文/江蘇寧滬高速公路股份有限公司 江蘇中路工程技術(shù)研究院有限公司 東南大學(xué) 中路交科科技股份有限公司
獲獎(jiǎng)等級(jí):一等獎(jiǎng)
項(xiàng)目名稱:滬寧高速公路25年瀝青路面高效養(yǎng)護(hù)綜合技術(shù)研發(fā)與跟蹤驗(yàn)證示范
“滬寧高速公路25年瀝青路面高效養(yǎng)護(hù)綜合技術(shù)研發(fā)與跟蹤驗(yàn)證示范”(以下簡(jiǎn)稱“滬寧高速示范項(xiàng)目”)是由江蘇寧滬高速公路股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“寧滬公司”)聯(lián)合江蘇中路工程技術(shù)研究院有限公司等相關(guān)研究機(jī)構(gòu),開展的滬寧高速公路25年瀝青路面性能跟蹤觀測(cè)與養(yǎng)護(hù)實(shí)踐,該示范項(xiàng)目獲得授權(quán)專利18項(xiàng)(含PCT專利1項(xiàng))、主編標(biāo)準(zhǔn)3部(含行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1部),技術(shù)應(yīng)用規(guī)模超過100億,累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益30億元。項(xiàng)目研究成果經(jīng)中國(guó)公路學(xué)會(huì)專家組鑒定為總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,其中半剛性基層瀝青路面病害發(fā)展規(guī)律的研究達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
←縱縫“二階段型”演變規(guī)律(擴(kuò)建后)
←橫縫“S型”演變規(guī)律(擴(kuò)建后)
←組圖:超薄鋪裝混合料各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)
← 組圖:復(fù)合高模量劑及高模量瀝青混合料設(shè)計(jì)
← 組圖:三油兩砂一纖維的復(fù)式精表處形成機(jī)理
滬寧高速示范項(xiàng)目在經(jīng)歷新建、擴(kuò)建、養(yǎng)護(hù)全壽命周期25年觀測(cè)研究后,項(xiàng)目成果揭示了路表功能、結(jié)構(gòu)性能、材料性能的長(zhǎng)期性能演變規(guī)律。在路表功能方面,項(xiàng)目研究了江蘇省瀝青路面不同時(shí)期“水損壞、車轍、裂縫、抗滑”病害的典型特征,揭示了橫縫“S型”、縱縫“先緩慢后迅速增加二階段型”等路面關(guān)鍵性能演變規(guī)律并建立了經(jīng)驗(yàn)法模型,明確了橫縫受路齡影響顯著、抗滑受交通量自然數(shù)影響顯著等規(guī)律;在結(jié)構(gòu)性能方面,揭示了結(jié)構(gòu)完整性以層間黏結(jié)失效為主、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度裂縫處急劇衰減等規(guī)律;在材料性能方面,明確了中面層高溫性能“壓密-穩(wěn)定-流動(dòng)”三階段型發(fā)展規(guī)律及中面層流動(dòng)變形對(duì)應(yīng)的車轍深度臨界值。
← 基層裂縫微創(chuàng)注漿技術(shù)
項(xiàng)目主要完成單位簡(jiǎn)介
中路交科科技股份有限公司
中路交科科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中路交科”)于2014年在南京成立,公司圍繞交通基礎(chǔ)設(shè)施延壽和“工程+物聯(lián)網(wǎng)”兩大行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),聚焦科研咨詢、工程檢測(cè)、交通信息化、路橋新材料四大業(yè)務(wù)板塊,以科研咨詢?yōu)辇堫^,以工程檢測(cè)為支撐,以路橋新材料和交通信息化為主要提升方向,致力于為工程領(lǐng)域持續(xù)提供系統(tǒng)的創(chuàng)新型解決方案。
江蘇寧滬高速公路股份有限公司
江蘇寧滬高速公路股份有限公司成立于1992年8月,是江蘇省唯一的交通基建類上市公司。截至2021年9月30日,寧滬公司直接或間接運(yùn)營(yíng)的已開通公路里程已超過900公里,是我國(guó)公路行業(yè)境內(nèi)上市公司中資產(chǎn)規(guī)模最大的公司之一。
滬寧高速示范項(xiàng)目研發(fā)了高速公路瀝青路面延壽養(yǎng)護(hù)系列高性能材料和成套工藝,提出了功能性修復(fù)與結(jié)構(gòu)性預(yù)防決策方法。針對(duì)功能性修復(fù),研發(fā)了“粗細(xì)集料嵌擠+纖維加筋”的復(fù)式精表處封層技術(shù),研發(fā)了抗車轍與抗裂能力雙提升的U-PAVE超薄鋪裝瀝青混合料,高溫性能等級(jí)提升10℃;針對(duì)結(jié)構(gòu)性預(yù)防,研發(fā)了滿足板體強(qiáng)度修復(fù)的“自下而上式”裂縫微創(chuàng)注漿技術(shù),取芯完整率超過85%,強(qiáng)度恢復(fù)率超過80%,研發(fā)了抗車轍能力與模量雙提升的高模量瀝青混合料,動(dòng)穩(wěn)定度與動(dòng)態(tài)模量提升2倍以上;提出了瀝青路面結(jié)構(gòu)性能狀況分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及養(yǎng)護(hù)策略,建立了功能性修復(fù)與結(jié)構(gòu)性預(yù)防決策方法。
