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集團新聞

我公司參與申報2019年國家科學進步獎項目"瀝青路面高效養護關鍵技術及應用"公示

發布時間:2019-01-11 18:54:09

  由我公司參與完成的"瀝青路面高效養護關鍵技術及應用"項目擬申報2019年度國家科學進步獎。根據相關要求,現對項目基本信息進行公示。公示期2019年1月11日-2019年1月17日。

  公示期間,任何個人或單位如對項目完成情況,完成人等持有異議的,可在公示期內以實名和書面形式向我單位反映,并提供必要證明材料。提出異議的個人或單位須在書面材料上簽名或蓋章,并提供有效聯系方式。凡匿名,冒名和超出時限的異議不予回應。

  聯系人:宋學娟   13810882680

北京市政路橋建材集團有限公司

2019年1月11日

 

國家科學技術獎提名公示

 

一、項目名稱

瀝青路面高效養護關鍵技術及應用

二、提名者及提名意見

提名者:交通運輸部

隨著我國公路網基本形成,公路發展由“建設為主”轉入“建養并重”階段,養護技術不匹配、不協調、不適應的矛盾凸顯。該項目以養護頻度最高、養護需求最大的瀝青路面為研究對象,針對傳統養護與服役功能主動保持不同步、節能生產與耐久性不兼容、大比例舊料再生與路用性能不協調的三大技術瓶頸,歷經十余年的科研攻關,形成了具有自主知識產權的瀝青路面高效養護關鍵技術和標準體系。創新成果包括:研發了快速化預防性養護技術,解決了服役初期傳統養護方法無法適應服務功能主動保持的難題,實現了對路面性能衰變的有效控制;研發了高節能耐久性鋪面技術,解決了路面生產能耗高與材料疲勞壽命不兼容的技術難題,實現了服役中期路面的耐久低碳化加鋪;研發了高性能原位再生技術及裝備,解決了廠拌熱再生舊料摻配比例小和冷再生應用品質低的技術難題,實現了服役末期路面高效循環和重建。

成果成功應用于交通運輸部綠色交通科技示范工程和節能減排示范項目、2008奧運工程、長安街改造工程(獲“詹天佑”獎)等30多個省份10000余車道公里養護工程以及6大洲20余個國家,樹立了“降能20%以上、減排60%以上、舊料100%利用、延緩大中修2~3年”的世界瀝青路面養護新標桿,引領了我國道路行業的科技進步,支撐了“一帶一路”倡議和“走出去”戰略。多位院士專家評審認為成果具有顯著的創新性,應用前景廣闊,總體達到國際領先水平。

提名項目申報2019年國家科學技術進步獎二等獎。

三、項目簡介

瀝青路面直接承受交通荷載和自然環境頻繁作用,性能衰變快、服役周期短、維養需求大,目前我國每年僅高速公路瀝青路面養護工程就超過2萬公里,是新建通車里程2倍以上。瀝青路面養護占用巨額財稅資金和通行費,消耗巨量不可再生資源,目前每年已達到開山采石3億噸、產生廢舊路面材料2億噸、混合料生產消耗燃料油25億升并排放CO2500萬噸的規模,并將隨著我國道路網擴容和運營期增長持續快速增加。因此,亟需解決瀝青路面服役功能衰變快、資源能源消耗高、廢舊材料數量大的技術難題。這直接關系到公路網巨額資產的保值、數萬億元養護投入的效益、13.8億老百姓的暢通出行,意義十分重大。

項目圍繞瀝青路面服役初期的功能保持、服役中期的低碳鋪筑、服役末期的原位再生,針對傳統養護與服役功能主動保持不同步、混合料節能生產與耐久性不兼容、大比例舊料再生與路用性能不協調的三大技術瓶頸,依托國家科技支撐計劃等重大研發項目,歷經15年“產-學-研-用”聯合攻關,取得以下創新成果:

1、快速化預防性養護技術。揭示了橡膠粉-改性劑-增塑劑三相復合體系性能演變行為,研制了自粘式貼縫帶、酰胺多胺衍生系列乳化劑等材料,開發了連續式微表處施工機組配置系統及成套裝備,提升養護效率2~4倍,延緩大中修2~3年,節省養護成本10%以上,實現了路面病害耐久處治和服役功能快速提升,主編了路面局部病害處治材料和微表處試驗-檢定-設計-施工-驗評系列標準。

2、高節能耐久性鋪面技術。基于兩親基團改性降黏作用機制及高分子材料與瀝青的三維網狀交聯機理,開發了表面活性劑類溫拌劑和水基高分子類冷拌改性劑,建立了“變溫度-等體積”混合料協調設計方法,實現了生產能耗降低20%以上、CO2和瀝青煙等有害氣體排放減少60%和80%以上、疲勞壽命延長10%以上,鋪筑了全球首條溫拌SMA路面示范工程。

3、高性能原位再生技術及裝備。揭示了新-舊瀝青界面混溶機理及活化改性橡膠粉-水泥漿體致密作用機制,提出了再生材料與結構一體化設計方法,開發了多步法就地熱再生機組和廠拌冷/熱再生系列裝備,實現了大比例舊料(45~65%)廠拌熱再生原位應用和冷再生混合料性能提升20%以上,主編了國內首部瀝青路面再生技術規范行業標準。

項目獲省部級一等獎6項,授權發明專利26項、實用新型專利38項,制定行業標準、國家級工法15部,發表SCI/EI論文58篇、專著9部,建立了3個國家級科研平臺和2個省部級創新團隊。成果應用于交通運輸部綠色交通科技示范工程和節能減排示范項目、2008奧運工程、長安街改造工程(獲“詹天佑”獎)等30余省份10000余車道公里養護工程以及6大洲20余國家,形成了具有自主知識產權的瀝青路面高效養護關鍵技術和標準體系,樹立了“降能20%以上、減排60%以上、舊料100%利用、延緩大中修2~3年”的世界瀝青路面養護新標桿,引領了我國道路行業的科技進步,支撐了“一帶一路”和“走出去”戰略。多位院士專家評審認為成果“具有顯著的創新性,應用前景廣闊,總體達到國際領先水平”。

四、客觀評價

1.與國內外同類技術的比較

(1)病害處治技術方面:本項目在國內首次建立了完整的路面局部病害快速處治材料標準體系,為國內同類技術提供了技術遵循;本項目研發的裂縫處治材料適用的最低環境溫度達到-40℃,國外同類技術只有-30℃。

(2)功能提升技術方面:本項目在國內首次建立了微表處設計-施工-檢測-驗收系列方法,為國內同類技術提供了技術遵循;本項目研發的微表處技術,根據我國現實需求進行針對性開發和性能提升,創造性地將其大規模應用在高速公路,而國外同類技術主要適用于中、低交通量道路。

(3)溫拌瀝青技術方面:本項目首次提出了“等體積-變溫度”設計方法,將最佳生產施工溫度的控制精度控制在±5℃;首次提出了溫拌效果鑒別方法,鑒別準確率達到95%以上。

(4)冷拌冷鋪技術方面:本項目的瀝青與集料黏附性達到5級,混合料凍融劈裂強度比大于75%,可滿足瀝青面層使用要求,而國內、外同類技術僅為3級和40~50%。

(5)熱再生技術方面:研發的大比例廠拌熱再生舊料摻配比例為45~65%,而國外同類技術一般為30%左右。

(6)冷再生技術方面:本項目在國內首次建立了再生技術規范,為同類技術提供了技術遵循;研發的高性能冷再生技術,開放交通時間縮短至3d,而國外同類技術一般為7d。

2.鑒定驗收意見

(1)中國工程院鄭健龍院士等多名專家對“瀝青路面高效養護關鍵技術及應用”項目的科技成果評價:“項目成果具有顯著的創新性,應用前景廣闊,總體達到國際領先水平”。

(2)中國公路學會對“道路鋪面材料廢物循環利用技術及示范”項目的科技成果評價:“該項目揭示了改性瀝青再生相態特性和瀝青多次再生機理……,該項目研究成果總體上達到國際領先水平。”

