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第一节 科 技

第一节 科 技



  黑龙江省公路交通科学技术工作坚持“经济建设必须依靠科学技术,科学技术必须面向经济建设”的指导方针,以“明确目标,重点突破,联合攻关,系统配套,注重应用”为原则,并逐步加大了科技经费投入。“八五”投入1673.5万元,“九五”投入4042万元,“十五”投入12253万元,提供了提高公路交通系统科技工作整体水平的支撑与保障。

  一、科技研究成果

  1986~2005年,黑龙江省各级公路交通部门及科研机构注重本省寒区公路建设、养护和运输生产等特点,在提高路面、桥梁耐久性,以及维护维修技术等方面,进行攻关,取得了一些研究成果,获国家科技进步奖1项,国家科技发表奖1项,省、部级科技进步奖43项,省交通厅科技进步奖93项。主要研究成果有以下21项:

  (一)公路桥梁钢筋混凝土桩在强冻胀中切向冻胀的研究

  此项研究提出了不同冻胀土切向冻胀力值、桩基抗冻拔稳定设计方法与参数。成果纳入交通部1985年《公路桥涵地基与基础设计规范》(研究项目获奖年度、等级、完成单位、参与人员,见表3—42序号5,以下同)。

  (二)粉煤灰水泥混凝土在道路面层中应用的研究

  该项研究提出了卵石混凝土粉煤灰最佳掺量为10%~l5%的数据,给设计提供了有价值的参考。该项成果证明,采用粉煤灰混凝土修高等级路面面层具有较高的强度,较好的抗冻性、抗渗性和耐磨性。减少了混凝土早期收缩,并有节约水泥10%~15%的经济效益(见表序号21)。

  (三)季冻区公路路基土冻胀性的研究

  此项研究提出了粉性土路基在地下水、地表长期积水作用下潮湿状态模型及其临界高度;提出了在地下水地表水、路基含水量影响下,粉性土路基冻胀模型及根据模型计算推荐的不同潮湿状态路基冻胀率;提出了粉性土路基冻胀分类;提出了地表长期给水对路基横断潮湿状态和冻胀性的影响(见表序号32)。

  (四)寒区汽车制动液的研究

  该项研制的ZSC合成型汽车制动液,属于适用于寒冷地区使用的耐寒制动液。它是以醇醚类为主要原料,同时考虑到货源充足,成本降低等条件,经过多次反复试验而获得的,其全部技术指标已达到GBl0830—89《汽车制动液使用技术条件》中JG0级的技术要求。实车试验表明,该制动液具有优异的低温性能和对橡胶皮碗的适应性,它是严寒地区取代醇类制动液的理想产品(见表序号33)。

  (五)寒冷地区乳化沥青稀浆封层的研究

  本项目首次在全国完成了乳化沥青稀浆封层低温性能的试验,并对其进行了评价。在高纬度寒冷地区,成功地铺筑了实验路,并进行了大面积的推广,路面经测试,摩擦系数大于7,透水系数为0。在此基础上,又开发了乳化沥青拖式稀浆封层机和满裂型乳化剂,使乳化沥青稀浆封层技术在黑龙江省形成了较为完整的体系(见表序号34)。

  (六)粉煤灰路基试验研究

  本项目针对季冻区粉煤灰路基修筑的有关技术问题进行了较为系统、全面的试验研究,在国内尚属首次。在系统进行粉煤灰物理力学与路用性能试验研究的基础上,提出了判断粉煤灰冻胀性的对比试验办法和相应的防冻胀措施,具有简便、可靠、便于实际应用的特点,此方法在国外有关资料中尚未见诸报道。此外,对粉煤灰的毛细水上升高度和填土高度等也进行了更为全面的探讨,提出了可供季冻区粉煤灰路基设计与施工中参考和应用的具体参数值。对施工工艺和施工工程中应注意的主要问题也作了较为系统、实用的研究总结(见表序号47)。

  (七)黑龙江省细粒土路基压实标准与参数的研究

  此项目对黑龙江省代表性的黄色粉质中液限粘土路基的压实度标准和参数进行了系统研究,提出了压实度控制标准与参数,确定了选择压实度标准应考虑因素的分析和临界含水量。(见表序号53)

  (八)土冻胀、盐胀试验及其应用

  该项目提出了粗粒土冻结时的成冰作用及条件;论证风积砂、淤积砂抗冻特性,开辟了内蒙古、新疆、河西走廊抗冻垫层新材源;利用土体浸——排水固结原理,试验成功用低密度及非击实填土做塑膜衬砌渠道保护层,并提出渠道塑膜衬砌合理结构形式,确保其边坡稳定、造价低廉;基本查明典型重盐渍土在温降时的盐胀机制、峰值温度区段、盐胀不可逆性,以及湿度、密度、粘聚力、降温速率、超载等因素对盐胀的抑制作用(见表序号55)。

