混 合 料 试 件 渗 水 系 数 : 80 ml/min;15,10hz 动 态 模 量 : MPa; 45,10Hz 动 态 模 量 : 2000 MPa;45,0.1Hz 动 态 模 量 : 500 MPa 4. 技 术 应 用 情 况 (1) 成 果 已 纳 入 地 方 标 准, 为 沥 青 路 面 结 构 设 计 提 供 了 重 要 的 技 术 支 撑 主 要 用 于 高 速 公 路 沥 青 路 面 中 面 层, 是 通 过 在 沥 青 混 合 料 中 掺 加 外 加 剂 或 采 用 低 标 号 沥 青 提 高 混 凝 土 模 量, 来 解 决 长 期 困 扰 公 路 建 设 者 的 沥 青 路 面 容 易 出 现 车 辙 病 害 的 问 题, 改 变 沥 青 路 面 设 计 理 念, 为 长 寿 命 沥 青 路 面 结 构 设 计 提 供 有 效 的 解 决 途 径 (2) 通 过 举 办 全 国 范 围 的 专 题 技 术 讲 座 参 加 技 术 交 流 会 议 并 就 拟 推 广 技 术 做 专 题 汇 报 交 流 制 作 宣 传 画 册 制 作 技 术 宣 传 的 影 像 资 料 ( 光 盘 ) 等 方 式, 丰 富 成 果 的 宣 传 手 段 扩 大 宣 传 途 径, 增 加 对 成 果 的 推 广 宣 传 力 度, 提 高 潜 在 用 户 对 成 果 的 认 知 程 度, 使 技 术 推 广 工 作 得 以 顺 利 进 行 5. 推 广 前 景 研 究 成 果 从 内 因 方 面 解 决 沥 青 混 凝 土 产 生 的 车 辙 问 题, 减 少 车 辙 的 深 度 或 推 迟 车 辙 的 出 现, 提 高 行 车 的 安 全 性 和 舒 适 程 度, 延 长 维 修 周 期, 降 低 维 修 费 用, 保 证 道 路 的 功 能 和 正 常 使 用 另 外, 高 模 量 外 掺 剂 的 使 用, 除 保 证 沥 青 混 合 料 性 能 外, 减 少 了 SBS 改 性 沥 青 需 要 加 工 设 备 等 缺 点, 造 价 低 研 究 成 果 的 推 广 应 用 具 有 显 著 的 经 济 社 会 和 环 境 效 益, 前 景 广 阔 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 技 术 持 有 单 位 : 辽 宁 省 交 通 科 学 研 究 院 单 位 地 址 : 辽 宁 省 沈 阳 市 沈 河 区 文 萃 路 81 号 联 系 人 : 朱 建 平 电 话 : 传 真 : 手 机 : E Mail:keyanzhongxin@163.com 13

18 5 公 路 三 维 地 理 信 息 选 线 技 术 一 技 术 名 称 : 公 路 三 维 地 理 信 息 选 线 技 术 二 技 术 来 源 : 江 西 省 交 通 运 输 厅 科 技 项 目 基 于 航 测 遥 感 技 术 的 公 路 数 字 影 像 集 成 系 统 ( 合 同 编 号 :200614) 三 适 用 范 围 : 公 路 工 程 路 线 选 线 设 计 公 路 三 维 地 理 信 息 平 台 搭 建 基 于 三 维 地 理 信 息 系 统 的 公 路 选 线 优 化 设 计 公 路 实 景 真 三 维 展 示 采 用 复 杂 道 路 模 型 一 体 化 无 缝 成 型 技 术 实 现 的 公 路 全 景 电 子 沙 盘 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 : 国 内 外 基 于 公 路 三 维 选 线 的 商 品 化 软 件 很 少, 尤 其 是 能 在 三 维 地 理 信 息 平 台 上 完 成 公 路 三 维 选 线 的 技 术 还 未 见 发 布 现 有 产 品 主 要 存 在 下 述 不 足 : 1. 现 有 的 公 路 选 线 方 法 包 括 收 集 和 分 析 线 路 区 域 内 有 关 资 料 在 大 比 例 尺 地 形 图 上 初 定 多 个 可 选 路 线 实 地 勘 测 后 确 定 终 选 路 线 现 有 方 法 无 法 看 到 实 地 立 体 图 像, 不 能 和 实 际 地 形 地 质 地 貌 紧 密 结 合, 不 能 实 时 提 供 路 线 方 案 工 程 量, 不 利 于 多 方 案 比 选 2. 现 有 的 CAD 商 品 化 软 件 侧 重 于 二 维 设 计, 而 没 有 专 门 针 对 卫 星 影 像 和 数 字 地 面 模 型 的 成 熟 产 品 而 专 业 的 地 理 信 息 系 统 由 于 非 公 路 行 业 使 用, 不 但 无 法 实 现 实 时 三 维 选 线 3. 国 际 上 能 结 合 数 字 地 面 模 型 遥 感 影 像 航 拍 影 像 完 成 公 路 选 线 的, 只 有 澳 大 利 亚 的 旷 达 系 统, 但 该 系 统 在 曲 线 标 准 化 选 线 指 标 均 衡 性 符 合 我 国 设 计 规 范 三 维 可 视 化 等 方 面 存 在 不 足, 在 国 内 项 目 运 用 中 仍 然 需 要 改 进 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 " 公 路 三 维 地 理 信 息 选 线 技 术 " 在 公 路 三 维 建 模 技 术 公 路 三 维 地 理 信 息 14

19 技 术 基 础 上, 提 出 并 成 功 开 发 出 一 种 实 时 互 动 的 公 路 选 线 技 术 该 技 术 能 使 得 设 计 人 员 能 够 在 真 实 的 三 维 地 理 信 息 环 境 下, 完 成 平 面 初 步 定 线 三 维 平 纵 定 线 立 体 模 型 定 线 等 步 骤, 通 过 真 实 三 维 模 型 进 一 步 精 确 地 确 定 桥 梁 位 置 隧 道 洞 口 方 案, 并 充 分 利 用 计 算 机 处 理 海 量 数 据 的 能 力, 实 时 计 算 出 全 线 工 程 数 量, 及 时 对 比 方 案 优 化 方 案, 使 得 公 路 选 线 更 加 合 理 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 工 作 步 骤 如 下 : (1) 获 取 路 线 经 过 区 域 的 DEM, 获 取 DEM 的 方 式, 包 括 摄 影 测 量 法 地 形 图 数 字 化 法 和 地 面 测 量 法 以 航 空 或 航 天 遥 感 图 像 为 数 据 源, 利 用 遥 感 立 体 像 对, 采 用 摄 影 测 量 的 方 法 建 立 空 间 地 形 立 体 模 型, 量 取 密 集 数 字 高 程 数 据, 建 立 DEM (2) 将 高 分 辨 率 影 像 图 变 换 为 正 射 影 像 图, 将 数 字 化 地 形 图 与 正 射 影 像 图 在 同 一 坐 标 体 系 叠 加 为 平 面 地 形 图, 初 步 确 定 平 面 线 形, 得 到 平 面 路 线 的 曲 线 要 素 和 逐 桩 坐 标 ; 分 块 处 理 DEM, 对 大 规 模 地 形 进 行 纹 理 分 块 映 射 (3) 采 用 三 维 地 理 信 息 实 现 公 路 路 线 漫 游 实 时 交 互, 以 及 二 维 数 据 和 三 维 空 间 的 交 互 从 DEM 数 据 中 获 取 路 线 中 线 地 面 高 程, 用 于 辅 助 纵 断 面 拉 坡 及 观 看 拉 坡 线 与 地 面 线 相 交 的 情 况, 通 过 三 维 实 时 化 显 示 叠 加 高 分 辨 率 影 像 的 DEM 模 型 (4) 带 状 地 形 模 型 和 公 路 模 型 的 建 立 及 无 缝 叠 加 (5) 在 三 维 空 间 以 根 据 桥 梁 隧 道 立 交 设 置 叠 加 桥 梁 隧 道 立 交 模 型 以 及 车 辆 标 志 牌 树 木 云 彩 模 型, 建 立 公 路 地 形 立 体 模 型, 调 整 包 含 路 线 横 断 面 实 体 的 公 路 立 体 模 型, 确 定 终 选 路 线 (6) 通 过 在 DEM 文 件 上 建 立 的 数 模, 采 用 双 曲 抛 物 面 内 插 法 快 速 获 取 数 字 高 程, 自 动 获 取 路 线 中 线 地 面 高 程 路 线 地 面 横 断 面 数 据, 能 自 动 更 新 全 部 高 程 和 主 要 工 程 数 量 15

20 3. 主 要 技 术 指 标 (1) 可 实 现 公 路 三 维 地 理 信 息 平 台 搭 建 (2) 能 在 三 维 地 形 图 和 卫 星 影 像 图 上 完 成 公 路 三 维 选 线 设 计, 并 通 过 真 实 三 维 模 型 进 一 步 精 确 地 确 定 桥 梁 位 置 隧 道 洞 口 方 案, 让 公 路 选 线 设 计 更 加 经 济 合 理 安 全 (3) 可 实 现 基 于 三 维 地 理 信 息 系 统 的 公 路 选 线 优 化 设 计, 并 提 供 实 时 工 程 量 (4) 可 实 现 公 路 全 景 电 子 沙 盘 (5) 可 进 行 公 路 三 维 动 画 制 作, 并 实 现 公 路 实 景 真 三 维 展 示 4. 技 术 应 用 情 况 (1) 济 南 至 广 州 国 家 高 速 公 路 江 西 瑞 金 至 寻 乌 段 工 可 选 线 运 用 了 64 块 5 米 高 精 度 DEM 数 字 模 型 进 行 工 程 量 和 造 价 计 算, 并 进 行 真 实 地 形 和 公 路 的 模 拟 该 段 路 线 全 长 公 里, 使 用 该 系 统 优 化 设 计 后, 全 线 节 省 造 价 亿 元 (2) 南 昌 至 宁 都 高 速 公 路 工 可 选 线 项 目 全 程 238 公 里, 路 线 需 要 经 过 大 量 山 区 地 段, 利 用 本 技 术 建 立 了 路 线 跨 越 区 的 全 线 真 实 三 维 地 形 模 型, 整 个 地 形 区 域 长 300 公 里, 宽 120 公 里, 全 面 积 平 方 公 里, 占 了 全 省 面 积 的 21.6%, 为 公 路 三 维 选 线 搭 建 平 台 (3) 南 昌 至 上 栗 高 速 公 路 工 可 选 线 项 目 全 长 公 里, 建 立 了 路 线 跨 越 区 的 全 线 真 实 三 维 地 形 模 型 在 三 维 地 形 中 选 取 平 面 线 性, 软 件 自 动 获 取 路 线 经 过 的 地 面 高 文 件 和 地 面 线 文 件, 根 据 这 些 地 面 数 据 进 行 纵 断 面 设 计, 实 时 设 计 每 一 段 路 线 的 纵 坡 竖 曲 线, 根 据 路 线 周 围 山 体 填 挖 设 计 边 坡 坡 率, 并 设 置 桥 梁 桩 号 跨 径 使 用 该 系 统 优 化 设 计 后, 减 少 了 桥 隧 高 填 深 挖 段 占 全 线 的 比 例, 全 线 节 省 造 价 亿 元 (4) 南 外 环 高 速 公 路 大 型 枢 纽 互 通 匝 道 选 线 设 计 使 用 公 路 三 维 地 理 信 息 选 线 技 术 针 对 每 个 互 通 的 匝 道 进 行 细 致 设 计, 完 成 了 复 杂 互 通 模 型 16

