他们让沥青路面更绿色更耐久

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团队名片

团队核心成员及研究生。

沥青路面绿色功能提升科技服务团队,是一支年轻的科技服务团队,理论功底扎实、实践经验丰富,具备良好的开拓创新精神、团队协作精神以及集体荣誉感。

团队核心成员共6人,负责人是道路研究中心副主任钟科研究员,成员有陈飞副研究员、孙明志博士、马融助理研究员、张勐博士、马骁琛助理工程师。他们主要围绕沥青路面绿色发展中的关键科学问题和技术问题,在沥青路面服务功能提升、沥青路面耐久性能提升两方面开展创新研究,取得了丰硕的科研成果。

近5年,团队在相关领域累计发表SCI/EI检索论文25篇,取得授权国际/国家发明专利8项,制修订各类标准规范10项,获得省部级科技进步奖7项,培养研究生10名,在院人才政策的支持下,团队青年科研人员得到快速成长。

他们坚持“解决工程实际难题、促进行业创新发展”的科技服务理念,近3年承接了近20项科技服务项目,在多项工程技术问题上取得突破,优质的科技服务赢得了业主单位高度认可。

团队取得的授权发明专利。

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黝黑、湿黏、异味,常人眼中的沥青,在公路人心中有着别样之美。沥青之美,美在功能。平整少尘、经久耐用……无疑是铺路的好材料。

让好变得更好,不断提升沥青路面绿色功能,推动绿色公路发展——这是公路人不懈攀登、极力触摸的璀璨星空。

这条攀登之路上,有一群执着的身影,他们经得起风雨、耐得住寂寞,孜孜以求十余载。这些来自交通运输部公路科学研究院的科研人员,组成了一支专注公路绿色发展的团队——沥青路面绿色功能提升科技服务团队。

10余年里,他们始终如一,脚踏实地钻研基础理论、开发实用技术、破解工程难点、编制各类标准,匠心铸就一把把“金钥匙”,开启通向沥青路面绿色功能提升的一扇扇大门。

持续攻关

做好提升沥青路面绿色功能技术储备

制备好的SBS改性沥青测试样品,放入红外光谱检测设备。几分钟后,电脑屏幕上出现“SBS改性剂含量为4.5%”。

在部公路院道路结构与材料交通运输行业重点实验室,团队利用自主发明的红外光谱测试SBS改性剂含量技术,为沥青路面工程质量把好材料关。

在我国庞大的公路网中,沥青路面是绝对主力。沥青质量直接决定路面品质,依赖于耐高温、抗疲劳、抗开裂等特点,高等级沥青路面多采用SBS改性沥青,而SBS改性沥青中SBS改性剂含量至关重要。

年,在部公路院基本科研业务费项目的支持下,团队首次提出SBS改性剂含量红外光谱测试技术。年,该技术取得授权国家发明专利,并逐渐应用于实际工程。

追求极致、勇于突破、不断攀登。此后的近10年时间里,团队秉承着“求是创新、力臻卓越”的部公路院精神,继续开展相关研究,利用20余个高速公路建设项目应用技术的机会,不断总结并升级完善技术。目前,单个样品测试时间仅需3分钟,测试精度达到±0.1%,更加符合工地现场测试的实际需求。

室内试验检测。

几番琢磨方成器,十载耕耘自见功。

十余年来,团队从行业发展和人民需求出发,围绕沥青路面绿色发展中的关键科学问题和技术问题,在沥青路面服务功能提升、沥青路面耐久性能提升两方面开展创新研究,取得了丰硕的科研成果。

在冬季,雨雪天气易导致路面结冰,影响行车安全与运输效率。团队研发长效复合型融冰化雪沥青路面技术,提出融冰化雪混合料制备方法,建立系统的融冰化雪效果评价方法及指标体系,保证路面性能基础上增强了融冰化雪效果。

团队自主研发的道路减速带发电技术装备。

公路通畅车流大,沿线居民呼唤“安静”公路。团队研发基于多孔路面的降噪功能提升技术,在现有排水路面的基础上大幅提升降噪功能,兼具降噪、排水、自应力除冰功能,让沿线居民生活更舒适、让司乘人员行车更安全。

公路能源化是未来发展方向之一。团队研发道路减速带蓄能发电技术,可以应用于匝道、公路服务区、停车场等场景,利用配套装备将车轮碾过动力转化成电能,为路灯、指示牌等设施提供绿色能源。

依托部公路院积累的20余年的足尺路面结构与材料加速加载试验数据,团队研发普通干线公路重载交通关键技术,结合不同地区的使用经验、交通荷载和自然气候特点,提出了适用于普通公路重载交通沥青路面典型结构形式和抗重载新型路面材料,可以帮助公路延长寿命。

