负责人: 秦卫军
工作职能:
1.科研开发
2.科技成果转化
3.科技规划
4.科研平台运营管理
5.交通标准化委员会管理
业绩成果:
(1)科研成果
近几年科研开发中心主要针对季节性冻土区公路交通发展需求,开展公路建设和养护领域的重大课题和关键技术研究,目前已形成了主题明确的“季节性冻土区路基工程技术”、“季节性冻土区路面工程技术”、“季节性冻土区桥梁与隧道抗冻技术”和“季节性冻土区公路维修养护技术”四个特色鲜明的优势研究方向,同时根据国家交通行业发展需求,开展了智慧交通、绿色公路相关研究。
在路基工程技术方面,主要开展了冰冻条件下路基冻胀融沉破坏机理与控制指标、生态敏感地区湿地路基及低路堤修筑技术、冻融条件下路基强度衰减规律、路基平衡湿度状态与预估方法、路基土静动回弹模量及其转换关系等方面研究,揭示了季节性冻土区水温力耦合作用下,毛细水迁移供给,下路床产生聚冰冻胀的机理,阐明了路基冻胀融沉变形规律和细粒路基土的回弹模量衰减规律,提出了路基冻胀综合监测技术和冻胀融沉控制指标,研发了横向碎石渗沟与波纹钢管涵组合技术,提出了湿地路基的修筑关键技术,有效保护了湿地水系的连通,建立了路基土室内与现场静回弹模量、路基土室内与现场动回弹模量以及路基现场静动态回弹模量的相互转换关系,实现了路基抗冻稳定。
在路面工程技术方面,主要开展了季节性冻土区路面长期使用性能研究、路面典型结构及沥青混合料指标及试验方法、地产材料火山灰、硅藻土改性沥青研发及应用技术、工程废弃料包括隧道弃渣综合利用技术,废旧轮胎橡胶粉、油页岩灰渣、煤矸石等循环利用技术、施工技术标准、水泥稳定碎石基层配合比优化等方面研究,修筑了近百公里路面新结构和新材料试验工程,融合电测和光纤测试手段,建立了季冻区首个可控交通荷载和冻融、补水外界环境下的季冻区路基路面长期性能监测基地,埋设了冻胀融沉等监测设备,开展长期性能观测;利用路面加速加载测试方法,提出了基于全寿命周期成本理念的沥青路面典型结构,建立了非常规和常规试验方法试验结果的关系,提出了沥青混合料高低温性能指标要求,系统地解决了地产材料、废旧材料和工程废弃料的推广应用关键技术问题,提出了单质材料及混合料应用技术指标要求和施工关键工艺,在鹤大高速公路等工程实现了规模化的推广应用,提高了路面综合使用性能和服务水平,促进了绿色公路发展。
在桥梁与隧道抗冻技术方面,主要开展了桥梁桩基承载力综合测试技术、桥梁无损检测技术、玄武岩纤维复合筋及玄武岩纤维混凝土应用技术、水泥混凝土抗冻技术、高品质水泥混凝土外加剂研发、隧道防冻保温技术等方面研究,提出了玄武岩纤维混凝土配合比设计方法、路用性能和施工工艺要求,完善了水泥混凝土抗冻设计方法及技术指标体系,建立了隧道保温层厚度、设置长度计算及优化设计方法,构建了桥隧结构综合防冻技术方法,提高了桥隧结构耐久性,减少了冻害发生,降低了养护维修费用。
在公路维修养护技术方面,主要开展了极端气候条件下公路快速维护技术、桥梁安全与耐久性监测与评价技术、桥梁维修加固技术、冻土地区公路养护管理技术、改扩建路基路面抗冻关键技术、公路养护技术政策、农村公路混凝土路面升级改造及旧料利用、温拌及再生沥青混合料应用技术等方面研究工作,研发了新型自密实系列隔温材料,提出了沥青路面最佳裂缝灌缝技术方案,提出了桥面铺装维护防水粘结层快速热接技术及工艺,提出了桥梁桩基承载力综合测试技术,提出了桥梁上下部结构耐久性评估方法,构建了基于导电膜技术的桥梁结构安全监控系统,建立了季冻区长龄期混凝土无损检测强度曲线,提出了公路改扩建旧料合理利用技术、温拌及再生沥青混合料配合比设计方法和施工工艺等,形成了季冻区公路路基路面快速维护成套技术,保障了公路安全运营。
在智慧交通与绿色公路研究方向,主要开展了高速公路智能化示范工程和绿色公路主题示范工程的技术支持、基于信息技术的城市公交运营监管评价技术、冰雪条件下高速公路交通智能管控技术、基于车辆定位信息的高速公路驾驶安全监测技术等工作,系统研究了城市公交运营状态评价指标体系、驾驶员行为安全评估、冰雪条件下高速公路交通运行状态评估方法以及车辆定位技术的研究等。在鹤大高速公路实施了节能照明技术、隧道温拌阻燃技术、隧道智能通风、施工期集中供电等多项技术,实现了高速公路建设与运营的低碳节能。