21 的 建 立 和 选 线 其 中 大 型 枢 纽 互 通 模 型 的 匝 道 多 达 14 条, 全 部 采 用 自 主 开 发 的 软 件 系 统 实 时 动 态 生 成, 无 须 手 工 建 模, 更 不 用 渲 染, 可 实 时 交 互 漫 游 量 测 修 改 查 询 5. 推 广 前 景 公 路 三 维 地 理 信 息 选 线 技 术 可 在 在 公 路 规 划 可 行 性 研 究 路 线 方 案 选 定 中 运 用 为 重 大 公 路 方 案 选 择 提 供 直 观 可 视 三 维 的 依 据, 及 时 发 现 设 计 方 案 和 实 地 环 境 结 合 的 不 合 理 之 处, 节 省 项 目 的 投 资 ; 可 完 成 路 线 与 景 观 协 调 避 绕 不 良 地 质 灾 区 公 路 环 境 美 化 ; 同 时, 也 能 在 加 强 数 字 影 像 技 术 在 各 行 业 的 推 广 运 用 等 方 面 产 生 良 好 的 经 济 效 益 与 社 会 效 益 以 专 利 " 一 种 公 路 三 维 选 线 方 法 " 为 核 心 技 术 的 公 路 三 维 地 理 信 息 选 线 技 术 创 新 性 强, 完 全 自 主 研 发, 该 技 术 团 队 研 究 公 路 三 维 设 计 与 选 线 技 术 10 余 年, 多 项 成 果 达 到 国 内 领 先 水 平, 并 获 得 2 项 国 家 级 奖 项 该 技 术 实 用 性 强, 在 高 速 公 路 项 目 的 工 可 选 线 中 应 用, 选 出 的 方 案 能 降 低 项 目 的 投 资, 产 生 显 著 的 经 济 效 益 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 技 术 持 有 单 位 : 江 西 省 交 通 设 计 研 究 院 有 限 责 任 公 司 单 位 地 址 : 江 西 省 南 昌 市 井 冈 山 大 道 657 号 联 系 人 : 陈 国 电 话 : 传 真 : 手 机 : E Mail:chenguo@jxjt.gov.cn 17

22 6 北 方 季 冻 区 70 # 沥 青 的 适 用 条 件 与 应 用 技 术 一 技 术 名 称 : 北 方 季 冻 区 70 # 沥 青 的 适 用 条 件 与 应 用 技 术 二 技 术 来 源 : 交 通 运 输 部 建 设 科 技 计 划 项 目 季 冻 地 区 70# 沥 青 路 用 性 能 的 应 用 研 究 ( 合 同 编 号 : ) 三 适 用 范 围 : 季 冻 地 区 使 用 70 # 沥 青 的 各 级 公 路 新 建 大 中 修 养 护 工 程 的 路 面 结 构 组 合 设 计, 混 合 料 设 计 与 材 料 控 制 技 术 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 在 欧 洲, 完 成 了 大 量 低 标 号 沥 青 的 研 究 工 作 建 立 在 低 标 号 沥 青 基 础 上 的 高 模 量 沥 青 混 凝 土 在 法 国 已 经 使 用 了 将 近 20 年, 现 已 纳 入 沥 青 路 面 相 关 规 范 中, 目 前 沥 青 路 面 中 下 面 层 中 有 50% 应 用 了 高 模 量 沥 青 混 凝 土 芬 兰 等 国 也 进 行 了 大 量 研 究, 鉴 于 低 标 号 沥 青 良 好 的 抗 变 形 性 能, 在 芬 兰 高 等 级 公 路 建 设 中, 得 到 越 来 越 广 泛 的 应 用 与 国 外 相 比, 我 国 对 低 标 号 沥 青 研 究 和 应 用 均 相 对 较 少, 特 别 是 低 标 号 沥 青 的 低 温 性 能, 结 构 设 计 及 施 工 工 艺 还 不 是 十 分 成 熟, 与 国 际 上 先 进 水 平 之 间 还 存 在 一 定 的 差 距 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 利 用 70# 沥 青 中 沥 青 质 含 量 较 高, 与 同 油 源 高 标 号 沥 青 相 比, 具 有 较 高 的 稠 度 黏 度 的 特 点, 替 代 90# 沥 青, 以 提 高 沥 青 混 合 料 高 温 抗 车 辙 性 能, 延 长 沥 青 路 面 使 用 寿 命 ; 同 时 为 避 免 沥 青 硬 度 增 加 对 沥 青 混 合 料 低 温 性 能 的 影 响, 结 合 季 冻 地 区 不 同 冻 区 气 候 特 点 及 沥 青 路 面 不 同 层 位 温 度 变 化 关 系, 提 出 70# 沥 青 在 季 冻 地 区 的 设 计 使 用 方 法 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 (1) 通 过 实 体 工 程 调 查 形 式 准 确 地 掌 握 了 采 用 70# 沥 青 的 路 面 整 体 路 况, 通 过 对 采 用 70# 沥 青 的 高 速 公 路 与 未 采 用 70# 沥 青 的 高 速 公 路 在 运 营 相 18

23 同 年 限 时 路 况 的 对 比 分 析, 提 出 采 用 70# 沥 青 的 组 合 式 基 层 路 面 结 构 可 在 提 高 路 面 抗 车 辙 能 力 的 同 时 延 缓 裂 缝 发 展 速 度 (2) 以 公 路 工 程 抗 冻 设 计 与 施 工 技 术 指 南 提 出 的 不 同 冻 区 温 度 范 围 为 依 据, 结 合 以 往 研 究 中 测 得 路 面 不 同 深 度 温 度 与 路 表 面 温 度 差 值, 提 出 沥 青 路 面 极 端 气 候 条 件 下 不 同 层 位 温 度 范 围, 采 用 SHRP 计 划 提 出 的 PG 分 级 方 法, 在 考 虑 极 端 气 候 出 现 频 率 及 路 面 使 用 年 限 等 多 方 面 因 素 后 提 出 了 不 同 冻 区 不 同 层 位 沥 青 PG 等 级 要 求, 同 时 结 合 70# 沥 青 PG 等 级 试 验 数 据 提 出 70# 沥 青 可 用 于 轻 冻 地 区 的 表 面 层 中 冻 地 区 的 下 面 层 和 柔 性 基 层 以 及 重 冻 地 区 的 柔 性 基 层 中 (3) 以 已 有 高 速 公 路 不 同 层 位 沥 青 混 合 料 矿 料 级 配 油 石 比 及 路 用 性 能 检 测 结 果 为 依 据, 建 立 不 同 层 位 沥 青 混 合 料 矿 料 级 配 沥 青 膜 厚 与 路 用 性 能 对 应 关 系, 提 出 高 速 公 路 面 层 沥 青 混 合 料 矿 料 级 配 和 沥 青 膜 厚 推 荐 范 围 (4) 通 过 沥 青 混 合 料 常 规 试 验 及 非 常 规 试 验, 对 70# 沥 青 混 合 料 高 低 温 性 能 水 稳 定 性 能 及 抗 疲 劳 性 能 进 行 对 比 试 验 研 究, 从 混 合 料 路 用 性 能 方 面 分 析 了 采 用 70# 沥 青 对 沥 青 路 面 各 项 性 能 的 影 响, 为 提 出 合 理 的 70# 沥 青 路 面 结 构 形 式 提 供 了 依 据 (5) 采 用 程 序 对 提 出 的 70# 沥 青 路 面 结 构 型 式 进 行 了 力 学 计 算, 验 证 了 70# 沥 青 路 面 结 构 的 合 理 性 3. 主 要 技 术 指 标 (1) 参 考 美 国 SHRP 计 划 研 究 的 沥 青 PG 分 级 方 法 及 公 路 工 程 抗 冻 设 计 与 施 工 技 术 指 南 上 提 出 不 同 冻 区 不 同 层 位 沥 青 等 级 要 求, 通 过 试 验 确 定 70# 沥 青 等 级, 提 出 70# 沥 青 可 用 于 轻 冻 地 区 的 表 面 层 中 冻 地 区 的 下 面 层 和 柔 性 基 层 以 及 重 冻 地 区 的 柔 性 基 层 中 19

