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季节性冻土区公路建设与养护技术 交通行业重点实验室(长春) 当前位置 :  网站首页 - 平台建设

  一、实验室简介

  季节性冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室(长春)于2007年12月通过交通运输部批准认定,由吉林省交通运输厅和交通运输部共同投资建设。实验室在依托单位吉林省交通科学研究所的支持下,按照交通行业重点实验室模式进行运行管理,经过近十余年的建设和发展,在季节性冻土区公路工程领域的科学研究、国际交流、人才培养等方面取得了长足进步,并于2013年以优良的成绩通过了交通运输部组织的重点实验室评估。

  实验室主要立足于季节性冻土区公路交通领域关键技术问题,紧紧围绕“季节性冻土区公路工程建设技术”和“季节性冻土区公路工程养护技术”两大研究领域,开展“季节性冻土区路基工程技术”、“季节性冻土区路面工程技术”、“季节性冻土区桥隧工程技术”和“季节性冻土区公路维修养护技术”4个方向的应用基础研究、重大关键技术攻关以及区域公共服务工作。

  根据发展需求,实验室建设了占地面积73200平方米,建筑总面积8657平方米的“吉林交通科技园”,其中,新建重点实验室实验楼面积5947平方米,改建冻土实验楼600平方米,材料实验楼1347平方米,附属设施面积763平方米,并在开展季冻区公路工程抗冻观测基地建设,具备了从事四个研究方向的实验室,为科研人员提供了充足的实验场地和配套齐全、环境良好的工作条件,有效保障了实验室的可持续发展。

  实验室建设季节性冻土区公路抗冻耐久性试验研究平台,下设季节性冻土区路基路面抗冻耐久技术、季节性冻土区公路病害检测与评价技术两个试验系统,现有路基、路面、桥隧和养护4个研究方向先进仪器设备77台(套),具有自主知识产权的新型仪器设备4台。

  实验室认定以来,承担了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、省厅科技项目120余项,科研项目总经费1亿多元。完成的项目成果水平分别达到国内领先、国际先进及国际领先水平,获得国家及省部级科技进步奖30余项,依托科研成果获得国家发明专利20余项,主持和参加编写的交通部行业标准4项,主持编写吉林省地方标准和规范17项,在国内核心刊物和国内外学术技术交流上发表论文100余篇,其中有30余篇被三大检索系统收录,完成高速公路施工质量技术咨询857公里,支撑了“长白山区鹤大高速公路资源节约循环利用科技示范工程”、“鹤大高速(吉林小沟岭至抚松段、靖宇至通化段)建设绿色循环低碳公路主题性项目”顺利实施,有效提高了我省公路建设的科技水平。

  二、成果展示

  1.科研成果

  近5年来,实验室依托重大工程,开展科技攻关,重点开展了冰冻气候条件下路基冰冻稳定性监测与病害处治、路面典型结构、地产材料利用与废弃材料处理、沥青路面冷热再生、桥梁检测与维修加固、混凝土抗冻防腐、农村公路建设与改造等技术研发,公路工程抗冻技术总体水平跻身国际先进行列,季冻区高等级公路柔性基层沥青路面合理结构、填料型火山灰改性技术达到国际领先水平,地产材料研发、路面再生技术处于国内领先地位,各项研发成果有力地支撑了重大工程建设与养护。