(3)中國循環經濟協會對“瀝青路面再生利用與低碳建造關鍵技術研究及應用”項目的科技成果評價:“構建了廢舊SBS改性瀝青混合料再生設計及性能評價體系……,該項目成果整體技術達到國際領先水平。”

(4)交通部科技司對“改性乳化瀝青稀漿封層養護技術”項目的科技成果鑒定:“提出了材料的技術要求、混合料設計指標與方法、施工工藝……,該項目研究成果總體達到國際先進水平。”

(5)中國公路學會對“瀝青路面裂縫處治技術及標準研究”項目的科技成果評價:“揭示了裂縫處治失效破壞機理,建立了瀝青路面裂縫處治材料標準體系……,研究成果總體達到國際領先水平”。

3.外籍院士評價意見

白俄羅斯國家工程院院士韋連科·弗拉基米爾教授認為:該項目成果具有顯著的技術先進性,對白俄羅斯瀝青路面綠色養護提供了很有意義的借鑒,其微表攤鋪車等路面養護裝備和技術在白俄羅斯得到了成功應用。

南非工程院院士Fred Hugo教授認為:該項目成果具有新穎性,為發展中國家瀝青路面綠色發展提供了中國方案。南非與中國有非常類似的路面結構,該項目的研究成果,尤其是其中的瀝青路面冷再生技術,極具啟發性。

4.檢測報告

(1)國家道路及橋梁質量監督檢驗中心檢測報告表明:本項目成果之溫拌瀝青混合料路面的路面技術狀況均滿足國家規范“優”水平。

(2)國家環境分析測試中心檢測報告表明:本項目成果之溫拌瀝青混合料, CO2、NOx、SO2等溫室氣體排放減少60%以上,瀝青煙、苯可溶物、苯并[a]芘等致癌物的排放降低80%以上。

(3)西安筑路機械測試中心檢測報告表明:本項目廠拌熱再生設備性能指標滿足國標規定及設計要求。

5.獲獎情況

序號

獲獎項目名稱

獲獎時間

獎項名稱

獎勵等級

授獎單位

對應創新點

1

重交通條件下的高比例RAP瀝青路面關鍵技術研究與應用

2015

北京市科學技術獎

一等獎

北京市

創新點3

2

環保瀝青路面新材料研發與工程應用

2013

教育部科學技術進步獎

一等獎

教育部

創新點2

3

溫拌瀝青混合料應用技術研究

2014

中國公路學會科學技術獎

一等獎

中國公路學會

創新點2

4

瀝青路面裂縫處治技術及標準研究

2015

中國公路學會科學技術獎

一等獎

中國公路學會

創新點1

5

瀝青路面就地熱再生技術及設備的推廣應用

2017

中國公路學會科學技術獎

一等獎

中國公路學會

創新點3

6

瀝青路面再生利用與低碳建造關鍵技術研究及應用

2018

中國循環經濟協會科學技術獎

一等獎

中國循環經濟協會

創新點2、3

 

6.優質工程

(1)“北京市長安街改造工程”項目榮獲第十三屆中國土木工程詹天佑獎。

(2)交通運輸部科技示范工程“廬山西海高速公路安全綠色交通科技示范工程”經交通運輸部科技司驗收合格,并取得諸多創新成果。

(3)“泡沫瀝青廠拌冷再生技術在陜西的應用”項目入選交通運輸部第五批節能減排示范項目。

(4)“北京市平谷區平薊路大修工程”榮獲2015年度北京市政基礎設施竣工長城杯金質獎工程。

五、應用情況

項目成果在交通運輸部綠色交通科技示范工程“廬山西海高速公路”、節能減排示范項目“泡沫瀝青廠拌冷再生技術在陜西的應用”,北京2008奧運工程、長安街改造工程(獲“詹天佑”獎)等30多個省份10000余車道公里的路面養護工程,以及6大洲20余個國家得到成功應用。

