项目编号I22-2019-J005
项目名称沥青路面快速、低排放养护技术及应用
候选单位北京建筑大学
交通运输部公路科学研究所
北京市道路工程质量监督站
北京航空航天大学
北京市政路桥管理养护集团有限公司
中国公路工程咨询集团有限公司
北京市政路桥建材集团有限公司
北京首发公路养护工程有限公司
候选人徐 剑 季 节 秦永春 薛忠军 李 峰 侯 芸 周绪利 王 杰 吴 杰 李宝生
项目简介    路面养护是道路“畅安舒美”的保障,但养护施工会影响交通、污染环境。北京每年沥青路面养护工程超3000公里,消耗800万吨砂石、产生600万吨旧料、排放20万吨二氧化碳,施工段通行效率降低超50%,消耗多、废弃多、排放多、扰民多的“四多”问题突出,亟需向快速、低排放养护转型,是建设国际一流和谐宜居之都的迫切需求。 针对沥青路面养护在北京超大交通量与节能减排刚性约束下“传统决策不适用、快速养护时效短、低碳材料不耐久”卡脖子问题,依托国家科技支撑计划、国际科技合作等项目,历经10余年产学研用联合攻关,在理论、材料、工艺、装备、标准方面实现突破,破解了超级都市区沥青路面快速、低排放养护难题。主要创新: 1.开发了多源数据融合的路面低碳养护决策系统。研发了基于机器学习的路面病害快速精准辨识技术,探明了路面预防、修复养护系列技术的能耗排放特征,量化了路面全寿命能耗分布,基于20年养护大数据开发了多约束、多目标的低碳养护智能决策平台,解决了传统决策不适用快速、低排放养护需求的难题。 2.构建了快速-长效的路面预防养护技术。研发了基于材料失效模式的-40℃至60℃宽温域自黏式贴缝带、即铺即通的憎水型冷补料及评价方法,开发了玻璃纤维与高分子聚合物互穿的早强增韧型稀浆混合料,研制了黏层油喷洒-纤维切割-搅拌摊铺的同步集约施工装备,实现了全天候快速养护效果的长效保持。 3.研发了超低排放的路面全结构修复技术。研发了水性高分子三维网状交联加筋型增塑改性剂,提出了基于界面效应和宏-细观映射的沥青面层冷再生材料优化设计方法,创建了刚度协调的活化改性橡胶弹性骨架-致密型半刚性基层增柔修复技术,攻克了冷拌冷铺路面性能不耐久的难题。 获授权发明专利16项、SCI/EI论文38篇、专著9部,主编和纳入国家行业标准13部,支撑建立了1个国家级科研平台和2个省部级创新团队,在北京应用里程超4000公里,并推广到交通运输部科技示范工程等10余省10000余公里工程,两项工程获“长城杯”金质奖,树立了“综合施工效率提高3倍、有害气体排放减少90%、效益费用比提高30%”的路面养护新标杆,列入国家和交通运输部节能技术推广目录,获中国公路学会和中国循环经济协会科学技术一等奖各1项,中国工程院院士等专家评审认为总体达到国际领先水平。成果支撑了北京路面病害24h修复机制,支持了北京“蓝天保卫战”行动计划,引领了全国道路行业科技进步,近3年新增销售额达14亿元,社会、环境、经济效益显著。

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