  序号 项目名称 项目类型 鉴定年份 评价等级

  1 季冻区缓粘型沥青混合料应用技术研究 厅计划科研项目 2013 国内领先

  2 公路二灰碎石抗冻性快速测定方法研究 厅计划科研项目 2013 国内领先

  3 运营期路基安全监测与评价技术 西部项目 2013 国际先进、部分国际领先

  4 季冻地区70#沥青路用性能的应用研究 西部项目 2013 国际先进

  5 矿物纤维增强沥青混合料路用性能研究 联合攻关 2013 国内领先、部分国际先进

  6 旧沥青路面温拌再生技术的研究 厅计划科研项目 2013 到国际先进

  7 桥梁结构裂缝无损检测及加固处治技术研究 厅计划科研项目 2013 国内先进

  8 桥面质量无损检测快速评价系统的研究 厅计划科研项目 2013 国内先进

  9 路面材料干缩测试仪的研究 厅计划科研项目 2013 国内领先

  10 季冻区波纹钢管涵洞设计与施工技术指南 厅计划科研项目 2013 国内领先

  11 吉林省地产石料资源普查及路用性能研究 厅计划科研项目 2013 国内领先

  12 半刚性基层强度无损检测技术研究 联合攻关 2013 国际先进

  13 冰雪路面防滑材料开发与应用技术研究 西部项目 2013 国际先进

  14 季节性冻土区路基土冻胀融沉机理及检测手段的研究 西部项目 2013 国际先进

  15 季冻区桥梁基础冻害防治技术研究 西部项目 2013 国际先进

  16 桥梁钻孔灌注桩结构设计理论及计算方法研究 联合攻关 2013 国际先进,部分国际领先

  17 细火山灰改善沥青混合料路用性能的应用研究 西部项目 2013 国际领先

  18 氯盐类融雪剂对公路交通基础设施及环境影响检测评价防治技术 西部项目 2013 国际先进

  19 公路工程火山灰材料应用技术指南 厅计划标准项目、地方标准项目 2013 国际先进

  20 寒区公路工程煤矸石应用技术指南 厅计划标准项目、地方标准项目 2013 国内先进

  21 公路填石路基施工技术规范 地方标准项目 2013 国内先进

  22 公路桥梁下部结构加固设计理论及实用技术研究 厅计划科研项目 2014 国内先进

  23 既有中、小跨径梁桥下部结构评估指标及评估方法研究 厅计划科研项目 2014 国际先进

  24 季冻区橡胶粉改性沥青、橡胶粉SBS复合改性沥青及相应沥青混合料成套技术研究 厅计划科研项目 2014 国际先进

  25 高速公路车道数影响因素研究 厅计划科研项目 2014 国内领先

  26 基于渗透性的寒区桥梁结构混凝土耐久性研究 厅计划科研项目 2014 国内先进

  27 吉林省地方性标准《沥青玛蹄脂碎石混合料设计与施工技术规范》补充修订 厅计划科研项目 2014 国内领先

  28 公路岩石边坡锚固技术及安全性评价研究 厅计划、部联合攻关 2015 国内先进

  29 TPR优质外掺剂改性沥青混合料的推广应用 厅计划推广项目 2015 国内领先

  30 橡胶粉SBS复合改性沥青及沥青混合料应用技术

  指南 厅计划标准项目 2015 国内领先

  31 加入GPA对吉林省交通行业影响分析及对策研究 厅计划科研项目 2015 国内领先

  32 中小跨径桥梁横向连接构件病害研究 厅计划科研项目 2015 国内领先

  33 沥青混合料设计指标及试验方法研究 厅计划科研项目 2015 国内领先

  34 波纹钢管涵洞设计与施工技术规范 地方标准 2015  

  35 季冻地区高速公路服务区建筑节能关键技术研究 厅计划科研项目 2016 国内领先

  36 长龄期桥涵混凝土强度无损检测技术研究 厅计划科研项目 2016 国内领先

  37 水泥混凝土抗盐冻性能改善及冻害预防技术研究 厅计划科研项目 2016 国内领先

  38 2014年吉林省公路工程试验检测机构沥青、矿粉性能检测能力验证 厅计划推广项目 2017 国内先进

  39 油页岩废渣在公路工程中的应用研究 厅计划科技项目 2017 国内领先

  40 油页岩沥青混合料路用性能研究与应用 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 国际先进

  41 生态敏感路段湿地路基修筑关键技术研究应用 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 国际先进

  42 应对极端气候的橡胶SBS复合改性沥青成套技术研究 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 国际领先

  43 季节性冻土地区高速公路路基路面长期使用性能研究 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 国际先进

  44 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 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 验收

  45 寒区高速公路房屋建筑工程节能保温技术推广应用 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 验收

  46 填料型硅藻土改性沥青混合料技术推广应用 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 验收

  47 填料型火山灰改性沥青混合料技术推广应用 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 验收

  48 寒区公路边坡生态砌块及道面铺装成套技术推广应用 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 验收

  49 弃渣弃方巨粒土路基填筑技术推广应用 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 验收

  50 水泥混凝土抗冻耐久关键技术推广应用 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 验收

  51 高寒山区隧道保温防冻技术推广应用项目 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 验收

  52 机制砂在寒区结构混凝土中的推广应用 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 验收

  53 煤矸石筑路技术推广应用 厅重点工程计划/鹤大科技示范项目 2017 验收

  

  2.标准编制

  实验室总结已有的科研成果和工程经验,积极参编交通行业标准,主持编写吉林省地方标准及厅行业标准,对于指导季冻区公路工程抗冻设计、规范沥青路面施工和提高沥青路面使用质量具有重要的意义。