24 (2) 通 过 对 分 别 采 用 70# 沥 青 90# 沥 青 及 SBS 改 性 沥 青 的 混 合 料 高 温 性 能 的 对 比 试 验 研 究, 研 究 结 果 表 明, 采 用 70# 沥 青 可 显 著 提 高 沥 青 混 合 料 高 温 抗 车 辙 性 能, 与 90# 沥 青 相 比, 提 高 幅 度 在 50% 以 上 (3) 提 采 用 国 际 先 进 试 验 仪 器 低 温 约 束 应 力 试 验 仪 对 70# 沥 青 混 合 料 进 行 了 冻 断 性 能 试 验 研 究, 提 出 70# 沥 青 混 合 料 的 低 温 冻 断 温 度, 为 季 冻 地 区 合 理 的 应 用 70# 沥 青 提 供 了 技 术 支 持 (4) 提 出 了 70# 沥 青 混 合 料 矿 料 级 配 及 沥 青 膜 厚 度 推 荐 范 围 结 合 实 体 工 程 沥 青 混 合 料 检 测 结 果, 建 立 了 混 合 料 矿 料 级 配 沥 青 膜 厚 度 及 粉 胶 比 与 混 合 料 路 用 性 能 的 对 应 关 系, 提 出 了 70# 沥 青 混 合 料 矿 料 级 配 及 沥 青 膜 厚 度 推 荐 范 围, 为 70# 沥 青 混 合 料 优 化 设 计 提 供 了 依 据 (5) 在 调 查 及 试 验 基 础 上, 提 出 了 季 冻 地 区 70# 沥 青 路 面 推 荐 结 构 形 式 及 相 关 材 料 指 标 要 求, 为 70# 沥 青 在 季 冻 地 区 的 合 理 应 用 提 供 了 技 术 支 持 4. 技 术 应 用 情 况 已 在 长 松 高 速 公 路 营 松 高 速 公 路 通 丹 高 速 公 路 大 广 高 速 公 路 松 白 高 速 公 路 松 肇 高 速 公 路 以 及 松 原 至 双 辽 高 速 公 路 等 公 路 中 大 面 积 推 广 应 用 后 期 调 查 结 果 表 明, 采 用 70# 沥 青 的 高 速 公 路, 与 早 期 未 采 用 70# 沥 青 的 高 速 公 路 相 比, 裂 缝 车 辙 较 少, 运 营 至 今 路 况 整 体 良 好 5. 推 广 前 景 根 据 国 家 高 速 公 路 网 规 划, 到 2030 年 我 国 还 将 建 设 2.2 万 公 里 的 高 速 公 路 仅 吉 林 省, 在 今 后 10 年 间 便 将 再 建 高 速 公 路 2000 余 公 里, 本 项 目 研 究 成 果 将 可 直 接 用 于 指 导 70# 沥 青 在 全 国 高 速 公 路 沥 青 路 面 中 的 应 用, 应 用 前 景 十 分 广 阔 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 技 术 持 有 单 位 : 吉 林 省 交 通 科 学 研 究 所 单 位 地 址 : 长 春 市 进 化 街 908 号 (130012) 20

25 联 系 人 : 姚 冬 冬 : 传 真 : 手 机 : E Mail: @qq.com 21

26 7 公 路 路 面 多 孔 改 性 水 泥 混 凝 土 基 层 一 技 术 名 称 : 公 路 路 面 多 孔 改 性 水 泥 混 凝 土 基 层 二 技 术 来 源 : 河 北 省 交 通 运 输 厅 科 技 项 目 改 性 水 泥 混 凝 土 新 型 路 面 材 料 研 究 ( 合 同 编 号 :C ) 和 长 寿 命 新 型 多 孔 透 水 性 基 层 材 料 路 面 结 构 研 究 ( 合 同 编 号 :Y ) 三 适 用 范 围 : 适 用 于 任 何 等 级 道 路 的 基 层 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 国 内 公 路 基 层 一 般 采 用 半 刚 性 基 层 材 料, 承 载 力 大 密 实 不 渗 水, 但 易 形 成 收 缩 裂 缝, 使 公 路 达 不 到 使 用 年 限, 甚 至 在 使 用 初 期 就 出 现 了 病 害, 造 成 了 严 重 的 经 济 损 失 研 发 高 强 度 低 收 缩 率 可 排 水 的 基 层 材 料 也 是 解 决 基 层 存 在 病 害 的 技 术 途 径 之 一 多 孔 改 性 水 泥 混 凝 土 基 层 是 一 种 新 型 路 面 材 料, 采 用 等 粒 径 粗 集 料, 铺 筑 多 孔 改 性 混 凝 土 基 层, 其 显 著 特 点 不 需 进 行 矿 料 级 配 设 计, 由 水 泥 等 粒 径 粗 集 料 掺 合 料 水 和 改 性 剂 混 合 固 结 而 成, 利 用 现 有 拌 和 摊 铺 设 备 施 工, 无 需 碾 压 通 过 基 层 排 水 方 式 解 决 路 面 用 封 水 的 方 式 不 能 完 全 阻 截 的 渗 水 问 题 多 孔 改 性 水 泥 混 凝 土 的 多 孔 结 构, 使 其 应 力 传 递 方 式 应 力 集 中 点 等 不 同 于 普 通 密 实 性 水 泥 混 凝 土, 增 大 浆 膜 强 度, 分 散 应 力 集 中 现 象, 应 力 集 中 由 集 料 浆 膜 粘 结 处 转 向 集 料 内 部, 从 而 表 现 为 集 料 断 裂 特 征, 而 不 是 胶 结 点 处 界 面 ; 改 性 混 凝 土 的 干 缩 系 数 仅 为 半 刚 性 基 层 材 料 的 几 十 分 之 一, 收 缩 率 是 同 样 水 泥 用 量 的 普 通 混 凝 土 的 三 分 之 一, 是 同 强 度 等 级 的 普 通 混 凝 土 的 五 分 之 一, 因 此 具 有 更 好 的 抗 干 缩 性 能, 产 生 干 缩 裂 缝 可 能 性 较 小 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 公 路 多 孔 改 性 水 泥 混 凝 土 路 面 基 层, 是 以 等 粒 径 粗 骨 料 与 水 泥 水 和 22

27 改 性 剂, 经 拌 和 摊 铺 形 成 大 孔 隙 率 的 骨 架 结 构 与 密 实 性 板 体 拉 压 应 力 集 中 在 胶 体 上 不 同, 利 用 同 等 质 量 集 料 在 最 大 粒 径 相 同 的 情 况 下, 等 粒 径 颗 粒 比 表 面 积 最 小, 水 泥 凝 胶 层 厚 度 最 大 的 特 点, 水 泥 凝 胶 层 厚 度 的 增 大 使 水 泥 凝 胶 体 与 粗 骨 料 界 面 之 间 的 胶 结 面 积 增 大, 等 粒 径 颗 粒 最 大 限 度 地 减 小 了 应 力 集 中, 拉 压 应 力 集 中 在 粗 骨 料 颗 粒 上, 通 过 骨 料 颗 粒 传 递, 而 且 形 成 多 个 拉 压 应 力 分 集 中 散 点, 使 应 力 传 递 快 速 衰 减, 从 而 实 现 结 构 优 异 的 承 载 力 和 抗 疲 劳 特 性, 使 得 颗 粒 之 间 的 胶 结 处 不 再 成 为 多 孔 混 凝 土 内 部 最 薄 弱 的 环 节, 从 而 提 高 多 孔 混 凝 土 的 强 度 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 该 成 果 的 关 键 技 术 : 一 是 采 用 等 粒 径 石 料 形 成 结 构 层 的 骨 架 结 构, 改 变 了 受 力 方 式 和 破 坏 形 式 ; 二 是 水 泥 改 性 剂 的 掺 加, 二 次 水 化 反 应 更 充 分, 使 水 泥 强 度 进 一 步 增 加 该 路 面 基 层 施 工 工 序 为 : 原 材 料 准 备 配 合 比 设 计 下 承 层 准 备 拌 和 运 输 摊 铺 养 生 验 收 具 有 以 下 特 点 : (1) 多 孔 改 性 混 凝 土 基 层 路 面 材 料, 不 需 级 配 设 计, 采 用 大 型 全 自 动 连 续 拌 和 设 备, 产 量 可 达 500t/h, 可 满 足 连 续 摊 铺 的 需 要 (2) 材 料 运 输 为 普 通 翻 斗 车 运 输, 不 须 专 用 运 输 车 (3) 摊 铺 可 利 用 现 有 沥 青 砼 摊 铺 机 摊 铺, 也 可 用 水 泥 混 凝 土 滑 模 摊 铺 机 摊 铺 (4) 摊 铺 厚 度 可 以 从 15cm~50cm 一 次 成 型, 不 用 压 路 机 碾 压, 平 整 度 良 好 (5) 在 摊 铺 机 后 部 加 铺 膜 设 施, 摊 铺 过 后, 自 动 覆 盖 塑 料 薄 膜 养 生, 不 需 要 再 洒 水, 养 生 方 法 简 单 (6) 施 工 简 便, 可 成 倍 提 高 施 工 进 度, 省 时 省 力 省 机 械 (7) 维 护 方 便 如 使 用 过 程 中 出 现 破 损, 只 需 将 损 坏 部 位 挖 除 冲 净, 用 混 合 料 填 补 后 2~3 天 即 可 开 放 交 通 23

28 3. 主 要 技 术 指 标 多 孔 改 性 水 泥 混 凝 土 的 孔 结 构 应 力 传 递 曲 线 传 递 方 式 应 力 集 中 点 等 不 同 于 普 通 水 泥 混 凝 土 其 主 要 技 术 指 标 : (1) 孔 隙 率 20%~35%, 自 身 抗 冻 融 性 能 好, 遇 水 不 塑 化 强 度 不 减, 可 有 效 储 存 路 面 渗 到 基 层 的 水, 路 面 不 再 出 现 水 损 坏 (2) 连 通 孔 孔 隙 率 大, 大 量 试 验 路 表 明 可 以 不 留 缩 胀 缝, 使 基 层 形 成 大 板 体 承 载 (3) 抗 弯 拉 强 度 不 小 于 2MPa, 比 传 统 基 层 承 载 能 力 增 强 (4) 弹 性 摸 量 20000MPa 至 24000MPa, 同 样 承 载 力 下 可 有 效 减 薄 路 面 基 层 厚 度, 容 重 小 自 重 轻, 可 有 效 减 轻 道 路 恒 载 (5) 改 性 水 泥 混 凝 土 劈 裂 强 度 可 达 到 2.0MPa,45d 干 缩 系 数 小 于 , 温 度 收 缩 系 数 :-30-20,4.88μm/m/,50 60,6.11μm/m/ 冻 融 循 环 试 验 试 块 抗 压 强 度 不 损 失 ;0.6 应 力 水 平 疲 劳 寿 命 达 次 以 上 4. 技 术 应 用 情 况 自 2005 年 至 今, 多 孔 改 性 水 泥 混 凝 土 基 层 先 后 应 用 在 邢 峰 线 改 建 工 程, 廊 涿 高 速 隆 昔 线, 大 广 高 速 衡 大 段 京 衡 段, 邢 台 市 南 二 环, 邢 台 市 东 三 环, 邢 台 市 七 里 河 滨 河 路, 邢 台 市 旭 阳 大 道 升 级 改 造, 新 河 县 和 谐 路 建 设 工 程, 邢 德 线 西 里 村 至 一 人 村 桥 加 宽 工 程 内 丘 县 建 滔 路 改 造 工 程 湖 南 长 沙 东 十 一 线 工 程 通 车 运 行 至 今 效 果 良 好, 未 出 现 早 期 水 损 害 现 象 经 济 核 算, 多 孔 改 性 水 泥 混 凝 土 基 层 沥 青 路 面 结 构 比 新 建 沥 青 路 面 投 资 可 减 少 20% 以 上, 经 济 社 会 效 益 明 显, 具 有 广 阔 的 推 广 应 用 价 值 5. 推 广 前 景 研 究 成 果 综 合 考 虑 了 我 国 的 具 体 情 况, 适 用 性 强, 可 广 泛 应 用 于 高 速 公 路 重 载 交 通 道 路 及 其 他 等 级 公 路 与 城 市 道 路 的 基 层 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 24