研发基于耐久性要求的半刚性基层抗裂技术,在公路大中修中可充分利用原有路面结构资源,实现减少50%以上的半刚性基层早期开裂、路面使用寿命延长20%以上。

研发刚柔复合式高性能沥青路面技术,提出了适应高温、重载交通气候特征的典型刚柔复合式高性能沥青路面结构形式及混合料材料组成,提升路面抗高温、抗重载、抗裂性能。

古人云,“如灵丹一粒,点铁成金”。团队研发的这一系列技术,将有效延长公路寿命,助力公路行业节约资源和资金,还可以提升公路降噪、排水、融冰雪、发电等功能,让人们行车更舒适,增强人民群众对公路的满意度。

技术支撑

创建首批绿色示范公路

团队内部学术交流。

“命令昨颁,十万工农下吉安。”当年,十万工农大军从广昌去往吉安,点燃了“工农武装割据”的星星之火。如今,广昌至吉安高速公路(简称广吉高速公路),作为交通运输部首批绿色公路建设典型示范工程项目之一,将为全国绿色公路建设积累经验。

世事变迁,不变的是敢为天下先的豪情壮志。

“审度时宜,虑定而动,天下无不可为之事。”广吉高速公路适用哪些绿色技术?哪些绿色技术可直接使用?哪些绿色技术还需优化?绿色技术科研项目如何统筹?广吉高速公路创建绿色公路建设典型示范工程,需要“大手笔、宽眼界、高站位”的科技支撑单位,来回答上述问题。部公路院联合其他科研机构成功中标该项目,为广吉高速公路建设绿色公路保驾护航。

广吉高速公路还在图纸上时,团队成员曾多次前往调研。一面是青山秀水、革命胜地、人文古迹,一面是老区群众出行不便、生活不易。老区的“两面”让团队成员深感责任之重——既要修建公路带来金山银山,又要保护生态留住绿水青山。

多方调研之后,结合区域工程特点和需求,切合绿色理念,团队提出几项重点绿色技术方向建议。

——统筹资源利用,研究超大体积泡沫轻质土发泡机理及控温技术,解决广吉高速公路高填方的台背回填问题,并高掺Ⅱ级粉煤灰,再利用当地火力发电厂的大量低品质粉煤灰;研究应用功能型橡胶沥青路面典型结构与材料技术,提高路面结构材料耐久性,实现废旧轮胎再利用。

——提升安全服务功能,研究应用双层排水路面,提高雨天的行车安全;研究绿色服务区建设技术体系及标准,提供个性化、人性化、智慧化、海绵化、低碳化的多元服务。

——推进数字化管理,提出建筑信息模型(BIM)在悬浇混凝土梁桥的应用研究。

结合工程特点,团队还建议示范应用多项绿色交通技术。为实现资源集约,贯彻“零弃方”理念统筹土石方调配,施工便道与农村公路规划相衔接;为实现生态保护,应用路域生态修复技术、生态选线技术、径流处理技术等。

敢为人先的豪情、有的放矢的科研、严谨认真的态度,铸就了广吉高速公路的绿色典范——通过多地调研、组织专家论证会,在总结广吉高速公路绿色公路建设经验基础上,团队编制了地方标准《江西省绿色公路建设指南—高速公路》,提出了绿色公路勘察设计、绿色施工、评价绿色公路的系统方案,将“资源节约、生态环保、节能高效、服务提升”为特征的绿色公路理念落实到工程细节,为江西乃至全国绿色公路建设提供经验。

把脉问诊

提升普通公路重载交通服务水平

一条条公路,仿佛流动的血脉,承载着人民对经济发展的追求、对美好生活的向往。

近年来,普通公路重载交通成为全国性问题——公路等级较低、重载比例高、建设养护资金相对少、养护压力倍增。特别是山西这种资源大省,提升运煤重载公路耐久性、延长普通公路寿命更是当务之急。

年,《国务院关于支持山西省进一步深化改革促进资源型经济转型发展的意见》提出,将山西省列入普通公路重载交通建设试点。年,山西省交通运输厅将“普通干线公路重载交通关键技术研究及应用示范”列入重点科技项目计划。

团队秉承“行业所需,攻坚所在”的坚定信念,凭借良好的科研基础和研究方案,被选中参与项目研究,只为找到破解普通公路重载交通难题的技术路径。

“涉浅水者见虾,其颇深者察鱼鳖,其尤甚者观蛟龙”,深入一线调研,才能发现问题症结。

年3月初,山西乍暖还寒。团队成员奔赴一线调研,去超限超载检测站,站在车道边上统计数据。为了确保数据准确,团队成员连续观测24小时,统计过往车型、轴载、胎压等数据。高峰时每个周期有辆车,货车一辆接着一辆,忙起来连喝水都忘了。

