《交通運輸科學技術(shù)新成果推廣目錄》（２０２０）——第一部分公鐵水《黃河下游堤防堤頂?shù)缆窞r青路面再生技術(shù)研究》

1 項目名稱: 黃河下游堤防堤頂?shù)缆窞r青路面再生技術(shù)研究

2 完成單位: 黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司、 長安大學

3 主要完成人: 任自銘、 徐世俊、 田雨普、彭波、 杜冰潔、 王李平、 楊紀、 段瑩超、 劉紅森、李文瑛、 陶泉霖、 王方超、 楊哲、 王建東、 史曉

　　(一)項目背景

　　1立項時國內(nèi)外相關(guān)科技狀況、主要技術(shù)經(jīng)濟指標

　　近年來,國省干線公路進入建設(shè)養(yǎng)護并行期,近10萬公里改擴建道路中遇到銑刨RAP料中摻有大量灰土的新難題。現(xiàn)有國內(nèi)外相關(guān)研究中,大多局限于工程的單一配合比設(shè)計,灰土摻量限定值標準未見相關(guān)研究。規(guī)范對混合料強度測試是20益標準溫度,工程中發(fā)現(xiàn)國內(nèi)大多地區(qū)基層最高溫度近40益。溫度測定及預估難度較大,以往未引起足夠重視。基于溫度域的7d無側(cè)限抗壓強度標準未見相關(guān)研究。施工規(guī)范以7d無側(cè)限抗壓強度為指標,而新瀝青路面設(shè)計規(guī)范以層底拉應力為設(shè)計指標。由于工作量及難度較大,基層無側(cè)限抗壓強度與彎拉強度雙強度標準未見相關(guān)研究。

　　2存在問題

　　(1)銑刨RAP料灰土摻量限定值急需解決。

　　(2)規(guī)范對不同溫度下的水泥穩(wěn)定RAP料的評價指標及評價方法尚缺乏,造成施工質(zhì)量很難控制。

　　(3)施工規(guī)范缺乏彎拉強度指標要求,且90d標準養(yǎng)生齡期過長。

　　3立項目的

　　通過項目研究提出灰土摻量限定值,提高混合料性能。提出基于溫度域的水泥穩(wěn)定RAP混合料7d無側(cè)限抗壓強度標準,以及標養(yǎng)7d無側(cè)限抗壓強度及快養(yǎng)10d彎拉強度雙強度指標的質(zhì)量控制體系,對相關(guān)規(guī)范的修訂具有參考價值,進一步完善施工質(zhì)量控制體系。

　　(二)技術(shù)概況

　　(1)項目通過系統(tǒng)試驗及有限元力學分析,研究了灰土摻量對水泥穩(wěn)定RAP混合料強度的影響規(guī)律,提出了含灰土水泥穩(wěn)定RAP料中的灰土摻量建議值。

　　(2)分析了不同溫度下水泥穩(wěn)定RAP料的強度變化規(guī)律,提出了溫度域下7d無側(cè)限抗壓強度標準值,對規(guī)范的修訂具有參考價值。

　　(3)基層缺乏彎拉強度指標,且90d養(yǎng)生齡期過長,影響工程進度,研究了快速養(yǎng)生彎拉強度對應關(guān)系,提出了標養(yǎng)7d無側(cè)限抗壓強度及快養(yǎng)10d彎拉強度雙強度質(zhì)量控制體系,進一步彌補了規(guī)范的不足。

　　總體思路如圖1所示。

　　(三)適用范圍

　　適用于二級及二級以下公路。

　　(四)獲獎情況

　　中國交通運輸協(xié)會科學技術(shù)三等獎。

　　(1)現(xiàn)行再生規(guī)范中未考慮溫度對RAP再生料性能的影響,項目研究了不同溫度下水泥穩(wěn)定RAP料的強度,提出基于溫度域的7d無側(cè)限抗壓強度標準值,進一步完善了相關(guān)規(guī)范。

　　(2)現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計規(guī)范以半剛性基層層底拉應力為結(jié)構(gòu)設(shè)計指標,但《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》及《公路路面基層施工技術(shù)細則》中只有7d無側(cè)限抗壓強度單一指標,造成設(shè)計與施工不匹配。項目提出標養(yǎng)7d無側(cè)限抗壓強度及快養(yǎng)10d彎拉強度雙強度指標的質(zhì)量控制體系,進一步彌補了規(guī)范中的不足。

　　(3)目前規(guī)范缺乏RAP冷再生混合料中灰土摻量的限定值,項目提出灰土摻量建議值:允許摻量0%~40%,最佳摻量10%~20%,對規(guī)范的修訂具有參考價值。

技術(shù)方案流程見圖 2。

國內(nèi)外同類技術(shù)主要參數(shù)、 效益、 市場競爭力比較見表 1。

表 1 國內(nèi)外同類技術(shù)主要參數(shù)、 效益、 市場競爭力比較

　　(1)在省道210線(豫魯交界—林七十字街)公路大修工程中應用;

　　(2)在高?！堵坊访婀こ獭氛n程中講解;

　　(3)在虞城縣勝利路(漓江大道—黃河路)道路提升工程中應用;

　　(4)在合肥市軌道交通4號線科學城車輛段道路工程中應用;

　　(5)在新港八路道路工程中應用。通過諸多項目的推廣應用,進一步驗證了其明顯的優(yōu)越性及較強的市場競爭力。全國二級及以下公路里程數(shù)量巨大,采用本研究成果將有效解決環(huán)境保護、降低投資、節(jié)省工期等問題。

　　(一)社會效益

　　(1)本研究成果不僅讓廢棄的舊材料得到最大程度的利用,同時減少了石料的用量,從而降低了石料的開采量以及植被破壞率;

　　(2)大中修以及改擴建項目中再生施工減少了道路斷行等交通干擾,對人員出行影響較小;

　　(3)雙強度標準的執(zhí)行,能有效降低路面早期損壞,減少養(yǎng)護工作量,提高了道路在全壽命周期中的服務水平。

　　(二)經(jīng)濟效益

　　以黃河下游防洪工程堤頂?shù)缆窞槔?該項目翻修里程約1500公里。根據(jù)目前已實施路段效用,與拆除原路面面層、基層重新鋪筑新的路面結(jié)構(gòu)層相對比,每公里節(jié)約工程投資約10萬元,約占每公里投資的10%。全國范圍內(nèi)使用摻灰土RAP混合料公路里程近10萬公里,研究成果的推廣應用將帶來巨大的經(jīng)濟、社會及環(huán)境效益。