新疆干法SBS改性技术在G7线高速公路昌吉片区大浪沙至大黄山段养护工程中的应用
完成单位
新疆交通规划勘察设计研究院有限公司
新疆交通投资(集团)有限责任公司运营分公司
新疆交勘致远工程科技有限公司
国路高科(北京)工程技术研究院有限公司
新疆交通投资(集团)有限责任公司昌吉分公司
工程概况
G7线为连接北京-新疆的重要干线,起点位于北京,终点位于新疆乌鲁木齐市境内,建成于2010年。本创新案例位于新疆交通投资(集团)有限责任公司2023年度公路养护工程G7线昌吉片区大浪沙至大黄山段。该路段目前由新疆交通投资(集团)有限责任公司昌吉分公司进行管养,已运行超过10年,根据钻芯显示,本段大部分面层病害较为严重,影响道路行驶舒适性与安全性,2023年对K2549+843~K2734+000段进行养护施工。根据项目所在地交通和气候情况,在上面层混合料的铣刨重铺/加铺罩面中,采用SBS改性沥青作为胶结料。
目前,新疆当地沥青以克拉玛依沥青为主,但由于其独特的组分特性,其制备的成品SBS改性沥青储存稳定性差、高温性能不足,限制了其在高等级公路的使用,需远距调运其他沥青进行改性,无法做到就地取材,造成巨大的资源和能源浪费。本创新案例结合行业先进的干法SBS改性技术,将其用于克拉玛依沥青,研发出适用于本地区的新疆干法SBS改性技术,并于K2654+300~K2656+800段行车道路面施工中进行应用,从而解决新疆本地沥青难以进行SBS改性的难题,做到资源的优化利用,具有性能高、简单透明、节能环保、成本更低等特点,对提升新疆地区的公路养护水平有重要的参考价值。
主要创新点
技术思路及关键技术方案
本创新案例主要技术思路为采用干法SBS改性技术路线,巧妙的规避了成品SBS改性沥青的加工、储存、运输过程,减少了改性剂的离析和受热衰减,同时改善高温稳定性。
在充分把握现有公路功能作用和现场病害调查情况、钻芯、检测结果的基础上,经科学的比选论证后,根据克拉玛依沥青特点,以及新疆当地气候条件,对干法SBS改性技术进行优化,强化高温稳定性和抗老化能力,从改性剂物理指标、改性沥青指标和改性沥青混合料指标三个层次建立了干法SBS改性剂的技术体系。
创新点
本技术的应用有以下几点创新之处:
(1)本次养护施工通过干法SBS改性沥青技术,解决了新疆主流的克拉玛依沥青无法进行SBS改性的技术难题,将以其制备的SBS改性沥青混合料高温稳定性和抗车辙能力提高30%以上,达到国内主流改性沥青应用技术水平,为克拉玛依沥青在西北地区的应用奠定了良好基础。
(2)通过干法SBS改性技术的使用,降低了SBS改性沥青在储存和运输过程中容易产生的改性剂离析、性能指标衰减等质量风险,提高了施工组织灵活性,提升了公路养护工程施工质量。
(3)“干法SBS改性沥青”技术避免了成品SBS改性沥青的高温加工、储存过程,大幅减少了公路施工过程中的碳排放,达到节能减排的目的,实现了沥青改性环节的碳排放清零。
实施效果
本项目应用效果良好,将SBS改性沥青混合料的高温性能提高约30%,有效的解决了克拉玛依沥青无法在高等级公路路面应用的技术难题。同时,由于干法技术的采用,避免了改性沥青的高温加工、运输过程,将沥青路面养护施工过程碳排放减低约10%以上,取得了良好的环保效益。
干法SBS改性技术经中国公路学会鉴定达到国际领先水平,并入选2019年度交通运输重大科技创新成果库(交通运输科技成果推广项目),荣获2020年中国公路学会二等奖。新疆交勘致远工程科技有限公司与国路高科(北京)工程技术研究院有限公司共同针对新疆地区研发了新疆地区干法SBS改性技术,并在新疆交投2023年度公路养护工程项目中于高速公路G7线K2654+300~K2656+800段行车道进行了干法SBS改性沥青混合料的应用,经现场检测铺筑效果良好。此外本技术已在我国20余省市得到示范与规模化推广应用,得到了行业用户的一致好评,本项目的推广应用具有良好的经济效益和社会效益,具有良好的推广应用前景。