团队成员在做疲劳试验。

4月下旬,开始路况调查和病害分析。他们穿着反光背心,一边在路边走,一边核实车辙、裂缝、坑槽等病害的检测数据和损坏程度。各个典型破坏路段还要在路上测量一下详细数据、钻芯取样拉回实验室进一步的试验分析。那段时间,团队成员钻了数百个芯样。

有一次,团队成员正在忻州市调查。看到灰头土脸的调查人员,村民以为他是“修公路的”,打趣道:“又来修路啦!”得知他们是“治公路的”,村民立马严肃起来:“我们相信专家,你们一定能把公路的问题治好。”

村民那期盼的眼神,让团队成员深受触动。那天,团队成员徒步调研25公里,从清晨走到日落。

从春到秋,半年时间,山西全省上千公里重载公路、50多个超限超载检测站,都留下了团队的身影。

号完了脉,带着大量的数据,团队开始分析病因、开出药方。团队从结构、材料两方面入手,提出重载公路典型路面结构与使用的材料。

从理论上得出解决方案之后,就要做试验验证。在公路交通综合试验场科研基地,团队成员开展了大量性能及力学试验,不断优化数据。

功夫不负有心人。

团队成员通力合作,在普通公路重载交通技术的基础上,提出高模量抗疲劳沥青混合料成套技术、刚柔复合式抗重载高性能沥青路面技术,为山西重载交通普通公路“量身定制”典型抗重载路面结构等抵御重载交通的解决方案。

今年,山西长治、晋城等地国道改造工程中,示范应用重载交通技术新结构和新材料,将助力减少重载区沥青路面典型病害、延长沥青路面使用寿命、提升道路整体服务水平。

严谨负责

咨询服务助力提升路面工程品质

千里之行,始于足下。为绿色公路量身打造的技术,都要由施工实现“落地”,现场工程质量控制重要性不言而喻。

为协助业主方控制施工质量,咨询服务团队应运而生。这项服务十分庞杂,可细分为试验检测、现场巡查、技术咨询指导3大类工作,涵盖原材料质量控制、沥青混合料配合比设计优化与验证、沥青路面施工现场技术指导、路面施工质量抽检等一系列内容。

要揽瓷器活,须有金刚钻。作为公路交通科研“领头雁”,部公路院编制了大量行业标准规范,拥有道路结构与材料行业重点实验室等科研平台,研发注重基础理论和关键技术,也注重科技成果的工程转化。坚实的基础、满满的责任,团队努力为行业提供全方位的路面工程咨询服务,促进路面工程建设质量提升。

“技术专业、认真严谨”,与团队有接触的业主单位,都是这样评价他们。

在一次路面咨询服务中,施工现场有一批次进场改性沥青质量不合格。业主单位多方沟通无法查明原因,团队通过联合应用沥青“基因”识别技术和SBS改性剂含量测试技术,短时间内查清原因,为业主方公正、快速处理问题提供了有力的技术支持。

在一次公路建设中,当天铺筑完一小段试验路段,虽然工期很紧张,团队坚持认为试验段数据存在问题,说服施工单位一起连夜加班,重新校正配合比和各环节施工工艺,为第二天开展大规模施工确定了更优施工参数。

解决完技术问题,还要负责现场巡查。有时几个标段同时开工,他们在曲折不平的施工便道上来回奔波上百公里。

来时本无路,走时路已通。十多年来,团队虽不断吸纳新生力量,但“兢兢业业、踏实做事”的作风始终如一。

人无言,路有声。10多年来,团队相继在云阳至万州高速公路、奉节至巫山高速公路、遂宁到资阳高速公路、涪陵到南川高速公路、井冈山到睦村高速公路、南昌到宁都高速公路、宁都至安远高速公路、广昌到吉安高速公路等工程中,提供路面施工质量技术咨询服务,为“户户门前有坦途,条条大道皆畅通”的梦想贡献力量。

开展现场路面质量检测。

成绩已是过往,光荣更在远方。面向未来,在建设交通强国的征程中,沥青路面绿色功能提升是必由之路,也注定是一条需要科研工作者不断勇攀高峰之路。

荀子有言:“无冥冥之志者,无昭昭之明;无惛惛之事者,无赫赫之功。”勇毅而笃行的沥青路面绿色功能提升科技服务团队正是如此,胸怀绿色梦想,付出无数努力、克服艰难困苦,以科技之力,铸就沥青路面绿色发展的“金钥匙”,开启更多通向绿色发展的大门。

本报记者栾玉博梁微

本文图片由部公路院提供

责编/李宁




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