表5 主要應用單位情況表

序號

單位名稱

應用的技術

應用對象及規模

應用起止時間

單位聯系人/電話

1

中國葛洲壩集團公路運營有限公司

整體應用

高速公路

70萬㎡

2005~2015

屈慶余/18371722334

2

山東高速集團有限公司

整體應用

高速公路

715萬m2

2013~2015

張建民/18654553636

3

北京市政路橋管理養護集團有限公司

整體應用

國道等

12000車道公里

2008~2018

盧九章/13331107545

4

中交第二公路工程局有限公司

創新點1、3

高速、海外

960萬m2

2008~2015

王飚/02989560319

5

湖南高速百通建設投資有限公司

整體應用

高速公路

300萬m2

2005~2018

李杰/13607448752

6

北京市政路橋建材集團有限公司

創新點2、3

長安街等

2442萬m2

2005~2015

宋學娟/13810882680

7

河南省高遠公路養護技術有限公司

創新點1

高速、海外

2500萬m2

2003~2015

石穎/13966726861

8

新疆交通建設集團股份有限公司

創新點1

高速、國道

4.5萬m2

2012~2015

黃勇/13565931958

9

山西喜躍發道路建設養護有限公司

創新點1、3

高速、國道

1012萬m2

2007~2015

金芳/18636167788

10

四川天助公路工程有限公司

創新點1

高速公路

1000萬m2

2006~2015

江禮忠/13330994300

11

福建省高速公路養護工程有限公司

創新點1

高速公路

300萬m2

2003~2015

高曉影/(0591) 87077395

12

深圳市盛通萬虹公路養護工程有限公司

創新點1

高速公路1000萬m2

2012~2015

曾淑紅/13923432292

13

遼寧省高速公路運營管理責任有限責任公司養護管理中心

創新點1

高速公路140萬m2

2015~2015

王鑫/024-82364412


 

六、主要知識產權和標準規范等目錄

知識產權(標準)類別

知識產權(標準)具體名稱

國家

(地區)

授權號(標準編號)

授權(標準發布)日期

證書編號
(標準批準發布部門)

權利人(標準起草單位)

發明人(標準起草人)

發明專利(標準)有效狀態

標準

《公路瀝青路面再生技術規范》

中國

JTG F41-2008

2008.4.1

交通運輸部

交通運輸部公路科學研究所

黃頌昌;徐劍;秦永春,等

其他有效的知識產權

發明專利

用于評價貼縫膠的施工性能的測試組件及方法

中國

ZL201410424657.0

2017.1.11

2341020

交通運輸部公路科學研究所

李峰;徐劍,等

有效專利

發明專利

一種環氧樹脂改性乳化瀝青混合料設計方法

中國

ZL201610015341.5

2018.3.27

2857617

北京建筑大學

季節,等

有效專利

標準

《乳化瀝青稀漿混合料濕輪磨耗試驗儀》

中國

JJG(交通)090-2009

2009.4.24

交通運輸部

交通運輸部公路科學研究所

徐劍;李峰;秦永春,等

其他有效的知識產權

發明專利

瀝青路面精細抗滑保護層及其鋪筑方法

中國

ZL201210303375.6

2014.7.9

1440271

河南省高遠公路養護技術有限公司

劉廷國;岳學軍,等

有效專利

發明專利

一種高RAP比例的熱再生瀝青混合料的設計方法

中國

ZL201410406713.8

2016.8.24

2202958

北京建筑大學,等

季節,等

有效專利

發明專利

就地熱再生復拌機斜刮板式輸送機

中國

ZL200910260771.3

2011.12.14

878929

山東省路橋集團有限公司

周新波,等

有效專利

發明專利

一種橡膠粉改性水泥穩定碎石混合料中三因素水平的確定方法

中國

ZL201510038806.4

2016.5.18

2074422

北京建筑大學

季節,等

有效專利

其他

《公路全壽命周期能耗分析與節能策略》

中國

專著

2016.7.8

出版機構:人民交通出版社

交通運輸部公路科學研究所

徐劍,等

其他有效的知識產權

論文

《Laboratory evaluation of short and long term performance of hot-poured sealants》

美國

SCI檢索號:000404196700004

2017.5.4

期刊:Construction and Building Materials

北京航空航天大學

李峰,等

其他有效的知識產權

 


 