29 技 术 持 有 单 位 : 邢 台 路 桥 建 设 总 公 司 单 位 地 址 : 河 北 省 邢 台 市 高 庄 桥 路 79 号 (054001) 联 系 人 : 石 敬 辉 电 话 : 传 真 : 手 机 : E Mail: @163.com 25

30 8 细 火 山 灰 改 性 沥 青 混 合 料 在 公 路 中 的 应 用 技 术 一 技 术 名 称 : 细 火 山 灰 改 性 沥 青 混 合 料 在 公 路 中 的 应 用 技 术 二 技 术 来 源 : 交 通 运 输 部 建 设 科 技 计 划 项 目 细 火 山 灰 改 善 沥 青 混 合 料 路 用 性 能 的 应 用 研 究 ( 合 同 编 号 : ) 三 适 用 范 围 : 公 路 沥 青 路 面 面 层 新 建 及 改 建 养 护 工 程 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 国 内 外 大 量 调 查 结 果 表 明, 目 前, 围 绕 火 山 灰 在 水 泥 混 凝 土 方 面 的 研 究 较 多, 但 作 为 改 性 剂 应 用 到 沥 青 混 凝 土 中 的 相 关 研 究 较 少, 深 度 不 足, 系 统 性 不 强 虽 然 有 火 山 灰 颗 粒 作 为 细 集 料 应 用 于 沥 青 混 合 料 中, 以 提 高 混 合 料 疲 劳 特 性 以 及 火 山 灰 与 硅 酸 三 钙 纤 维 和 沥 青 共 同 组 成 改 性 沥 青 混 合 料 修 筑 路 面 相 关 研 究 的 报 道, 但 对 细 火 山 灰 作 为 填 料 型 改 性 剂 应 用 于 沥 青 混 合 料, 同 时 提 高 沥 青 混 合 料 高 低 温 路 用 性 能 的 研 究 较 少, 尤 其 是 对 细 火 山 灰 改 性 沥 青 混 合 料 推 广 应 用 相 关 技 术 系 统 的 研 究, 包 括 细 火 山 灰 加 工 生 产 工 艺 沥 青 混 合 料 的 配 合 比 设 计 施 工 工 艺 等 研 究 还 未 曾 涉 及, 也 没 有 成 功 的 经 验 可 以 借 鉴 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 (1) 利 用 火 山 灰 含 有 过 渡 性 金 属 元 素 Fe K Na 以 及 碱 性 氧 化 物 Na 2 O 和 K 2 O 等, 使 火 山 灰 颗 粒 表 面 与 沥 青 组 分 发 生 酸 碱 反 应 和 硫 化 反 应, 增 强 沥 青 与 火 山 灰 之 间 的 粘 结 作 用, 提 高 火 山 灰 沥 青 胶 浆 的 高 低 温 性 能 以 及 混 合 料 的 水 稳 性 能 ; (2) 利 用 火 山 灰 轻 质 多 孔 粒 度 细 比 表 面 积 大 的 结 构 特 点, 使 火 山 灰 与 沥 青 充 分 接 触 和 浸 润, 发 生 充 分 的 吸 附 作 用, 增 加 火 山 灰 与 沥 青 粘 附 性, 进 而 增 强 火 山 灰 沥 青 界 面 抵 抗 水 分 侵 蚀 以 及 抗 高 温 变 形 的 能 力 ; (3) 利 用 火 山 灰 表 面 丰 富 的 颗 粒 组 成 的 间 隙 孔 起 到 桥 连 作 用, 使 沥 26

31 青 高 分 子 链 形 成 连 续 的 空 间 网 络 结 构, 同 时 也 助 于 加 强 高 分 子 链 特 别 是 端 部 与 火 山 灰 等 颗 粒 的 相 互 作 用, 从 而 调 整 或 充 分 发 挥 高 分 子 链 熵 弹 性 的 作 用, 使 得 组 成 的 沥 青 胶 浆 具 备 良 好 的 高 温 性 能 和 低 温 下 的 柔 韧 性 和 延 展 性 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 (1) 在 已 有 的 理 论 和 室 内 试 验 研 究 基 础 上, 结 合 中 试 生 产, 确 定 细 火 山 灰 填 料 型 改 性 剂 生 产 工 艺, 提 出 火 山 灰 填 料 型 改 性 剂 规 模 化 工 厂 化 生 产 下 机 具 组 成 要 求, 实 现 火 山 灰 填 料 型 改 性 剂 产 业 化 生 产, 填 补 国 内 外 空 白, 以 满 足 细 火 山 灰 改 性 沥 青 混 合 料 在 公 路 工 程 中 大 面 积 应 用 时 的 需 求 (2) 结 合 以 往 研 究 成 果, 基 于 沥 青 胶 浆 理 论, 对 多 胶 浆 细 火 山 灰 改 性 沥 青 MAC 混 合 料 级 配 组 成 进 行 试 验 研 究, 研 究 改 变 混 合 料 级 配 组 成, 增 加 火 山 灰 沥 青 胶 浆 比 例 对 沥 青 混 合 料 路 用 性 能 的 影 响, 进 而 提 出 细 火 山 灰 改 性 MAC 混 合 料 矿 料 级 配 合 理 范 围 结 合 试 验 建 立 火 山 灰 填 料 型 改 性 剂 改 性 沥 青 MAC 混 合 料 体 积 指 标 与 路 用 性 能 对 应 关 系, 进 而 提 出 沥 青 混 合 料 的 体 积 指 标 技 术 要 求 (3) 通 过 常 规 及 非 常 相 结 合 的 试 验 手 段, 对 细 火 山 灰 改 性 沥 青 MAC 混 合 料 的 高 温 抗 车 辙 性 能 低 温 弯 曲 性 能 和 水 稳 定 性 等 性 能 进 行 对 比 试 验 研 究, 验 证 采 用 火 山 灰 填 料 型 改 性 剂 对 沥 青 混 合 料 高 低 温 性 能 及 水 稳 定 性 能 的 改 善 幅 度 (4) 通 过 铺 筑 细 火 山 灰 改 性 沥 青 混 合 料 试 验 路 段, 检 验 室 内 试 验 结 果 的 科 学 性, 总 结 施 工 工 艺, 提 出 火 山 灰 填 料 型 改 性 剂 改 性 沥 青 混 合 料 施 工 温 度 施 工 机 械 组 成 拌 合 摊 铺 碾 压 工 艺 以 及 施 工 管 理 的 具 体 要 求, 进 一 步 完 善 吉 林 省 地 方 标 准 公 路 工 程 火 山 灰 材 料 应 用 技 术 指 南, 指 导 细 火 山 灰 改 性 沥 青 混 合 料 在 公 路 工 程 中 的 应 用 3. 主 要 技 术 指 标 (1) 通 过 大 量 的 试 验, 研 究 开 发 了 火 山 灰 填 料 型 改 性 剂 产 品, 提 出 了 火 山 灰 填 料 型 改 性 剂 的 技 术 指 标 27

32 (2) 火 山 灰 复 合 改 性 沥 青 胶 浆 可 显 著 提 高 高 温 性 能, 单 一 改 性 车 辙 因 子 最 大 提 高 幅 度 为 矿 粉 胶 浆 的 86%, 复 合 改 性 胶 浆 车 辙 因 子 为 矿 粉 SBS 胶 浆 的 565% (3) 火 山 灰 与 SBS 复 合 改 性 沥 青 混 合 料 可 显 著 提 高 高 温 性 能, 同 时 对 低 温 抗 裂 性 有 一 定 程 度 的 改 善, 提 高 最 大 幅 度 达 10%, 调 整 级 配 后, 其 低 温 性 能 提 高 更 为 明 显, 提 高 幅 度 达 30% (5) 基 于 胶 浆 理 论, 提 出 了 充 分 发 挥 火 山 灰 沥 青 胶 浆 性 能 的 MAC 型 沥 青 混 合 料 类 型 及 级 配 范 围, 试 验 研 究 表 明 明 显 提 高 了 混 合 料 的 高 低 温 路 用 性 能 (6) 火 山 灰 改 性 沥 青 混 合 料 以 全 频 主 曲 线 为 主 的 力 学 特 性 测 定, 进 一 步 验 证 了 高 低 温 路 用 性 能 同 时 提 高 的 结 论, 且 表 明 了 反 映 性 态 的 指 标 (E* 与 δ 等 ) 与 反 映 强 度 的 指 标 ( 极 限 应 力 与 极 限 应 变 等 ) 具 有 相 同 的 规 律 性, 有 利 于 建 立 高 低 温 统 一 的 设 计 指 标 体 系 4. 技 术 应 用 情 况 (1) 该 成 果 已 经 成 功 应 用 于 已 建 的 长 白 至 天 池 边 防 旅 游 公 路 上 下 面 层 中, 并 结 合 吉 林 省 公 路 建 设 与 养 护 维 修 计 划, 目 前 已 经 确 定 将 项 目 的 成 果 在 鹤 大 高 速 公 路 科 技 示 范 与 绿 色 循 环 低 碳 主 题 试 点 工 程 延 吉 至 大 蒲 柴 河 高 速 公 路 伊 开 高 速 公 路 新 建 以 及 国 道 集 锡 公 路 养 护 工 程 中 进 行 应 用 (2) 依 托 该 成 果, 编 制 了 吉 林 省 地 方 标 准 公 路 工 程 火 山 灰 材 料 应 用 技 术 指 南, 为 细 火 山 灰 改 善 沥 青 混 合 料 的 推 广 应 用 提 供 了 重 要 的 技 术 支 撑 5. 推 广 前 景 该 成 果 可 有 效 提 高 沥 青 路 面 的 高 温 性 能, 同 时 改 善 沥 青 路 面 低 温 性 能 和 水 稳 定 性, 具 有 良 好 的 性 价 比, 可 适 用 于 极 端 气 候 和 重 载 交 通 条 件 下 沥 青 路 面 建 设 和 养 护 需 要 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 28