经过刻苦攻关,各研究方向的研究工作均取得了创新的学术成果,推动了新技术、新材料在工程中的应用,切实解决了工程施工中的关键技术难题,有效推动了吉林省交通智慧化和数字化发展,有力支撑了多项行业及地方标准规范的编制,促进了成果的熟化应用,在提高了季节性冰冻地区公路使用质量和养护水平,促进“四个交通”发展方面具有重要的推动作用。
(2)科技成果推广及转化应用
完善科研成果推广中试基地,为研发成果的转化提供了平台。目前就已建成的细火山灰填料型沥青改性剂中试基地,对研发产品规模化生产工艺及应用技术开展了进一步的研究,实现了产业化生产,在公路建设中得到了广泛的应用。
获批了“第五批吉林省技术转移示范机构”。实验室依托已有的技术成果,申请获批了“第五批吉林省技术转移示范机构”、吉林省公路建设与养护技术工程重点实验室和吉林省绿色公路建设工程技术研究中心,与吉林久盛、桦甸永翌、辽源三丰等多家企业建立了战略联盟,合作开展相关科技新成果的协同推广,通过产学研用的模式合力解决工程实际中的技术难题。同时,注重以市场为导向,积极推进聚合物强韧高纤维水泥混凝土在高速公路中的推广应用,以及红外光谱快速检测沥青技术在吉荒、辉白等高速公路中的技术转化推广应用,正在开展高品质水泥混凝土外加剂的中试推广和隧道自发光涂料的小试试验。
为鹤大高速公路科技示范工程提供技术支持。依托我实验室丰富的研究成果、完善的科研平台及高水平人才队伍,作为技术支持单位在成人网站 组织领导下分别成功申请了“长白山区鹤大高速公路资源节约循环利用科技示范工程”及“鹤大高速建设绿色循环低碳公路主题性项目”,成为我国公路交通建设领域首个季冻区新建公路双示范工程。批复的23个示范工程项目和项目中有14项推广和攻关项目及18项主题性示范项目由我实验室承担。目前,完成了“火山灰作为胶凝材料在大体积结构水泥混凝土中的推广应用”和“机制砂在季冻区结构混凝土中的推广应用”2项项目的全部实施内容。其他项目组织开展了前期的研究及调查和钻探等工作,编写完成6个指南及工法。
开展高速公路施工技术服务,发挥科技对工程建设的支撑作用。本着“发挥优势科研力量,打造精品公路工程”的宗旨,充分发挥工程实验室技术优势,为吉林省在建的高速公路重点工程提供技术支持。开展集通高速公路、吉荒高速公路、东双高速公路、双洮高速公路施工技术服务工作和中心实验室工作,对原材料质量进行及时多次检测,保证了性能的优化。在施工过程中,对施工的各环节严把质量关,不断总结提升服务水平,积极配合指挥部的月检,编写施工指导书,保障高速公路建设质量。技术服务总里程达到254km。
开展红外光谱快速检测沥青技术工作。积极承担了省内4个重点工程建设项目施工技术服务和中心实验室工作,包括吉荒高速公路(全长99公里)、东双高速公路(全长49公里)、双洮高速公路(63公里),及时为业主单位提供了系统的、完整的、科学的技术支持和数据支撑,有效解决了工程建设面临的技术难题,在确保路面质量,提高路面路用性能、规范施工工艺和管理等方面发挥了重要作用。完成红外光谱快速检测沥青技术在吉荒、辉白等高速公路中的推广应用,解决工程中沥青来源无法判别、改性剂掺量无法确定的问题。
编制地方标准,发挥标准在成果转化中的促进作用。2018年完成了地方标准《橡胶粉改性沥青及沥青混合料应用技术规范》、《红外光谱法检测沥青技术规范》的编写,根据专家意见修改并完善了细则。
(3)科技规划
编制了《吉林省“十三五”交通运输科技发展规划》,结合交通运输“十三五”发展规划,制定形成“十四五”规划框架,以提高交通基础设施建设品质、延长使用寿命和增强运营安全为导向,深入开展结构、材料、设计、施工等方面的关键技术研发,大力提升高速公路等基础设施建设质量和技术水平,全面增强交通基础设施的供给能力,为基础设施建设提供技术保障。
(4)科研平台及对工程的支撑作用
以交通部重点实验室、省工程实验室、吉林省绿色公路建设研发中心等科技创新平台为依托,为在建和养护高速公路施工提供高速公路监测服务。开展各类型混合料配合比优化、验证及典型问题的专项技术咨询服务,可以及时准确地掌握高速公路使用性能状况,对高速公路进行实时的监测,利用先进设备和技术对高速公路运行状况进行评价,为养护决策和安全抢修提供更具科学性、准确性的理论依据。