七、主要完成人情況

姓名

排名

行政職務

技術職稱

工作單位

完成單位

對本項目技術創造性貢獻

徐劍

1

主任

正高級

交通運輸部公路科學研究所

交通運輸部公路科學研究所

項目總負責人,對創新點1,2,3均做出貢獻。主要包括:1.提出了以微表處技術為主體的瀝青路面預防性養護技術體系;2.提出了溫拌瀝青混合料成套鋪裝技術;3.揭示了冷再生混合料的內部交互作用機制和強度形成機理,提出了相應的冷再生路面典型結構。

季節

2

/

正高級

北京建筑大學

北京建筑大學

對創新點2,3做出貢獻。主要包括:1.提出了冷拌冷鋪瀝青混合料設計方法;2.開發了生物復合瀝青再生劑,提出高比例RAP熱拌瀝青混合料設計方法;3.構建了不同交通荷載下的橡膠粉粒徑、摻量及新水泥/二灰劑量三因素之間的匹配方法。

秦永春

3

/

正高級

交通運輸部公路科學研究所

交通運輸部公路科學研究所

對創新點1,2,3均做出貢獻。主要包括:1.揭示了微表處混合料強度形成機制;2.揭示了界面化學法瀝青混合料的降溫拌和機制,提出了基于拌和阻尼與壓實能指數的溫拌瀝青混合料施工特性評價方法;3.揭示了SBS改性瀝青老化與再生相態特性的作用機理。

李峰

4

/

正高級

北京航空航天大學

北京航空航天大學

對創新點1,2,3做出貢獻。主要包括:1.開發了路面局部破損快速養護材料,并制定了相關材料的交通運輸部行業標準;2.提出了溫拌瀝青混合料能耗評價體系;3.提出了泡沫瀝青冷再生混合料泡沫瀝青發泡特性控制方法及標準。

周新波

5

董事長

正高級

山東省路橋集團有限公司

山東省路橋集團有限公司

對創新點1,3做出貢獻。主要包括:1.參與了微表處混合料設計、施工研究;2.主要完成了就地熱再生機組的開發,提出了瀝青路面多步法就地熱再生工法;3.負責瀝青路面熱再生等技術的推廣應用。

李寶生

6

副部長

副高級

北京市政路橋建材集團有限公司

北京市政路橋建材集團有限公司

對創新點2,3做出貢獻。主要包括:1.提出了基于流變特性的溫拌瀝青混合料路用性能評價指標;2.提出了廢舊SBS改性瀝青精準回收評價和再生劑最佳用量確定方法。

劉廷國

7

董事長兼總經理

正高級

河南省高遠公路養護技術有限公司

河南省高遠公路養護技術有限公司

對創新點1做出貢獻。主要包括:1.參與揭示了微表處混合料強度形成機制,研發了微表處攤鋪車等路面快速養護系列裝備;2.負責微表處、局部病害修補等技術的推廣應用;3.參與研發了高性能冷補料、灌封膠等路面快速養護材料;

岳學軍

8

副總經理

正高級

河南省高遠公路養護技術有限公司

河南省高遠公路養護技術有限公司

對創新點1做出貢獻。主要包括:1.參與研發了慢裂快凝乳化劑、改性乳化瀝青等路面快速養護材料;2.參與揭示了瀝青路面裂縫形成機理;3.研發了微表處攤鋪車等路面快速養護系列裝備。

張建民

9

副主任

副高級

山東省路橋集團有限公司

山東省路橋集團有限公司

對創新點1,3做出貢獻。主要包括:1.參與研發了微表處用乳化瀝青;2.參與了大比例廢舊料的再生混合料設計方法研究;3.主要完成了瀝青路面熱再生技術的推廣應用。

薛成

10

總工辦副主任

正高級

中交第二公路工程局有限公司

中交第二公路工程局有限公司

對創新點1,3做出貢獻。主要包括:1.參與了微表處混合料性能評價的研究;2.參與了泡沫瀝青冷再生混合料強度形成機制的研究;3.主要完成了瀝青路面冷再生技術的推廣應用。


 