33 技 术 持 有 单 位 : 吉 林 省 交 通 科 学 研 究 所 单 位 地 址 : 长 春 市 进 化 街 908 号 (130012) 联 系 人 : 陈 志 国 电 话 : 传 真 : 手 机 : E Mail: @qq.com 29

34 9 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 设 计 与 施 工 技 术 一 技 术 名 称 : 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 设 计 与 施 工 技 术 二 技 术 来 源 : 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 计 划 耐 久 性 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 技 术 研 究 ( 合 同 编 号 :2011Y21) 三 适 用 范 围 : 成 果 主 要 应 用 于 高 速 公 路 干 线 公 路 及 其 他 等 级 公 路 改 扩 建 工 程 沥 青 路 面 的 中 下 面 层, 低 等 级 道 路 的 沥 青 面 层 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 国 内 已 见 采 用 RAP 含 量 45% 的 热 再 生 沥 青 混 合 料, 并 且 评 价 试 验 路 的 抗 车 辙 弯 沉 及 回 弹 模 量 的 报 道, 有 厂 拌 热 再 生 沥 青 混 合 料 AC-20 在 15 和 20 时 不 同 RAP 掺 量 的 抗 压 回 弹 模 量 1850~2250MPa,1250~1550MPa 的 报 道 有 添 加 剂 型 高 模 量 沥 青 混 合 料 在 15 10Hz 时 的 动 态 模 量 都 能 达 到 14000MPa 以 上 的 报 道 国 外 已 见 采 用 含 有 40%RAP 的 再 生 沥 青 混 凝 土 作 为 机 场 路 面 面 层 的 报 道, 但 尚 未 见 有 关 耐 久 性 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 的 相 关 研 究 成 果 和 报 道 在 再 生 材 料 的 加 热 技 术 方 面, 国 内 已 见 太 阳 能 加 热 板 吸 收 太 阳 能 并 把 太 阳 能 转 化 为 热 能 传 递 给 基 料 箱 并 为 基 料 箱 供 热 的 沥 青 基 料 加 热 装 置 的 报 道, 但 尚 未 见 采 用 真 空 玻 璃 管 集 热 器 ( 采 用 33 倾 斜 支 架 ) 串 并 联 连 接 方 式 的 太 阳 能 加 热 沥 青 和 独 立 烘 干 筒 加 热 沥 青 路 面 回 收 材 料 的 应 用 和 报 道 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 (1) 采 用 丰 度 系 数 控 制 耐 久 性 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 沥 青 用 量 ; 提 出 了 采 用 国 标 方 法 来 评 价 耐 久 性 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 的 高 温 性 能, 采 用 低 温 小 梁 试 验 进 行 低 温 性 能 评 价, 并 提 出 采 用 国 标 方 法 成 型 试 件, 法 标 复 合 模 量 试 验 方 法 来 评 价 耐 久 性 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 的 模 量 ; 针 对 较 大 的 沥 青 路 面 回 收 材 料 掺 量, 采 用 热 成 像 技 术 和 电 镜 分 析 提 出 耐 久 性 高 模 30

35 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 室 内 拌 合 时 间 工 艺 要 求 (2) 采 用 太 阳 能 加 热 沥 青 和 独 立 烘 干 筒 加 热 沥 青 路 面 回 收 材 料 技 术, 实 现 沥 青 路 面 回 收 材 料 40% 利 用 率 的 耐 久 性 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 的 工 程 应 用, 提 高 了 沥 青 路 面 热 再 生 技 术 的 节 能 减 排 效 应 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 (1) 基 于 法 国 高 模 量 沥 青 混 合 料 设 计 方 法, 结 合 美 国 和 中 国 沥 青 混 合 料 设 计 理 念, 研 究 了 耐 久 性 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 的 设 计 方 法 (2) 基 于 50# 道 路 石 油 沥 青 开 发 了 耐 久 性 沥 青 混 合 料, 并 提 出 了 设 计 体 系 与 性 能 要 求 (3) 在 不 外 加 添 加 剂 的 情 况 下, 提 高 了 耐 久 性 热 再 生 沥 青 混 合 料 的 沥 青 路 面 回 收 材 料 掺 量, 实 现 了 混 合 料 的 复 合 模 量 高 抗 高 温 和 抗 水 损 害 等 性 能 优 良 (4) 在 掺 加 复 合 增 强 剂 条 件 下, 实 现 大 掺 量 旧 路 材 料 回 收 比 例, 具 有 易 于 施 工, 且 高 温 性 能 复 合 模 量 高, 抗 水 损 害 等 性 能 3. 主 要 技 术 指 标 主 要 性 能 指 标 : (1) 当 铣 刨 料 温 度 为 80 时, 拌 合 时 间 为 >5min; 当 铣 刨 料 温 度 为 110 时, 拌 合 时 间 为 4min; 当 铣 刨 料 温 度 为 140 时, 混 合 料 拌 合 时 间 为 3min (2) 通 过 50# 道 路 石 油 沥 青 回 收 沥 青 针 入 度 及 大 掺 量 30% 和 50% 回 收 沥 青 的 混 合 沥 青 的 验 证, 推 荐 耐 久 性 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 沥 青 关 键 指 标 计 算 公 式 (3) 不 掺 加 添 加 剂 情 况 下 沥 青 路 面 回 收 材 料 掺 量 大 (40%),15 环 境 温 度 下 复 合 模 量 14000MPa, 同 时 满 足 抗 水 损 害 车 辙 低 温 性 能 等 指 标 要 求 ; (4) 掺 加 复 合 增 强 剂 情 况 下 实 现 沥 青 路 面 回 收 材 料 掺 量 大 (40%), 可 31

36 压 实 温 度 范 围 为 140~165, 车 辙 5000 次 /mm,15 环 境 温 度 下 复 合 模 量 MPa, 同 时 满 足 抗 水 损 害 低 温 性 能 等 指 标 要 求 ; (5) 沥 青 路 面 回 收 材 料 利 用 率 达 40% 4. 技 术 应 用 情 况 该 技 术 已 成 功 应 用 在 宁 丹 公 路 和 S337 改 造 工 程 中, 实 现 了 优 良 稳 定 的 路 用 性 能, 同 时 实 现 大 掺 量 利 用 沥 青 路 面 回 收 材 料, 有 利 于 实 现 循 环 利 用 的 目 标, 并 引 领 沥 青 路 面 热 再 生 技 术 的 研 究 方 向, 拓 展 沥 青 路 面 回 收 材 料 的 应 用 方 法 和 利 用 率 研 究 成 果 的 应 用 对 建 设 资 源 节 约 型 环 境 友 好 型 和 技 术 创 新 型 社 会 具 有 重 要 的 现 实 意 义 5. 推 广 前 景 本 成 果 的 两 种 耐 久 性 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料, 实 现 了 大 比 例 掺 加 沥 青 路 面 回 收 材 料 的 厂 拌 热 再 生 技 术, 并 借 助 太 阳 能 技 术 实 现 节 能 减 排, 通 过 工 程 推 广 与 应 用 表 明, 耐 久 性 高 模 量 热 再 生 沥 青 混 合 料 具 有 良 好 的 路 用 性 能, 可 延 长 沥 青 路 面 的 使 用 寿 命, 具 有 良 好 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益, 实 现 节 省 直 接 经 济 费 用 23%; 可 大 幅 度 提 高 节 能 减 排 效 果, 与 传 统 热 拌 沥 青 混 合 料 相 比, 实 现 节 约 能 耗 和 减 少 二 氧 化 碳 排 放 指 标 均 可 超 过 20% 成 果 具 有 沥 青 路 面 回 收 材 料 掺 量 大 使 用 性 能 好, 对 节 约 建 设 费 用, 降 低 养 护 成 本, 保 护 生 态 环 境, 减 少 资 源 浪 费, 降 低 新 矿 山 的 开 采 和 新 沥 青 的 用 量 具 有 重 要 意 义 伴 随 着 公 路 的 建 成 和 投 入 运 营, 结 合 国 家 节 能 减 排 的 号 召 及 研 究 成 果 具 有 显 著 节 能 减 排 的 效 果, 在 未 来 的 江 苏 省 乃 至 全 国 的 道 路 改 扩 建 养 护 等 工 程 中 将 具 有 广 阔 的 应 用 前 景 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 技 术 持 有 单 位 : 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院 股 份 有 限 公 司 单 位 地 址 : 江 苏 省 南 京 市 江 宁 区 诚 信 大 道 2200 号 (211112) 联 系 人 : 叶 勤 电 话 : 传 真 : 手 机 : E Mail:yeqin@jsti.com 32

37 10 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 黏 层 材 料 一 技 术 名 称 : 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 黏 层 材 料 二 技 术 来 源 : 安 徽 省 交 通 运 输 厅 科 技 项 目 SuperPCR SBS 改 性 乳 化 沥 青 粘 层 材 料 研 发 与 应 用 研 究 ( 合 同 编 号 : 皖 发 改 基 础 [2011]-763 号 -48) 三 适 用 范 围 : 沥 青 路 面 黏 层, 还 可 以 在 屋 面 防 水 桥 面 铺 装 微 表 处 和 薄 层 封 装 中 使 用 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 : 1. 技 术 指 标 对 比 黏 层 材 料 的 主 要 用 途 为 提 供 路 面 层 间 的 黏 结 力, 使 沥 青 各 层 之 间 处 于 连 续 状 态, 因 此 抗 剪 强 度 和 抗 拉 强 度 是 重 要 的 技 术 指 标 对 比 常 用 的 几 种 黏 层 材 料, 其 抗 剪 强 度 和 抗 拉 强 度 如 表 1 和 表 2 所 示 可 以 看 出, 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 的 抗 剪 强 度 与 抗 拉 强 度 均 优 于 现 有 材 料 表 1 不 同 黏 层 材 料 时 层 间 抗 剪 强 度 ( 竖 向 压 应 力 :0.7MPa) 指 标 材 料 种 类 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 SBR 改 性 乳 化 沥 青 普 通 热 沥 青 普 通 乳 化 沥 青 SAMI 应 力 吸 收 层 SamPave 应 力 吸 收 夹 层 抗 剪 强 度 (MPa) 表 2 下 不 同 粘 结 材 料 的 抗 拉 强 度 ( 竖 向 压 应 力 :0.7MPa) 材 料 种 类 指 标 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 SBR 改 性 乳 化 沥 青 普 通 乳 化 沥 青 普 通 热 沥 青 SAMI 应 力 吸 收 层 SamPave 应 力 吸 收 夹 层 抗 拉 强 度 (MPa) 同 时, 本 项 目 研 发 的 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青, 其 软 化 点 高 达 80 以 上, 弹 性 恢 复 70% 以 上, 固 含 量 65% 以 上, 在 国 内 外 文 献 中 未 见 报 道 2. 经 济 指 标 对 比 本 成 果 包 含 两 种 黏 层 用 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青, 一 种 为 超 薄 磨 耗 层 33

