半柔性路面材料应用研究项目可行性论证报告

1、1. 项目的背景和必要性 1.1 项目概况 所谓半柔性路面材料是采用水泥和乳化沥青（或泡沫沥青）作为 结合料，采用冷再生的施工工艺对旧沥青路面进行处理，通过水泥、 乳化沥青用量的变化使其混合料的性能在半刚性材料和柔性材料之间 变化。使其既具有柔性路面材料的性能也具有半刚性路面材料的性能， 同时，克服了柔性路面模量低、高温稳定性差和半刚性路面材料易产 生裂纹等缺陷， 避免了半刚性基层和柔性路面之间模量比较大的问题， 可以使路面上面层的拉应力减小，使路面结构的受力状态更为合理， 从而可形成一种新型路面结构，即半柔性薄面型路面结构。一般在这 种半柔性路面下面层上只需加铺 4-6cm 的表面层即可。该

2、项技术实际 是路面冷再生技术的进一步发展，主要用于高速公路早期病害的处理 和大中修工程，也适用于有较厚沥青路面的普通公路的早期病害处理 和大中修工程。 1.2 项目研究目的 通过本项目的研究达到以下目的： 1、采用乳化沥青作为结合料，分析该种半柔性沥青混合料技术可 行性。 2、半柔性路面材料的基本性能分析；由于结合料和乳化剂的品种 和用量不同，产生的半柔性材料的性能也会出现差异，因此首先确定 结合料和乳化剂的品种、用量与其主要的技术性能的变化规律。 （主要 分析：模量、抗剪强度、抗弯拉强度、水稳定性、高、低温稳定性、 抗疲劳能力等）。 3、采用乳化沥青和泡沫沥青的技术性能、成本对比。 4、半柔

3、性路面材料适用范围的确定；在何种原路状况下，及路基 状况、路面基层状况、路面面层状况；使用半柔性基层，可改善、提 高道路的使用性能及结构性变化。 5、针对不同的车辆荷载、道路等级、应用不同半柔性路面材料的 结构设计组合；拟定相应的结构层组合设计，对应不同交通量、不同 的道路等级，根据现有的设计理论，进行验算设计，使之达到路用要 求。设计所需各种数据先采用实验室数据，并进行室内检测。 6、半柔性基层路用性能的研究与评价； 铺筑试验路取得各项数据， 以确定半柔性路面材料的理论基础、 结构设计方法、 施工工艺、 质 量控制标准和检验方法； 7、根据半柔性路面材料的性能对半柔性路面材料进行等级划分，

4、以满足不同等级公路、不同结构组合的要求； 8、在试验路的基础上，制定设计、施工指南和质量评定标准。 1.3 项目研究市场需求前景、推广应用领域 目前我国公路建设已进入了一个高速发展阶段，公路养护任务艰 巨，该项目可有效提高路面的高温稳定性、抗滑性能、耐水损害能力 和抗疲劳能力等路用性能，用于高速公路早期病害的处理和大中修工 程，也适用于有较厚沥青路面的普通公路的早期病害处理和大中修工 程。并且该项目采用冷再生工艺，我省早在 2004 年就开始冷再生工艺 的推广，经过几年的发展冷再生已经在我省遍地开花，为半柔性路面 材料在我省的推广打下坚实的基础。 1.4 拟达到技术水平 本项目研究以乳化沥青为

5、结合料的半柔性沥青混合料用于冷再生 施工需要，可提高路面的高温稳定性、抗滑性能、耐水损害能力和抗 疲劳能力等路用性能，用于较厚沥青路面的普通公路的早期病害处理 和大中修工程。并通过与泡沫沥青在生产工艺、技术性能、生产成本 等方面的对比来分析各种半柔性路面材料的优缺点，使其得到更好的 推广应用。 1.5 在交通发展中的作用 本项目的实施可在保证投资成本的前提下提高路面性能，简化公 路养护工作，促进公路建设事业的发展。 2. 项目前期科研及工作基础 2.1 对项目领域国内外研究现状， 研究水平和发展趋势的分析和评 价 半柔性路面最早为法国专利， 称为 Salviacim 施工法。1961年在日 本

6、以“半柔性路面和半柔性路面施工法”为名申请了专利。现阶段在 日本许多高速公路的收费站、停车场、加油站、爬坡路段以及集装箱 码头和公共汽车专用线等场所，都进行了相当规模的半柔性铺装。 国内对半柔性路面及半柔性路面用材料的研究尚处于起步阶段， 已经取得了初步成果。这些研究的主要方向是使用水泥替代或部分代 替矿粉来提高路面的变形抵抗能力，对于乳化沥青的研究较少。 2.2 项目前期科研及现有工作条件 沈阳三鑫集团有限公司 公司针对我省地区的路面情况，开展了 “半柔性路面材料应用研究 ”项目的研究。在对省内路面的调研的基础 上通过大量的室内试验，取得了宝贵实验数据和理论经验，并准备进 一步对结合料及乳化