八、主要完成單位及創新推廣貢獻

主要完成單位

創新推廣貢獻

交通運輸部公路科學研究所

交通運輸部公路科學研究所主持了項目研究工作,是創新點1、2、3的主要完成單位,對項目主要貢獻如下:建立了以微表處、局部病害快速處治技術為主體的瀝青路面預防性養護技術體系;提出了溫拌瀝青混合料成套鋪裝技術;形成了高性能冷再生瀝青路面材料與結構一體化設計方法與性能評價體系,揭示了SBS改性瀝青老化與再生相態特性作用機理,引領和推動了我國溫拌、微表處預防性養護、瀝青路面再生技術的發展和推廣應用。

北京建筑大學

北京建筑大學是創新點2、3的主要完成單位,對項目的主要貢獻如下:開發了生物復合瀝青再生劑;提出了冷拌冷鋪瀝青混合料設計方法和高比例舊料再生瀝青混合料設計方法,并應用到實體工程;提出了利用表面改性橡膠粉對路面結構的增柔改性技術,并應用到實體工程。

北京航空航天大學

北京航空航天大學是創新點1、2、3的主要完成單位,主要貢獻如下:揭示了橡膠粉-改性劑-塑化劑三相復合體系性能演變行為;提出了路面局部破損處治材料的性能評價方法;提出了泡沫溫拌瀝青發泡特性控制方法。

山東省路橋集團有限公司

山東省路橋集團有限公司是創新點3的主要完成單位,主要貢獻如下:開發了具有自主知識產權的瀝青路面就地熱再生機組;提出了瀝青路面多步法就地熱再生工法,促進了瀝青路面熱再生等技術的推廣應用。

河南省高遠公路養護技術有限公司

河南省高遠公路養護技術有限公司是創新點1的主要完成單位,主要貢獻如下:研制了改性乳化瀝青、灌封膠、貼縫帶等路面快速養護材料;開發了微表處攤鋪車等路面快速養護系列裝備,促進了微表處、局部病害修補等技相關材料、設備在國內外的推廣應用。

中交第二公路工程局有限公司

中交第二公路工程局有限公司是創新點3的主要完成單位,主要貢獻如下:提出了瀝青路面冷再生混合料生產、攤鋪、壓實成套施工技術,建立了泡沫瀝青冷再生路面施工質量控制標準,促進了瀝青路面冷再生技術的應用。

北京市政路橋建材集團有限公司

北京市政路橋建材集團有限公司是創新點2、3的主要完成單位,對項目的主要貢獻如下:提出了溫拌瀝青混合料施工質量控制標準,形成了再生SBS改性瀝青路面成套施工工藝,促進了瀝青路面溫拌技術、熱再生技術的推廣應用。


 

九、完成人合作關系說明

完成人合作關系情況匯總表

 

序號

合作方式

合作者

合作時間

合作成果

證明材料

1

共同評價

徐劍、季節、秦永春、李峰、周新波、李寶生、劉廷國、岳學軍、張建民、薛成

2018年

瀝青路面高效養護關鍵技術及應用

評價證書

2

共同立項

徐劍、季節

2006年

溫拌瀝青混合料應用技術研究(2006 318 223 114)

立項合同

3

共同知識產權

李峰、徐劍、秦永春,等

2015年

路面加熱型密封膠(JT/T 740-2015)

行業標準

4

共同知識產權

徐劍、岳學軍、秦永春、李峰

2008年

乳化瀝青稀漿混合料濕輪磨耗試驗儀JT/T 708-2008

行業標準

5

共同知識產權

劉廷國、岳學軍

2014年

瀝青路面精細抗滑保護層及其鋪筑方法(ZL201210303375.6)

發明專利

6

共同知識產權

周新波、張建民

2017年

瀝青路面多步法就地熱再生施工工法(SDSJGF616-2017)

省級工法

7

產業合作

徐劍、薛成

2014年

合作指導中交第二公路工程局有限公司就地熱再生施工和產業推廣。

中交二公局文件

8

共同知識產權

秦永春、李寶生

2012

溫拌瀝青路面施工及驗收規程

地方標準

 

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