38 用 乳 化 沥 青, 另 一 种 为 层 间 粘 结 材 料, 其 成 本 如 表 3, 表 4 所 示 表 3 超 薄 磨 耗 层 用 乳 化 沥 青 成 本 ( 元 / 吨 ) 乳 化 剂 改 性 剂 材 料 名 称 沥 青 进 口 国 产 进 口 SBR 国 产 SBR SBS 助 剂 加 工 成 本 价 格 ( 元 / 吨 ) 用 量 (%) 费 用 ( 元 / 吨 ) 从 表 3 中 的 数 据 可 以 看 出, 对 于 超 薄 磨 耗 层 用 乳 化 沥 青, 若 采 用 进 口 乳 化 剂 和 进 口 改 性 剂, 其 成 本 价 为 6616 元 / 吨 ; 若 采 用 国 产 乳 化 剂 和 国 产 改 性 剂, 其 成 本 价 为 6140 元 / 吨 ; 根 据 本 项 目 开 发 的 工 艺 配 方 生 产 超 薄 磨 耗 层 用 乳 化 沥 青, 采 用 进 口 乳 化 剂, 其 成 本 价 为 4906 元 / 吨, 较 采 用 纯 进 口 材 料 的 成 本 相 比, 下 降 比 例 达 到 25.8%; 采 用 国 产 乳 化 剂, 其 成 本 价 为 4660 元 / 吨, 较 采 用 纯 进 口 材 料 的 成 本 相 比, 下 降 比 例 达 到 29.5%, 由 此 可 见 其 经 济 效 益 十 分 显 著 表 4 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 层 间 粘 结 材 料 成 本 ( 元 / 吨 ) 乳 化 剂 改 性 剂 材 料 名 称 沥 青 进 口 国 产 进 口 SBR 国 产 SBR SBS 助 剂 加 工 成 本 价 格 ( 元 / 吨 ) 用 量 (%) 费 用 ( 元 / 吨 ) 从 表 4 中 的 数 据 可 以 看 出, 对 于 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 层 间 粘 结 材 料, 若 采 用 进 口 乳 化 剂 和 进 口 改 性 剂, 其 成 本 价 为 6106 元 / 吨 ; 若 采 用 国 产 乳 化 剂 和 国 产 改 性 剂, 其 成 本 价 为 5630 元 / 吨 ; 根 据 本 项 目 开 发 的 工 艺 配 方 生 产 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 层 间 粘 结 材 料, 采 用 进 口 乳 化 剂, 其 成 本 价 为 4396 元 / 吨, 较 采 用 纯 进 口 材 料 的 成 本 相 比, 下 降 比 例 达 到 28%; 采 用 国 产 乳 化 剂, 其 成 本 价 为 4150 元 / 吨, 较 采 用 纯 进 口 材 料 的 成 本 相 比, 下 降 比 34

39 例 达 到 32%, 由 此 可 见 其 经 济 效 益 亦 十 分 显 著 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 根 据 使 用 需 求 不 同, 研 制 了 两 种 改 性 乳 化 沥 青 配 方, 一 种 可 适 用 于 超 薄 磨 耗 层 加 铺 和 普 通 沥 青 路 面 的 粘 结 层, 另 一 种 可 适 用 于 普 通 沥 青 路 面 的 粘 结 层 适 用 于 超 薄 磨 耗 层 加 铺 的 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 的 最 佳 材 料 组 成 为 : 改 性 剂 掺 量 3.5%, 沥 青 温 度 165, 皂 液 ph 值 为 2-3, 乳 化 时 间 为 5min, 稳 定 剂 A 掺 量 0.4%, 稳 定 剂 B 掺 量 0.2%, 皂 液 温 度 55, 固 含 量 (50%), 乳 化 剂 掺 量 1.5%; 适 用 于 沥 青 面 层 间 黏 层 材 料 的 合 理 组 成 为 : 改 性 剂 掺 量 3.5%, 沥 青 温 度 165, 皂 液 ph 为 2-3, 乳 化 时 间 为 5min, 稳 定 剂 A 掺 量 0.4%, 稳 定 剂 B 掺 量 0.2%, 皂 液 温 度 55, 固 含 量 (50%), 乳 化 剂 掺 量 1.5%, 各 种 指 标 亦 满 足 施 工 要 求 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 本 成 果 包 含 两 种 材 料, 其 制 备 工 艺 为 先 改 性 后 乳 化, 步 骤 如 下 : 先 将 改 性 剂 和 基 质 沥 青 利 用 高 速 剪 切 机 在 高 速 剪 切 作 用 下 制 备 出 合 格 的 改 性 沥 青, 再 将 改 性 沥 青 通 过 高 剪 切 胶 体 磨 与 乳 化 剂 水 溶 液 混 合 乳 化, 制 得 改 性 乳 化 沥 青 改 性 工 艺 : 将 90# 基 质 沥 青 加 热 至 175, 加 入 SBS, 打 开 剪 切 机, 剪 切 40min, 期 间 控 制 沥 青 温 度 175 左 右, 不 超 过 182, 调 节 转 速 为 4000r/min, 加 入 稳 定 剂, 继 续 剪 切 10min, 待 用 乳 化 工 艺 : 将 改 性 沥 青 加 热 至 170, 保 温 待 用 ; 再 将 水 加 热 至 70, 配 制 皂 液, 并 调 整 ph 至 所 需, 保 温 待 用 ; 将 两 种 都 加 热 至 所 需 温 度, 边 混 合 边 搅 拌, 再 在 乳 化 机 中 乳 化 一 两 分 钟 即 可 3. 主 要 技 术 指 标 抗 剪 强 度 1.24MPa, 35

40 软 化 点 高 达 80 以 上, 弹 性 恢 复 70% 以 上, 固 含 量 65% 以 上 4. 技 术 应 用 情 况 高 性 能 SBS 乳 化 沥 青 黏 层 材 料 已 经 分 别 在 京 台 高 速 小 西 至 方 兴 大 道 段 扩 建 工 程 和 国 道 108 渭 南 至 大 荔 一 级 公 路 改 建 工 程 中 得 到 应 用, 该 成 果 可 操 作 性 强, 施 工 方 便, 性 能 优 越, 无 需 购 置 外 加 设 备, 可 直 接 利 用 现 有 乳 化 沥 青 洒 布 车 进 行 使 用, 制 备 方 法 易 于 掌 握, 利 于 工 程 实 用 结 果 表 明 该 成 果 价 格 低 廉, 性 能 优 越, 具 有 良 好 的 抗 剪 性 能, 试 验 路 于 2012 年 8 月 铺 筑, 经 现 场 检 测 各 指 标 均 满 足 要 求, 通 过 室 内 剪 切 试 验, 证 明 该 材 料 的 抗 剪 效 果 更 为 优 良, 并 且 施 工 过 程 中 制 备 与 撒 布 工 艺 与 一 般 改 性 乳 化 沥 青 大 致 相 同, 无 特 殊 工 艺 要 求, 利 于 工 程 实 用 对 采 用 该 成 果 的 试 验 路 段 的 后 期 跟 踪 观 测 结 果 表 明, 采 用 高 性 能 SBS 乳 化 沥 青 作 为 沥 青 路 面 的 层 架 粘 结 材 料, 可 以 有 效 推 迟 路 面 反 射 裂 缝 出 现 的 时 间, 推 迟 路 面 大 修 的 时 间, 减 少 大 修 次 数 根 据 试 验 路 的 铺 筑 情 况, 使 用 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 层 间 粘 结 材 料 铺 筑 的 路 面 在 使 用 2 年 后 没 有 裂 缝 产 生, 而 使 用 普 通 黏 层 材 料 所 铺 筑 的 路 面 已 产 生 一 定 数 量 的 裂 缝 保 守 估 计, 使 用 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 层 间 粘 结 材 料 所 铺 筑 可 推 迟 两 年 大 修 时 间 5. 推 广 前 景 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 高 低 温 性 能 优 越, 弹 性 恢 复 能 力 强, 粘 结 性 强, 抗 裂 性 能 好, 符 合 中 国 地 域 差 别, 气 温 差 别 大 的 国 情 除 用 作 黏 层 材 料 外, 高 性 能 SBS 改 性 乳 化 沥 青 还 可 以 在 屋 面 防 水 桥 面 铺 装 微 表 处 和 薄 层 封 装 中 使 用, 应 用 范 围 广 阔 应 用 效 果 良 好, 具 有 良 好 的 推 广 应 用 前 景 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 技 术 持 有 单 位 : 安 徽 省 高 速 公 路 控 股 集 团 有 限 公 司 36

41 单 位 地 址 : 合 肥 市 高 新 区 望 江 西 路 520 号 联 系 人 : 曹 进 电 话 : 手 机 : E Mail: @qq.com 37

42 11 公 路 沥 青 路 面 功 能 层 组 合 结 构 一 技 术 名 称 : 公 路 沥 青 路 面 功 能 层 组 合 结 构 二 技 术 来 源 : 河 北 省 交 通 运 输 厅 科 技 项 目 薄 层 沥 青 路 面 结 构 优 化 与 各 结 构 层 功 能 研 究 ( 合 同 编 号 :Y ) 三 适 用 范 围 : 各 等 级 公 路 城 市 道 路 的 新 建 改 扩 建 养 护 工 程 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 : 20 世 纪 70 年 代, 欧 洲 开 始 对 排 水 性 沥 青 路 面 的 研 究 与 应 用, 主 要 目 的 是 为 了 快 速 排 走 路 面 表 面 的 雨 水, 避 免 产 生 水 漂 减 少 溅 水 和 水 雾, 确 保 后 面 车 辆 驾 驶 人 员 的 能 见 度, 提 高 行 车 的 安 全 之 后 日 本 在 学 习 欧 洲 经 验 的 基 础 上, 在 日 本 立 法 要 求 城 市 道 路 高 速 公 路 必 须 修 建 成 排 水 性 路 面, 称 为 高 功 能 路 面 我 国 90% 以 上 的 高 速 公 路 路 面 为 沥 青 路 面, 其 中 排 水 性 路 面 的 应 用 却 很 少, 仅 限 于 零 散 的 试 验 路 段 往 往 由 于 没 有 配 套 的 路 面 组 合 结 构 与 排 水 路 面 配 套 使 用, 且 所 用 沥 青 胶 结 材 料 主 要 靠 进 口, 价 格 昂 贵, 导 致 前 期 的 试 验 段 失 败 较 多 近 年 来, 在 排 水 路 面 方 面 虽 做 了 大 量 的 工 作, 但 系 统 性 不 强 深 度 不 够, 多 表 现 为 分 散 的 短 期 的 单 一 的 技 术 研 究, 基 础 理 论 水 平 与 国 际 先 进 水 平 之 间 存 在 较 大 的 差 距 没 有 从 沥 青 路 面 结 构 层 功 能 的 角 度 进 行 深 入 系 统 的 研 究 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 公 路 沥 青 路 面 功 能 层 组 合 结 构 技 术, 我 们 称 其 为 高 性 能 薄 层 路 面 的 研 究, 所 谓 高 性 能 薄 层, 路 面 结 构 总 体 分 为 两 层, 下 层 是 应 力 吸 收 层, 表 层 是 排 水 磨 耗 层 应 力 吸 收 层 又 可 包 含 改 性 沥 青 碎 石 层 找 平 层 防 水 抗 裂 层 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 在 国 内 外 第 一 次 提 出 沥 青 路 面 结 构 层 由 不 同 的 步 层 组 成, 每 一 步 层 都 38