7、剂种类及用量进行分析试验，为试验路的铺设做 好基础，计划在未来几年内对现有半柔性路面材料进一步简化工艺以 适应辽宁地区恶劣气候的要求，达到大量推广应用的目的。 3. 项目实施方案 3.1 拟解决关键技术问题 1）、半柔性路面材料性能的变化规律和结合料、添加剂的合 理选择与使用； 2）、半柔性路面材料的等级划分和适用范围的界定； 3）、根据道路状况、交通量，确定合适的结构组合； 4）、质量评定方法、标准的确定； 5）、通过试验路实施，确定设计、施工指南； 6）、半柔性基层道路使用效果的跟踪观测及综合分析； 3.2 技术创新点 1）、采用适用于辽宁地区的结合剂、乳化剂的种类、用量选择； 2）、提出

8、辽宁地区的半柔性路面材料组成、配合比设计方法； 3）、提出半柔性路面材料的等级划分； 3.3主要研究内容 1、半柔性路面材料的基本性能分析；由于结合料和添加剂的品种 和用量不同，产生的半柔性材料的性能也会出现差异，因此首先确定 结合料、添加剂的品种、用量与其主要的技术性能的变化规律。 （主要 分析：模量、抗剪强度、抗弯拉强度、水稳定性、高、低温稳定性、 抗疲劳能力等）。 2、半柔性路面材料适用范围的确定；在何种原路状况下，及路基 状况、路面基层状况、路面面层状况；使用半柔性基层，可改善、提 高道路的使用性能及结构性变化。 3、针对不同的车辆荷载、道路等级、应用不同半柔性路面材料的 结构设计组合

9、；拟定相应的结构层组合设计，对应不同交通量、不同 的道路等级，根据现有的设计理论，进行验算设计，使之达到路用要 求。设计所需各种数据先采用实验室数据，并进行室内检测。 4、半柔性基层路用性能的研究与评价； 铺筑试验路取得各项数据， 以确定半柔性路面材料的理论基础、结构设计方法、施工工艺、质量 控制标准和检验方法； 5、根据半柔性路面材料的性能对半柔性路面材料进行等级划分， 以满足不同等级公路、不同结构组合的要求； 6、在试验路的基础上，制定设计、施工指南和质量评定标准。 3.4 研究技术方案 1）、通过国内外调研，并结合辽宁省的应用实践的数据，以现有 的路面结构设计理论，确定相应的结构设计；

10、2）、对应其采用的结构进行室内实验，收集相关数据； 3）、铺筑试验路； 4）、根据室内实验有关数据，及试验路数据与常规基层进行比较。 3.5 研究工艺路线 3.6进度安排（见附表2） 3.7技术经济指标 1）、研究结合剂和乳化剂不同种类、用量的适用范围，满足高等 级公路维修养护的需要 2）、半柔性路面材料拥有良好路用性能，应能满足承受高速公路 重交通量的通行要求。 3）、半柔性路面的使用年限不小于 5年。 4） 、单位面积建设成本低于传统热沥青混凝土路面（约为2/3）,降 低了养护成本，提高了经济效益 4. 项目承担单位及参加单位概况与单位分工 4.1 项目承担单位及参加单位概况 沈阳三鑫集团

11、有限公司成立于 1998年7 月。注册资金 5000万元， 总资产 1亿 5000万元，现在册员工 212人，其中具有中、高级职称 29 人，大专以上学历人员达 167 人，占公司人员比例的 79%。 公司主要业务包括交通工程、高等级路面养护（稀浆封层施工、 碎石封层施工）、公路设计、监理咨询、路面检测、试验检测及公路科 技开发应用、桥梁检测及加固维修、高科技成果转化、生产销售、投 资经营等项目。 公司主要产品有三鑫高性能改性沥青、三鑫 （改性）乳化沥青、 多品种乳化剂、三鑫常温拌合料、三鑫高性能粘结料等系列产品。 公司设有专门的公路试验检测中心，具有乙级资质，并设有研发 中心，有专业的科研队

12、伍服务于生产及施工，具有承担大型科研课题 的能力和经验。 公司自 2000 年以来，先后承担了省、部以上科研项目五项，其中 SBS改性沥青的研制及应用和高速公路稀浆封层技术研究荣获 辽宁省科学技术进步三等奖， 常温沥青混合料的研制及应用和同 步碎石封层技术研究 、废橡胶粉改性沥青研制及应用也通过了辽 宁省科技厅组织的科技成果鉴定。上述课题中同步碎石封层技术研 究课题为交通部联合攻关课题，也通过了交通部科教司组织的科技 成果鉴定。 4.2 各单位承担的主要工作及分工 沈阳三鑫集团有限公司： 1）项目承担单位，负责项目的总体组织与协调工作。 2）项目可行性报告撰写，研究大纲的撰写，实施方案的制订。

