《交通運輸科學技術新成果推廣目錄》（２０２1）第三部分 基礎設施篇《高速公路改擴建工程多種資源高質化利用關鍵技術》

完成單位：廣西桂海高速公路有限公司、廣西交投科技有限公司、交通運輸部公路科學研究所、廣州大學、英達熱再生有限公司、藍派瀝青橡膠技術開發（北京）有限公司

主要完成人：譚洪河、朱志勤、劉宇、王大偉、吳曠懷、周志偉、黃鯤、韋樓、蔡旭、杜榮耀

項目簡介

　　（一）項目背景

　　我國高速公路總里程已超過16萬公里，隨著國民經濟快速發展，交通流量增長迅速，擁堵時有發生，道路服務水平不斷下降。對高速公路進行改擴建是提升道路服務水平的有效措施，僅“十三五”期間全國需要擴容的高速公路里程就達6400公里，未來十年我國高速公路擴容里程將超一萬公里。在改擴建工程中存在大量廢棄鋼護欄、機電、舊路面等既有設施，若不加以合理再生利用，將造成巨大資源浪費。

　?。ǘ┘夹g概況

　　本項目以改擴建工程中涉及到既有設施再生利用及急需解決的關鍵問題為重點，開展多種資源的高質化利用研究。通過創建新型結構，實現了中央分隔帶鋼護欄構件全部高質化再利用；開發了基于旋轉壓實成型法的集料再生設計方法，解決了了廢棄水泥混凝土板高質化利用的問題以及實現了全利用；發明了抗車轍粗粒式應力吸收結構層技術，提出了抗裂型橡膠瀝青SMA設計方法，有效提升了橡膠瀝青復合式路面性能；創建了瀝青路面就地熱再生施工過程中對再生層下層路面裂縫的處治方法，延長了道路使用壽命；創立了機電設施分類再利用準則，解決了機電設施難以利用難題，開發了建養一體化智能信息系統，有效降低了投資成本。本項目通過研發新技術、新工藝、新裝備、新材料，有效的提剩了高速公路改擴建工程既有多種資源的高質化再利用率。

　　（三）適用范圍

　　本項目研究成果可廣泛應用于高速公路改擴建或改造工程過程中鋼護欄、機電設施、廢舊路面等再利用,其中廢棄混凝土再利用技術也適合建筑廢棄混凝土材料的再利用。

　　（四）獲獎情況

　　《高速公路改擴建工程多種資源高質化利用關鍵技術》項目榮獲2021年度中國交通運輸協會科學技術獎“二等獎”。

項目創新點

　?。?）基于整體受力思想，創建了新型護欄連接結構，解決了既有波形梁鋼護欄防撞能力不滿足現行規范問題，使波形梁鋼護欄碰撞能量由70kJ提升到280kJ，防護能力達到SBm級，實現了中央分隔帶鋼護欄全部高質化再利用。

　?。?）發明了基于旋轉壓實成型法的級配再生集料和水泥穩定再生集料基層的設計方法，解決了廢棄水泥混凝土再生集料難以高質化應用難題；基于“分層套用”思想，建立了不同使用層位廢棄水泥混凝土再生集料應用技術標準體系，實現了廢棄水泥混凝土再生集料100%全利用；

　?。?）研發了粗粒式應力吸收結構層，解決了現有常用的應力吸收層抗車轍能力不足及攤鋪施工難度大的難題，提出了抗裂型SMA橡膠瀝青混合料設計方法和漢堡車轍試驗標準，解決了橡膠瀝青混合料抗車轍和抗裂性能難以綜合平衡的技術難題，形成了一整套的路面耐久抗裂技術，延長路面使用壽命。

　?。?）創建了就地熱再生施工過程中對再生層下層路面裂縫的處治方法，解決了瀝青路面病害復雜且難以深層處治難題，提高路面耐久性30%以上。

　?。?）開發出基于建養全流程的融合施工監測和運營管理一體化的智能信息系統，建立了機電設施分類再利用基本準則和條件，解決了既有機電設施性能指標落后難以利用的難題。

應用案例

　　（1）鋼護欄高質化再利用技術

　　項目于2014年~2015年在廣西六景西樞紐互通加減速車道延長線工程7.5km中進行了應用。在2017~2019年廣西柳南改擴建全線245km進行了應用，降低了原有護欄拆除施工費用，縮短了施工工期，減少了資源浪費。

　　（2）廢棄水泥混凝土面板高質化再利用技術

　　項目在廣西柳南改擴建進行了全面的應用，實現了沿線廢棄水泥混凝土全部利用，減少新購集料約44萬噸，不僅節約了大量的工程投資，還節約資源，避免了廢料堆砌造成的土地占用和環境污染。

　　（3）路面耐久性抗裂技術

　　路面耐久抗裂技術研究成果在廣西六景西樞紐互通加減速車道延長線工程中應用，效果良好。2019年在陽鹿高速項目應用本項目橡膠瀝青配合比設計和漢堡車轍評價技術，極大提高了路面性能。在Ｋ1225+782~Ｋ1227+020右幅實施粗粒式應力吸收層結構試驗段，目前效果良好。

　　（4）瀝青路面高質化再生利用技術

　　瀝青路面就地熱再生技術在柳南改擴建工程應用面積超過11萬平米。經過下層裂縫處理，在2年多的運營中，路面技術狀況各項指標良好，優良路率100%。

　　（5）機電設施節約利用及交安信息服務技術

　　項目在柳南改擴建項目進行了全線應用，通過建立標準實現機電實施費用節約590萬元。在節約利用原有機電系統的同時考慮未來運營需要進行建設，實現資產轉移1900萬元，節約了大量成本，提高了管理效率。

社會效益與經濟效益

　　本項目通過對多種資源開展高質化再生利用研究，有效節約了鋼材，減少了礦石開采；有效節約了集料使用，減少了開山采石，降低了土地占用，節省了汽車燃料；延長了瀝青路面使用壽命，降低了瀝青路面開裂，消耗了廢舊輪胎；減少了機電設施的廢棄量，降低了工程投資。整個技術有效降低了碳排放，減少了對環境的污染，保護了綠水青山，社會效益非?？陀^，對助力我國實現“雙碳”目標具有重要的意義！