43 有 各 自 的 功 能,4 步 层 结 构 组 合 优 化, 共 同 组 成 一 个 薄 层 路 面 结 构, 共 同 作 用 以 各 自 的 不 同 功 能 共 同 承 担 起 薄 层 沥 青 路 面 抵 御 雨 水 早 期 损 坏 温 度 裂 缝 抗 压 抗 剪 抗 车 辙 功 能, 延 长 道 路 使 用 寿 命, 降 低 维 护 费 用 每 一 步 层 根 据 承 担 的 功 能, 选 用 不 同 性 能 复 合 橡 胶 改 性 沥 青, 该 沥 青 自 主 研 发, 根 据 性 能 不 同 分 为 FG-1 FG-2 FG-3 型 三 种 型 号, 按 照 沥 青 混 合 料 的 性 能 优 化 了 矿 料 级 配 改 性 沥 青 碎 石 形 成 嵌 挤 骨 架 结 构,-20 拉 伸 试 验 开 裂 宽 度 和 延 伸 高 度 为 1:3, 为 改 性 沥 青 碎 石 层 的 厚 度 设 计 提 供 依 据 防 水 抗 裂 层 透 水 系 数 0mL/ min,-15 低 温 冲 击 试 验 不 开 裂 排 水 面 层 稳 定 度 8.6kN, 肯 塔 堡 飞 散 损 失 6.3%, 动 稳 定 度 6800 次 /mm 防 水 抗 裂 层 是 一 种 全 新 的 路 面 结 构, 低 温 板 层 不 脆, 具 有 延 伸 性 高 低 温 下 具 有 极 小 的 内 应 力 和 极 大 的 抗 拉 伸 强 度 ; 具 有 优 良 的 防 水 性 能, 阻 断 水 的 下 渗 通 道, 防 止 路 面 出 现 早 期 水 损 害 防 水 抗 裂 层 使 用 的 高 分 子 复 合 橡 胶 改 性 沥 青, 具 有 优 良 的 高 低 温 性 能, 软 化 点 达 80 以 上, 弹 性 恢 复 达 95% 以 上, 低 温 -30 仍 具 有 柔 韧 性 而 不 脆 裂 防 水 抗 裂 层 沥 青 混 合 料 具 有 抵 抗 极 低 温 耐 冲 击 性,-10 的 低 温 弯 曲 试 验, 其 破 坏 应 变 达 到 20000µε 玄 武 岩 纤 维 输 送 设 备 使 防 水 抗 裂 层 混 合 料 生 产 过 程 中 纤 维 的 添 加 实 现 了 添 加 计 量 自 动 程 控 操 作 3. 主 要 技 术 指 标 (1) 高 分 子 橡 胶 改 性 沥 青 软 化 点 达 90, 脆 点 -40, 且 在 此 范 围 内 可 根 据 地 域 气 候 条 件 及 应 用 的 步 层 不 同 可 调 指 标 (2) 改 性 沥 青 稳 定 碎 石, 空 隙 率 达 22.8%, 稳 定 度 5.8kN, 动 稳 定 度 3850 次 /mm; 低 温 下 的 拉 伸 试 验 结 果 开 裂 宽 度 和 延 伸 高 度 为 1:3; (3) 防 水 抗 裂 层 的 配 比 : 集 料 75-80%, 粉 料 20-25%, 纤 维 4-10 ( 外 掺 ), 油 石 比 10-14%, 采 用 复 合 橡 胶 改 性 沥 青, 软 化 点 89, 弹 性 恢 复 99%, -15 低 温 缠 绕 不 开 裂 防 水 抗 裂 层 空 隙 率 在 1.0% 以 下, 透 水 系 数 0.7mL/min ( 非 标 ), 稳 定 度 8.3kN, 低 温 弯 曲 破 坏 应 变 23627µε,-15 低 温 冲 击 试 验 39

44 不 开 裂 (4) 排 水 防 滑 面 层 空 隙 率 达 19.5%, 稳 定 度 6.6kN, 肯 塔 堡 飞 散 损 失 10.3%, 动 稳 定 度 4800 次 /mm, 渗 水 系 数 2800ml/min (5) 提 出 了 与 高 性 能 薄 层 沥 青 路 面 结 构 配 套 的 路 肩 排 水 设 计 施 工 的 方 案 ; 编 制 了 作 业 指 导 书, 并 且 通 过 铺 筑 试 验 路 证 明 了 工 艺 可 行 性 4. 技 术 应 用 情 况 ( 1 ) 2007 年 6 月, 邢 台 市 南 二 环 工 程 ( 主 线 ) 起 止 桩 号 : K3+440 K11+440, 全 长 8km, 沥 青 路 面 厚 度 10cm,4cm 排 水 面 层 +1cm 防 水 抗 裂 层 +1cmAM-10 沥 青 混 凝 土 找 平 层 +5cm 沥 青 碎 石 ( 应 力 吸 收 层 ), 该 结 构 层 采 用 高 粘 橡 胶 改 性 沥 青, 增 加 了 沥 青 与 石 料 的 粘 结 力, 提 高 了 沥 青 的 抗 剥 离 能 力 减 薄 沥 青 路 面, 减 小 路 面 的 变 形 幅 度, 减 少 了 车 辙 出 现 ; 在 排 水 路 面 下 增 设 了 防 水 抗 裂 层, 保 护 了 基 层 或 路 基, 从 而 避 免 水 损 坏 ; 应 力 吸 收 层 可 以 更 好 的 吸 收 来 自 基 层 的 温 度 应 力 和 裂 缝, 提 高 沥 青 路 面 的 耐 久 性 改 性 沥 青 添 加 废 胶 粉, 节 能 环 保 现 场 检 测, 各 项 指 标 均 优 于 同 等 施 工 条 件 下 的 路 面 性 能 该 项 技 术 节 约 成 本 617 万 元 工 程 完 工 以 来 运 行 情 况 良 好, 未 出 现 病 害 (2)2010 年 10 月, 邢 和 线 南 石 门 至 平 涉 线 中 修 工 程 中 薄 层 沥 青 路 面 结 构 施 工 段 :K K K K K K27+900, 全 长 4400 米, 结 构 形 式 :K K 为 5cm 改 性 沥 青 碎 石 +2cmAM-10 找 平 层 +1cm 防 水 抗 裂 层 +4cmOGFC-13 排 水 式 路 面 ; K K K K 结 构 形 式 为, 铣 刨 原 路 面 后, 直 接 铺 设 1cm 防 水 抗 裂 层 +4cmOGFC-13 排 水 式 路 面 原 设 计 方 案 投 资 元, 现 设 计 方 案 投 资 元, 计 节 省 费 用 : 元 工 程 完 工 后 经 现 场 检 测, 各 项 指 标 均 满 足 要 求 与 其 他 路 段 一 起 投 入 运 营 至 今, 试 验 路 段 运 行 情 况 良 好, 未 发 生 路 面 病 害, 而 普 通 结 构 路 面 已 出 现 裂 缝 车 辙 现 象, 该 结 构 大 大 降 低 维 护 费 用 40

45 (3)2010 年 大 广 高 速 公 路 衡 大 段, 起 止 桩 号 K K ( 半 幅 ), 全 长 2.88km, 沥 青 路 面 厚 度 14cm,4cm 排 水 面 层 +1cm 防 水 抗 裂 层 +1cm 沥 青 混 凝 土 找 平 层 +8cmATPB-25 沥 青 混 凝 土 ( 应 力 吸 收 层 )+36cm 水 泥 稳 定 碎 石 +33cm 石 灰 稳 定 土 (4) 大 广 高 速 公 路 京 衡 段, 起 止 桩 号 K K ( 全 幅 ), 全 长 1.150km, 沥 青 路 面 厚 度 15cm,4cm 排 水 面 层 +1cm 防 水 抗 裂 层 +1cm 沥 青 混 凝 土 找 平 层 +9cmATPB-25 沥 青 混 凝 土 ( 应 力 吸 收 层 ) 5. 推 广 前 景 研 究 成 果 综 合 考 虑 了 我 国 的 具 体 情 况, 适 用 性 较 强, 针 对 不 同 地 域 气 候 条 件 可 调 整 改 性 沥 青 的 性 能 指 标, 能 够 满 足 国 内 各 等 级 公 路 及 城 市 道 路 的 沥 青 路 面 的 使 用 性 能 要 求 考 虑 全 国 每 年 有 近 1 万 亿 的 公 路 建 设 投 资, 并 且 有 投 入 使 用 的 万 公 里 的 等 级 公 路 可 能 需 要 维 修 养 护, 假 如 养 护 提 档 升 级 成 排 水 路 面, 推 广 前 景 巨 大 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 技 术 持 有 单 位 : 邢 台 路 桥 建 设 总 公 司 单 位 地 址 : 河 北 省 邢 台 市 桥 东 区 高 庄 桥 路 79 号 (054001) 联 系 人 : 石 敬 辉 电 话 : 传 真 : 手 机 : E Mail:shi-jinghui@163.com 41