13、 3）项目理论分析与室内试验研究。 4）负责依托工程的落实、相关材料配合比的设计、性能评价、施工 及检测技术的制订，试验路实际应用效果检测与评价，提出施工与检 测指南，并撰写分报告。 5）负责试验路有关原材料的采购及试验路的施工组织。 6）负责试验路的跟踪检测及长期路用性能观测，并出具有关报告。 7）撰写课题研究总报告。 4.3主要项目人员情况简介及承担的任务 （ 见附表 3） 5. 项目依托工程情况 5.1 项目依托工程概况 本项目依托工程为国道 202 线开原段大修工程，开原段全长 20.4km。其中桥和引道长1.53 km，路基宽18m路面宽15m该路从 1975 年至 2006 年期间

14、共进行过 6 次大修和改造。快车道最厚段路面 102 cm,慢车道最薄段路面 35 cm。现有实测弯沉为 80-130 （1/100 ） 伽，车辙、裂缝严重，平整度较差，日交通量10000余台次，折合标 准车辆近 4000 轴次。 原路结构： 行车道：各段厚度不等，一般在 66102 cm（ 712层） 面层：最多的7层沥青材料，前半部分20 cm沥青混合料下为手摆 石。 基层：有石灰土、二灰镁渣、水泥稳定镁渣、手摆石等。 分隔带： 5961 m 面层： 911 m 基层：20 cm二灰稳定镁渣 垫层：30 cm水结镁渣 慢车道：3550 cm 面层：三次共铺22 cm （沥青灌入式、沥青碎石

15、、沥青混凝土） 垫层：15 cm碎石土 路基高度一般在 1.5 米左右。 由于经过多次的反复修补，造成南北两侧路面存在较大高差。 该路段投资来源于辽宁省交通厅公路维修经费。工程的实施与项 目研究配套进行，两者相辅相成，工程是项目的基础，项目的室内试 验先于现场施工，服务于工程，并为现场施工提供依据。工程的实施 为项目施工规范及技术指南的编制提供实践基础。 6. 项目经费估算及资金筹措情况（见附表 4） 7. 项目预期目标及经济、社会效益 7.1 项目预期目标 （项目考核目标） 1 ）、提出半柔性路面材料的等级划分； 2）、提出半柔性路面材料组成、乳化剂品种等及配合比设计方法； 3）、对采用乳化

16、沥青和泡沫沥青的成本、性能分析； 4）、提出半柔性路面材料性能标准及检验方法； 5）、提出半柔性路面材料的适用范围和合理结构形式； 6）、提出半柔性路面材料设计、施工指南； 7.2 最终提交的研究成果及其形式 1 ）开发出半柔性路面材料组成，提出配合比设计指标与方法。 2）提出半柔性路面材料的乳化剂及其路用性能评价指标与方法 3）评价半柔性路面材料路用性能的改善与提高； 4）编制半柔性路面材料的技术指南。 5）课题研究成果以研究报告的形式提交。 7.3 经济、社会、环境效益分析 在欧美发达国家，在公路建设中已广泛使用半柔性路面材料。我 国公路建设已进入了一个高速发展阶段，自 1988年建设了第

17、一条高速 公路以来 ,短短十余年时间 ,目前已突破 3万公里，快速发展的公路建设 使人们认识到公路养护的重要性，迫切的需求环保、高效的公路养护 新技术。在我国公路养护也已经提到了重要日程上，因此，加强公路 养护新技术、新工艺的研究，满足经济和谐发展需要是时代的要求。 半柔性路面材料兼具半刚性、柔性路面的优点，使其具有良好的 路用性能，弥补了现有路面结构的缺点；采用冷再生工艺使其具有工 期短、没有废弃物污染等优点，在节约能源、保护环境的基础上促进 公路事业更好更快的发展。 8. 其他需要说明的问题 9. 申报单位意见及签章 10 附表5 申报项目基本信息表 项目名称 半柔性路面材料应用研究 项目

18、概要（宏观描述 要解决的主要问题及 达到的目标） 半柔性路面材料是采用水泥和乳化沥青作为结合料，采用冷再生的 施工工艺对旧沥青路面进行处理，通过水泥、乳化沥青用量的变化使其 混合料的性能得以改善，提高路面的高温稳定性、抗滑性能、耐水损害 能力和抗疲劳能力等路用性能，主要用于高速公路早期病害的处理和大 中修工程，也适用于有较厚沥青路面的普通公路的早期病害处理和大中 修工程。 主要研究内容 1、半柔性路面材料的基本性能分析。 2、半柔性路面材料结合料和乳化剂的选择及适用范围的确定； 3、针对不冋的车辆荷载、道路等级、应用不冋半柔性路面材料的结 构设计组合；拟定相应的结构层组合设计，并进行室内检测。