建成了季冻区公路工程长期性能观测基地,进一步完善了科技创新基础条件建设。为了获取第一手季节性冰冻环境下公路工程长期性能观测数据,为重大工程建设提供科技支撑,自2003 年以来,吉林省依托交通部西部交通建设科技项目、联合攻关项目以及省重点工程项目、成人网站科技项目,考虑区域气候特点,建成以吉林兴隆野外观测站为中心,辐射12 处野外观测工程,涵盖不同气候特点和工程特征的综合性季冻区公路工程观测基地,为基础研究、抗冻规范修订和公路工程抗冻技术的发展提供基础观测数据,实现区域平台数据共享,支撑季节性冻土区公路工程抗冻技术的可持续发展。
(5)交通标准化委员会
作为吉林省交通运输标准化技术委员会秘书处,围绕实际需求,通过省成人网站 科技项目计划和省市场厅标准化研究专项支持,编制完成了《吉林省公路工程标准体系》等项目,为有序的开展标准化工作提供依据。在标准体系指导下,主持编制行业标准1部,参与编制或修订行业标准6部;主持编写了吉林省地方标准11部。这些地方标准的颁布和实施,填补了相关技术标准化文件的缺失,对提高我省的道路运营与管理、公路建设与养护、交通运输智能化水平具有重要作用,其中《公路工程火山灰材料应用技术指南》获得了吉林省标准创新贡献一等奖。
(6)高速公路施工技术服务
近几年承担了吉林省内高速公路施工技术服务工作,凭借多年的科研成果积累,为吉林省长松高速公路、大广高速解放至二莫段、鹤大高速小沟岭至大浦柴河段、集通高速、吉舒高速公路、东丰至双辽高速公路、双洮高速公路、延蒲高速公路、榆松高速等共12条高速公路重点工程建设提供技术咨询和服务,技术服务公路里程1048公里,为业主、施工单位等提供了良好的技术支撑,对增强吉林省高速公路对季冻区气候及荷载的适应性,提高高速公路建设质量起到了显著作用。
获奖情况:
近年来部分获奖项目列表
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序号 |
项目名称 |
获得奖种及等级 |
获奖年份 |
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1 |
季冻区高速公路抗冻耐久及生态保护关键技术 |
国家科技进步二等奖 |
2017 |
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2 |
长白山生态敏感区高速公路建设关键技术 |
中国公路学会科技进步一等奖 |
2017 |
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3 |
季节性冻土地区公路工程抗冻耐久关键技术 |
中国公路学会科技进步一等奖 |
2017 |
|
4 |
细火山灰改善沥青混合料路用性能的应用研究 |
中国公路学会科技进步一等奖 |
2014 |
|
5 |
细火山灰改善沥青混合料路用性能的应用研究 |
吉林省科学技术一等奖 |
2015 |
|
6 |
公路工程火山灰材料应用技术指南 |
吉林省标准创新贡献一等奖 |
2019 |
|
7 |
火山灰材料在公路工程中应用成套技术与产业化 |
中国技术市场协会金桥奖 |
2018 |
|
8 |
公路填石路基施工技术规范 |
吉林省标准创新贡献二等奖 |
2017 |
|
9 |
运营期路基安全监测与评价技术 |
吉林省科学技术二等奖 |
2015 |
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10 |
桥梁钻孔灌注桩结构设计理论及计算方法的研究 |
吉林省科学技术二等奖 |
2014 |
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11 |
路面材料干缩测试仪的研究 |
中国公路学会科技进步二等奖 |
2014 |
|
12 |
火山灰材料在公路工程中应用成套技术与产业化 |
中国技术市场金桥奖 |
2018 |
科研开发中心成立以来,秉承“以科技创新为驱动力,以市场和需求为导向,实施质量经营战略”的宗旨,发挥科技引领的地位和作用,以雄厚的人才力量和技术装备作后盾,为市场提供高质量服务,竭力为省内外交通建设服务,携手共创交通事业的辉煌。
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