46 12 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 关 键 技 术 一 技 术 名 称 : 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 关 键 技 术 二 技 术 来 源 : 江 苏 省 交 通 运 输 厅 科 技 项 目 江 苏 省 高 速 公 路 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 关 键 技 术 研 究 ( 合 同 编 号 :2010Y39) 和 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 混 凝 土 铺 装 的 综 合 技 术 研 究 ( 合 同 编 号 :2009Y34) 三 适 用 范 围 : 适 用 于 水 泥 混 凝 土 桥 梁 的 沥 青 混 凝 土 桥 面 铺 装 养 护 工 程 的 桥 面 铺 装 病 害 和 养 护 决 策 铺 装 原 材 料 指 标 控 制 混 合 料 设 计 施 工 工 艺 等 方 面 四 国 内 外 相 关 技 术 现 状 桥 梁 是 保 证 公 路 运 营 的 关 键 节 点 之 一, 桥 面 铺 装 的 病 害 特 征 多 样 且 病 害 发 展 迅 速, 并 且 由 于 养 护 条 件 的 限 制, 病 害 常 常 反 复 出 现 而 难 以 处 理, 对 高 速 公 路 的 整 体 行 车 质 量 造 成 很 大 影 响, 同 时 也 增 加 了 养 护 维 修 的 费 用 目 前 铺 装 层 养 护 大 多 是 先 破 坏 后 维 修 的 养 护 理 念, 缺 乏 预 防 性 养 护 的 意 识, 需 要 尽 快 形 成 未 坏 即 养 小 坏 即 修 的 理 念, 从 而 达 到 延 长 铺 装 使 用 寿 命 的 目 的 传 统 的 高 速 公 路 路 面 养 护 决 策 是 高 速 公 路 养 护 决 策 者 根 据 以 往 工 作 的 经 验 进 行 决 策, 选 择 养 护 方 案, 这 种 方 法 缺 乏 科 学 根 据, 主 观 性 太 强 科 学 的 路 面 养 护 决 策 起 源 于 20 世 纪 60 年 代 美 国 AASHTO 道 路 试 验, 多 采 用 路 况 数 据 与 工 程 经 验 判 断 相 结 合 的 决 策 方 法 70 年 代 开 始, 随 着 路 面 管 理 系 统 的 推 广 应 用, 大 量 工 程 经 济 分 析 方 法 用 于 项 目 级 道 路 路 面 养 护 决 策 分 析, 主 要 的 决 策 方 法 是 决 策 树 和 排 序 法 同 时, 各 种 数 学 规 划 方 法 和 近 似 优 化 方 法 也 得 到 应 用 近 年, 随 着 人 工 智 能 的 发 展, 遗 传 算 法 开 始 应 用 于 路 面 养 护 决 策 国 内 方 面, 我 国 的 养 护 决 策 体 系 目 前 还 主 要 依 赖 于 公 路 沥 青 路 面 养 护 技 术 规 范 (JTJ ), 规 范 要 求 各 公 路 养 护 管 理 部 门 根 据 公 路 42

47 等 级 交 通 量 分 项 路 况 的 评 价 结 果, 结 合 养 护 资 金 情 况, 采 取 相 应 的 维 修 养 护 对 策 整 体 而 言, 规 范 中 的 养 护 对 策 较 粗 略 另 外, 就 建 设 条 件 而 言, 目 前 除 特 大 型 重 点 桥 梁 特 殊 设 计 之 外, 高 速 公 路 一 般 桥 梁 的 桥 面 铺 装 均 沿 用 相 邻 路 面 的 铺 装 层 中 上 面 层 结 构, 不 经 过 特 殊 设 计 且 目 前 的 设 计 文 件 和 养 护 资 料, 也 较 少 有 针 对 水 泥 混 凝 土 桥 面 铺 装 因 此, 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 混 凝 土 铺 装 养 护 的 压 力 较 大, 缺 少 系 统 的 桥 面 养 护 规 程, 针 对 桥 面 铺 装 的 养 护 维 修 技 术 也 缺 乏 相 应 的 规 范 指 导 五 技 术 内 容 1. 技 术 原 理 (1) 基 于 江 苏 省 高 速 公 路 水 泥 混 凝 土 桥 梁 沥 青 混 凝 土 铺 装 的 病 害 状 况 系 统 调 研, 结 合 病 害 调 研 统 计 数 据, 基 于 保 证 率 系 数 法 分 别 建 立 了 桥 面 破 损 状 况 综 合 评 价 指 标 和 典 型 病 害 评 价 指 标 ; (2) 根 据 桥 面 养 护 工 程 交 通 场 地 等 条 件, 分 析 各 桥 面 处 理 措 施 在 桥 面 养 护 工 程 中 的 适 用 性, 提 出 针 对 性 的 推 荐 方 案 ; (3) 采 用 水 性 环 氧 沥 青 防 水 黏 结 层, 并 采 用 成 品 湿 法 橡 胶 沥 青 SMA13 的 桥 面 养 护 方 案, 提 高 桥 面 铺 装 的 层 间 抗 剪 能 力 和 整 体 性 能 ; (4) 提 出 水 泥 混 凝 土 桥 面 小 修 保 养 措 施 选 择 目 录, 形 成 桥 面 日 常 小 修 保 养 施 工 指 南, 指 导 水 泥 混 凝 土 桥 面 日 常 小 修 保 养 的 实 施 2. 关 键 技 术 或 工 艺 流 程 通 过 对 高 速 公 路 桥 面 铺 装 状 况 调 研, 分 析 桥 面 病 害 成 因 及 机 理, 完 善 了 桥 面 铺 装 状 况 评 价 和 养 护 决 策 体 系, 同 时, 对 桥 面 铺 装 防 水 黏 结 层 和 桥 面 铺 装 结 构 等 影 响 桥 面 铺 装 关 键 因 素 进 行 系 统 研 究 主 要 关 键 技 术 如 下 所 示 : (1) 提 出 了 针 对 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 铺 装 层 病 害 的 评 价 指 标 体 系 及 各 项 权 重 系 数 ; (2) 提 出 了 成 品 橡 胶 沥 青 用 于 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 铺 装 养 护 工 程 中 43

48 的 桥 面 防 水 黏 结 层 和 铺 装 层 的 技 术 指 标 及 施 工 工 艺 标 准 ; (3) 提 出 了 水 性 环 氧 沥 青 高 性 能 防 水 黏 结 层 在 桥 面 铺 装 养 护 工 程 中 的 应 用 技 术 及 施 工 工 艺 要 点 ; (4) 构 建 了 江 苏 省 高 速 水 泥 混 凝 土 桥 面 养 护 技 术 决 策 体 系, 并 编 制 了 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 铺 装 评 价 和 养 护 决 策 指 南 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 铺 装 小 修 保 养 施 工 指 南 和 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 铺 装 大 中 修 养 护 施 工 指 南 3. 主 要 技 术 指 标 (1) 以 多 条 高 速 公 路 水 泥 混 凝 土 桥 梁 沥 青 混 凝 土 铺 装 病 害 的 调 研 数 据 为 基 础, 分 析 了 目 前 水 泥 混 凝 土 桥 面 铺 装 主 要 病 害 为 车 辙 坑 槽 及 其 修 补 唧 浆 和 局 部 推 移, 桥 面 铺 装 横 向 及 纵 向 裂 缝 均 较 少 出 现 (2) 通 过 对 高 速 公 路 水 泥 混 凝 土 桥 梁 沥 青 混 凝 土 铺 装 的 病 害 状 况 系 统 地 调 研, 结 合 病 害 调 研 统 计 数 据, 基 于 保 证 率 系 数 法 分 别 建 立 了 桥 面 破 损 状 况 综 合 评 价 指 标 和 典 型 病 害 评 价 指 标 的 状 况 评 价 方 法 ; 同 时, 根 据 桥 面 病 害 调 研 结 果 和 已 有 路 面 养 护 决 策 体 系, 建 立 适 合 江 苏 省 高 速 公 路 水 泥 混 凝 土 桥 面 铺 装 养 护 决 策 体 系 (3) 结 合 桥 面 养 护 工 程 受 封 闭 交 通 和 场 地 等 条 件 限 制, 分 析 各 桥 面 处 理 措 施 在 桥 面 养 护 工 程 中 的 适 用 性, 提 出 相 应 的 推 荐 方 案 (4) 基 于 对 全 省 水 泥 桥 梁 铺 装 病 害 情 况 全 面 系 统 地 分 析 可 知, 防 水 黏 结 层 失 效 是 导 致 桥 面 铺 装 层 病 害 的 重 要 原 因 之 一, 推 荐 将 水 性 环 氧 沥 青 防 水 黏 结 层 和 成 品 湿 法 橡 胶 沥 青 SMA13 桥 面 铺 装 养 护 方 案 (5) 结 合 研 究 成 果 和 工 程 实 践, 提 出 水 泥 混 凝 土 桥 面 沥 青 铺 装 大 中 修 养 护 施 工 技 术 指 南 ; 提 出 了 水 泥 混 凝 土 桥 面 小 修 保 养 措 施 选 择 目 录, 形 成 了 桥 面 日 常 小 修 保 养 施 工 指 南, 指 导 水 泥 混 凝 土 桥 面 日 常 小 修 保 养 的 实 施 4. 技 术 应 用 情 况 44

49 (1) 成 果 已 经 成 功 应 用 于 江 苏 省 沿 江 高 速 公 路 部 分 水 泥 混 凝 土 桥 梁 的 养 护 工 程 以 及 南 京 四 桥 引 桥 段 的 新 建 工 程 (2) 部 分 成 果 已 纳 入 标 准, 为 制 定 湿 法 橡 胶 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范 水 泥 混 凝 土 桥 面 水 性 环 氧 沥 青 防 水 黏 结 层 施 工 技 术 规 范 提 供 了 重 要 的 技 术 支 撑 5. 推 广 前 景 研 究 成 果 综 合 考 虑 了 我 国 该 专 项 领 域 的 具 体 情 况, 适 用 性 较 强, 能 够 满 足 国 内 水 泥 混 凝 土 桥 梁 铺 装 体 系 养 护 工 程 的 需 求, 并 为 其 提 供 了 详 实 的 施 工 指 南 和 技 术 控 制 标 准, 从 而 获 得 业 主 单 位 设 计 单 位 施 工 单 位 以 及 检 测 单 位 的 广 泛 认 可 六 技 术 持 有 单 位 及 联 系 方 式 技 术 持 有 单 位 : 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院 股 份 有 限 公 司 单 位 地 址 : 江 苏 省 南 京 市 江 宁 区 诚 信 大 道 2200 号 (211112) 联 系 人 : 李 爱 芳 电 话 : 传 真 : 手 机 : E Mail:laf1368@jsti.com 45