  序号 标准名称 类型 发布时间

  1 季节性冻土地区公路设计与施工技术规范(JTG/T D31-06-2017) 交通行业标准 2017.9

  2 公路桥涵养护规范 交通行业标准

  3 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 交通行业标准

  4 公路填石路基施工技术规范(DB 22/T 1961—2013) 吉林省地方标准 2013.12

  5 寒区公路工程煤矸石应用技术指南(DB 22/T 2062—2014) 吉林省地方标准 2014.5

  6 公路工程火山灰材料应用技术指南(DB 22/T 2092—2014) 吉林省地方标准 2014.6

  7 硅藻土沥青混合料设计与施工技术指南(DB 22/T 2225—2014) 吉林省地方标准 2014.12

  8 公路隧道LED 照明应用技术指南(DB 22/T 2308—2015) 吉林省地方标准 2015.9

  9 波纹钢管涵洞设计与施工技术规范(DB 22/T 2419—2015) 吉林省地方标准 2015.12

  10 橡胶粉改性沥青生产工艺及应用工艺技术指南(JLJTG/T E03-2016) 厅行业标准 2016.1

  11 水泥混凝土抗冻防腐设计与施工技术指南(JLJTG/T E01-2016) 厅行业标准 2016.1

  12 机制砂在季冻区混凝土中的应用技术指南(JLJTG/T E02-2016) 厅行业标准 2016.1

  

  3.技术服务

  实验室充分发挥科研优势力量,积极开展了800多公里高速公路工程技术服务工作,工程技术咨询服务的内容和深度都在不断扩展,由沥青路面施工质量技术服务领域拓展到路基、结构物混凝土、交通工程等施工质量技术咨询服务,针对每个建设环节的技术问题提出了科学合理的解决方案,有效提高了季冻地区公路建设质量和管理水平。

  序号 工程名称 里程 技术服务内容 年份

  1 珲乌高速公路长春至松原段 140.6 沥青路面 2010

  2 营松高速公路靖宇至松江河段 82.3 沥青路面、水泥混凝土 2011

  3 通丹高速公路通化至新开岭段 52.4 沥青路面 2011

  4 大广高速公路解放至二莫段 26.7 沥青路面、半刚性基层 2012

  5 长深高速公路长春至双辽段 124.7 路基、水泥混凝土、桥涵构造物、半刚性基层、沥青路面、交通工程 2013

  6 营松高速公路抚民至靖宇段 62 沥青路面 2013

  7 伊开高速公路 15.8 橡胶粉SBS复合改性沥青路面施工质量 2014

  8 鹤大高速公路小沟岭至大蒲柴河段 129.551 路基、水泥混凝土、桥涵构造物、半刚性基层、沥青路面、交通工程 2015

  9 集通高速公路 43 路基、水泥混凝土、桥涵构造物、基层、沥青路面、交通工程 2016

  10 吉舒高速公路 99 路面施工技术服务 2016

  11 延蒲高速公路 32 路基、水泥混凝土、桥涵构造物、半刚性基层、沥青路面、交通工程 2016

  12 东双高速公路 49 中心实验室、技术服务 2017

  

  4.成果转化

  实验室深入挖掘工程特点,密切结合工程建设进行自主研发成果转化应用、与企业联合开发应用新技术,打开了成果转化的新局面,具有良好的发展潜力。

  在辽开、鹤大、延蒲高速公路等新建高速公路和长吉、长余、集锡、靖宇等养护工程中,利用重点实验室先进的仪器设备,为施工单位提供了火山灰改性沥青混合料配合比优化设计和施工期间技术指导,推广自主开发的填料型火山灰改性剂5000余吨,累计推广应用里程达到130余公里,不但实现了地产废弃材料的集约化高质量利用,保护了区域生态环境,而且显著提高了沥青混合料的高低温性能和抗水损害性能,延长了沥青路面的使用寿命,社会、经济和环境效益十分显著,根据省厅要求,未来还要在龙蒲高速公路中上面层中推广应用近60公里。

  依托重点实验室“沥青混合料冷拌冷补技术研究”科研成果,与企业联合在鹤大高速公路推广了隧道温拌沥青混合料用温拌剂和阻燃剂,并为企业和施工方提供温拌阻燃沥青的技术支持,共推广沥青混合料温拌剂10吨,阻燃剂15吨,保障了隧道沥青路面施工、运营的安全性和使用耐久性。

  依托省厅科技成果,在吉林至舒兰、辉南至白山高速公路建设中推广了红外光谱检测沥青等新技术,采用红外光谱技术对进场基质沥青和SBS改性沥青进行逐车检测,保证了进场沥青的质量,为业主决策提供了有力的依据。

  依托省厅科技成果,在长吉北线、吉草高速、伊开高速、嫩丹高速、鹤大高速等工程中累计应用橡胶粉改性沥青248公里,并发布实施了厅行业标准《橡胶粉改性沥青及沥青混合料应用技术指南》(JLJTG/T E03-2016),提高了沥青路面高温稳定性和低温抗裂性,提高了季冻区沥青路面建设质量,并延长了沥青路面使用寿命。

  依托省厅科技成果,将玄武岩纤维复合筋和玄武岩纤维混凝土技术在吉林省绕城高速公路和嫩丹高速公路02标段的10座中、小桥的桥面混凝土现浇层中及在通化市地下管廊工程中,提高了结构建设质量,延长了结构的使用寿命。