滬寧高速示范項(xiàng)目創(chuàng)建了大流量高速公路集約化養(yǎng)護(hù)模式與決策方法,開發(fā)了施工質(zhì)量智能化管控成套技術(shù)。提出了不同路段、不同作業(yè)類型時(shí)間與空間維度集約化養(yǎng)護(hù)模式,形成了集約化養(yǎng)護(hù)決策體系,能夠縮短養(yǎng)護(hù)工期90%以上;開發(fā)了全數(shù)據(jù)鏈自動(dòng)化采集物聯(lián)網(wǎng)裝備,利用允許限值內(nèi)百分率PWL提出了融合過程質(zhì)量和最終產(chǎn)品質(zhì)量的養(yǎng)護(hù)工程質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指標(biāo),進(jìn)一步提升了滬寧高速公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。
科技創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)例
中路交科圍繞交通基礎(chǔ)設(shè)施延壽和“工程+物聯(lián)網(wǎng)”兩大行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),聚焦科研咨詢、工程檢測(cè)、交通信息化、路橋新材料四大業(yè)務(wù)板塊,致力于為工程領(lǐng)域持續(xù)提供系統(tǒng)的創(chuàng)新型解決方案。歷年科技創(chuàng)成果應(yīng)用實(shí)例如下。
成果一:瀝青路面裂縫微創(chuàng)注漿修復(fù)技術(shù)
瀝青路面裂縫微創(chuàng)注漿修復(fù)工藝所用材料為滲透性好、強(qiáng)度高、成型快的耐水型高聚物,同時(shí)通過成套設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,提高施工質(zhì)量穩(wěn)定性,采用該技術(shù)進(jìn)行非開挖注漿裂縫修補(bǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)處治15分鐘后,快速開放交通,且注漿材料能與半剛性基層材料具有較好的黏結(jié)性。
← 組圖:瀝青路面裂縫微創(chuàng)注漿修復(fù)技術(shù)
【應(yīng)用工程】目前,該技術(shù)已在滬寧、沿江、寧杭等高速公路江蘇段,京滬、長(zhǎng)深等高速公路天津段,以及澎湖高速江西段開展了大規(guī)模運(yùn)用,累計(jì)裂縫修補(bǔ)長(zhǎng)度5萬(wàn)延米。
成果二:瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部健康狀態(tài)高速檢測(cè)技術(shù)
該技術(shù)運(yùn)用“高動(dòng)態(tài)雷達(dá)+連續(xù)式激光彎沉+線激光全斷面車轍掃描”三位一體,從表觀到內(nèi)部、從整體到局部,人工智能助力雷達(dá)圖像自動(dòng)識(shí)別,能夠?qū)崿F(xiàn)快速、無(wú)損、不阻斷交通為瀝青路面提供自動(dòng)化、智能化全方位健康診斷服務(wù)。
【應(yīng)用工程】自2019年起,江蘇省開展結(jié)構(gòu)內(nèi)部健康狀態(tài)高速檢測(cè)以來(lái),該技術(shù)已在滬寧、京滬、沿江、沿海等23條高速公路上應(yīng)用,檢測(cè)里程超過5000公里。
← 組圖:瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部健康狀態(tài)高速檢測(cè)技術(shù)
← 組圖:復(fù)式精表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)
成果三:復(fù)式精表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)
為保護(hù)原路面,提升路面抗滑性能,復(fù)式精表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)以高強(qiáng)乳化瀝青作為黏結(jié)劑,搭配耐磨石料和界面保護(hù)劑,利用同步封層撒布設(shè)備分層撒布至原路面,形成“三油兩石”的5毫米厚薄層結(jié)構(gòu),以達(dá)到防治路面的效果。
【應(yīng)用工程】目前,該技術(shù)已在江蘇省潤(rùn)揚(yáng)大橋高速、沿江高速、寧杭高速、寧常高速實(shí)施應(yīng)用,施工面積超過10萬(wàn)平方米。
←“長(zhǎng)壽路面 雙十面層”技術(shù)
成果四:“長(zhǎng)壽路面 雙十面層”技術(shù)
中路交科瞄準(zhǔn)江蘇省“雙十路面百年橋”的建設(shè)目標(biāo),創(chuàng)新性開展“長(zhǎng)壽路面 雙十面層”建設(shè),構(gòu)建瀝青路面設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)全過程關(guān)鍵指標(biāo)體系及總體技術(shù)發(fā)展路徑,為高速公路瀝青路面高質(zhì)量建設(shè)與延壽使用奠定重要基礎(chǔ)。
【應(yīng)用工程】目前,該技術(shù)在京滬高速改擴(kuò)建工程中予以應(yīng)用,應(yīng)用里程達(dá)330公里,后續(xù)將指導(dǎo)江蘇全省高速公路“長(zhǎng)壽路面 雙十面層”瀝青路面建設(shè)。