19、 4、半柔性基层路用性能的研究与评价； 5、根据半柔性路面材料的性能对半柔性路面材料进行等级划分，以 满足不冋等级公路、不冋结构组合的要求； 6、在试验路的基础上，制定设计、施工指南和质量评定标准。 考核指标 1、半柔性沥青混合料的性能指标 2、试验路铺筑及跟踪检测指标 3、编制技术指南和质量评定标准 4、编制总结报告 依托工程基本情况 2008年52008年7月国道202线开原段大修工程 项目总经费 200万元 申请厅拨经费 200力兀 完成年限 2009年6月 申报日期 2007年9月 *此附表作为附页，不装订，单独报送。 项目计划进度安排 时间 主要内容 阶段成果 负责人 2007 年

20、06 月 2007年 9月 课题调研及资料搜集工作及施工 现场调研 课题调研报告 试验方案 周乃承 李广玉 2007 年 07 月2007 年08月 室内材料试验及配合比设计 室内试验结果及数据分析 李荫国 2007 年 09 月2007 年12月 室内材料性能试验 室内试验数据 佟军华 2008 年 1 2008 年4月 试验路的路面结构设计 设计方案、文件 马文涛 2008 年 5 2008 年7月 试验路的实施 实施方案及检测 马文涛 2008 年 8 月2009 年3月 试验路的跟踪检测 检测数据及报告 李广玉 2009 年 4 月2009 年6月 技术总结及鉴定 鉴定材料 及鉴定会

21、徐桂荣 李广玉 13 附表3 主要项目研究人员情况表 序号 姓名 单位 性别 出生年月 职称 职务 专业 任务分工 签名 1 周乃承 沈阳三鑫集团有限公司 男 教授级高工 副总经理 道桥 项目负责人 2 徐桂荣 沈阳三鑫集团有限公司 女 研究员 总工程师 材料 技术负责人 3 李荫国 沈阳三鑫集团有限公司 男 咼工 主任 道桥 技术负责人 4 马文涛 沈阳三鑫集团有限公司 男 咼工 经理 道桥 施工负责人 5 佟军华 沈阳三鑫集团有限公司 女 工程师 主任 道桥 试验负责人 6 李广玉 沈阳三鑫集团有限公司 男 助工 研发员 道桥 检测负责人 15 附表5 项目经费预算及资金筹措情况 投入经费

22、 支出预算 科目 金额（万元） 科目 金额（万元） 投入经费合计 200 支出预算合计 200 一、交通厅拨款 200 一、人员费 15 二、其它拨款 二、设备购置/试制费 50 三、贷款 三、相关业务费 135 四、乙方自筹 1、材料费 5 五、其它来源 2、燃料及动力费 5 3、研究开发费 40 4、试验费 55 5、会议费 5 6差旅费 10 四、管理费 5 五、其他费用 10 合计 200 合计 200 申报单位、参加单位意见及签章 联系人 李荫国 联系电话 办公室手机项目申报单位意见： 同意申报 （公章） 负责人（签字）： 年月日

23、 项目参加单位意见： （公章） 负责人（签字）： 年月日 18 章 总论 1.1 项目提要 1.2 结论与建议 1.3 编制依据 第二章 项目建设背景与必要性 2.1 项目背景 2.2 第三章 3.1 3.2 3.3 3.4 第四章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 第五章 误误误误 错错错错 项目建设必要性 市场与需求预测 优质粮食供求形势分析 本区域市场需求预测 服务功能 市场竞争力和市场风险预测与对策 项目承担单位情况 基本情况 主要业务范围和业务能力 人员构成 主要技术成果获奖情况及转化能力 现有基础和技术条件 资产与财务状况 项目技术协作单位情况 建设规模与产品方案 误误 误误误 错错错错错 误误误误误 错错错错错 误误误 错错错 5.1 建设规模确定的原则和依据 5.2 建设规模及服务种类 第六章 项目选址与建设条件 6.1 项目选址原则与要求 6.2 项目建设用地情况 6.3 项目用地位置 6.4 自然与资源条件 6.5 水资源优势 6.6 社会经济条件 6.7 粮田基本情况 6.8 项目实施的有利条件 6.9 第七章 7.1 7.2 第八章 8.1 8.2 第九章 9.1 9.2 第十章 误误 错错 误误误 错错错 误误误误 错错错错 对