  受吉林省公路管理局委托,承揽了抗车辙剂在全省普通干线公路养护工程中的推广应用评价工作,并为各地区公路管理处提供了相关配套技术服务。

  

  5.人才培养、对外交流、社会共享

  实验室围绕各研究方向,已经培养出一批优秀的交通运输领域科技带头人。路基工程方向学术带头人陈东丰获得省首批拔尖创新人才,交通青年科技英才、第十批省有突出贡献中青年专业技术人才、交通运输行业优秀科技人员及寒冷地区发展研究国际协会董事委员会成员(IACORDS)等荣誉称号;路面工程方向学术带头人陈志国获得吉林省劳动模范、吉林省五一劳动奖章、吉林省拔尖创新人才第二层次人选、吉林省有突出贡献的中青年技术人才、中国公路百名优秀工程师等荣誉称号;桥隧方向学术带头人孙福申获得吉林省第五批拔尖创新人才、长白山技能名师、省直机关五一劳动奖章、省人民政府先进个人、全国工程勘察设计行业优秀总工程师、吉林省有突出贡献的中青年专家、中国公路交通系统金桥奖等称号;养护工程方向带头人闫秋波获得全国交通系统先进工作者,吉林省直机关五一劳动奖章,第二批吉林省拔尖创新人才工程第三层次人选,吉林省第十三批有突出贡献的中青年专业技术人才等称号。实验室围绕4个主要研究方向,吸纳业务素质高、发展潜力大、技术成果多的青年骨干加入不同方向的研究梯队,目前形成了每个研究方向以2名学术带头人为核心的4支综合实力强的科研团队,研究员及正高级工程师19人,高工11人。实验室还聘任了13名国内和2名外籍同行业有影响的专家和教授作为外聘专家,其中国家杰出青年基金获得者1名,国务院政府特殊津贴获得者3人,博士13人,全部为教授和研究员。

  实验室在十分重视国内外学术交流与合作,举办了中加寒区道路运营技术国际研讨会、第十六届中日道路技术交流会及第二届全国绿色公路发展暨鹤大高速公路科技示范工程技术交流会议等大型学术交流会,与澳大利亚、加拿大、日本、美国等国外专家120余人次进行交流,260余人次参加了各项国际、国内技术交流会议,迎接部省领导视察调研、兄弟部门参观交流及专项技术交流会13次,吸取先进的理念,开阔技术人员的科研思路,并达成项目合作意向,目前已与加拿大、澳大利亚开展了4项合作项目。

  实验室主要仪器设备与其它兄弟单位及实验室包括吉林省嘉鹏建设集团有限公司、哈尔滨工业大学、吉林大学、季节性冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室(哈尔滨)等通过开展相关合作、协作研究,并申请加入了长春市大型科学仪器共享平台(http://www.ccst.gov.cn/yiqi/)和吉林省高等学校大型贵重仪器设备共享管理与服务平台(http://202. 198.0.21/aaa/index.asp),实现了科研平台设备共享,扩展资源共享深度与广度,提高科技基础试验数据与资料的利用率,方便科研人员从更大空间尺度和更长时间序列角度分析和揭示工程问题。

  

  6.发展规划

  未来5-10年,实验室紧密结合季冻地区公路工程建设实际需求,坚持季冻地区特色,注重基础研究与工程实际应用相结合,积极开展基础性研究。通过积极申报省部级、国家重大科技经费支持项目和重点工程项目,确保承担项目数量、规模、范围在“十二五”的基础上实现新的突破和跨越。发展目标如下:

  (1)实验室的主要研究内容能够覆盖季节性冻土区公路工程的路基、路面、桥隧及养护技术各个专业领域。通过积极申报重点工程、省部级和国家重大科技项目,确保承担项目数量、规模、范围和质量上在“十二五”的基础上实现新的突破和跨越;

  (2)通过对取得的科研成果不断总结和提升,初步建立健全季节性冻土区路基、路面、桥隧以及养护等方面的行业及地方性规范标准体系,以全面促进科研成果的转化;

  (3)在具体科研和技术服务实践中,针对季节性冻土区公路建设和养护存在的技术问题,通过鼓励科研人员自主创新,形成多项新型专利技术和产品,为公路交通现代化目标的实现提供有效的科技支撑;

  (4)深入开展国内外科技合作与技术交流,引进吸收公路建设与养护技术先进理念和技术成果,实现优势互补。

  (5)重视人才的引进和培养,建立一支由5-10名国家及行业十百千人才、科技英才、青年杰出人才为领军人物的科技创新团队;聘任10-16名国内外公路交通领域知名专家学者,担任客座或兼职专家,定期开展学术讲座、联合承揽重大科技项目,全面提升实验室的创新研发能力。