  (九)土基压实度标准与参数的研究

  该项目提出了细粒土路基压实控制标准与参数,提出了不同压实标准下粘土路基的回弹模量值。成果纳入交通部1994年《公路水泥混凝土路面设计规范》、1995年《公路路基设计规范》和1997年《公路沥青路面设计规范》(见表序号62)。

  (十)寒冷地区沥青路面结构的研究

  该项目所提出的寒冷地区高等级沥青路面结构形式、基层和面层材料的选择、结构最小厚度,以及综合考虑高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳特性、抗冻胀性等因素进行综合设计的方法,对寒区高等级沥青路面的设计具有重要的指导意义(见表序号63)。

  (十一)季冻区水泥混凝土路面基垫层结构及稳定性研究

  该项目围绕季冻区水泥混凝土路面的冰冻稳定性及控制指标进行研究、试验,提出水泥混凝土路面抗冻稳定性控制指标,即水泥混凝土路面不均匀冻胀容许值和总冻胀值;提出了黑龙江省水泥混凝土路面的最小抗冻厚度值,并提供了适用黑龙江省等季冻区的基垫层材料类型及常用结构材料选用表,提供了有关材料选择及结构确定的切实可行依据;明确了基垫层结构强度在路面竣工后有随时间和水温条件衰减并趋于稳定这一过程(见表序号78)。

  (十二)低温潮湿路段沥青路面结构的研究

  此项目针对寒冷地区高等级公路潮湿路段,沥青路面结构存在的低温裂缝、高温稳定、疲劳损坏、冻胀等实际问题,在对沥青、沥青混合料和半刚性基层材料低温路用性能试验,以及这些问题影响因素分析研究的基础上,提出了补充的沥青及沥青混合料高低温技术指标、路面结构推荐形式,以及结构组合原则和材料选择原则(见表序号86)。

  (十三)黑龙江省沥青路面基层类型的评价和选择

  该项目针对黑龙江省的环境特点,对寒冷地区沥青路面基层进行了比较系统的调查、分析和试验研究,得出了铺筑在稳定土基层上的沥青路面的破坏模式;在国内首次对开裂沥青路面承载能力进行了评价,使沥青路面厚度设计更加接近于寒冷地区实际;采用温度场理论,就基层结构对沥青路面低温裂缝的影响进行了分析,使寒冷地区沥青路面基层的评价与选择更加趋于合理,从而完善了沥青路面结构设计理论;提出了适合黑龙江省的沥青路面基层结构类型和材料设计参数,并修筑了实验路予以验证(见表序号91)。

  (十四)多功能路面混凝土外加剂的研究

  该项目指出:由于混凝土抗折强度的冻融损失远远大于其抗压强度的冻融损失,致使寒冷地区水泥混凝土路面板的抗折强度过早地降低到破坏极限,是其断裂破坏的内在原因;只有同时利用抗折和抗压强度的动容变化情况来评价和研究水泥混凝土路面的抗冻耐久性才是正确的、完全的;寒冷地区水泥混凝土路面的设计除满足强度要求外,还应当增加或提高其抗冻耐久性的设计指标;掺加引气减水剂,适当增加混凝土的含气量,是提高寒冷地区水泥混凝土路面抗冻耐久性的有效措施。这四项结论达到国际先进水平。该课题研制的ENC多功能混凝土外加剂,是针对黑龙江省水泥混凝土路面的施工特点和需要而研制的一种新型外加剂。集引气、缓凝、早强、减水和增强于一体,能够一剂多能和一剂多用;产品质量能同时达到国家标准GB8076—87所规定的缓凝剂、早强剂和引气减水剂的一等品标准(见表序号92)。

  (十五)公路涎流冰防治技术研究

  在国内首次提出,公路涎流冰的出露三层体在密闭体冻结——压力作用下的形成机理,提出了公路涎流冰预测技术及防治措施(见表序号97)。

  (十六)常温型反光标线涂料的研究

  该项目研制的“常温型道路反光标线涂料”由丙烯酸、颜料、助剂等组成,具有耐磨性好、固含量大、表干时间短、粘度适合、工艺性能优良等特点,用于道路标线寿命长,造价低,施工简便、快捷,适用于机械化自动喷涂,水泥混凝土路面、沥青混凝土路面均可用,它与热熔型反光涂料相比,每公里节约资金1500元左右。且其漆膜厚度适宜,适用于冬季需要除雪的地区。它不仅用于公路,又可以用于城市道路(见表序号104)。

  (十七)水泥混凝土路面施工工艺流程与质量控制系统的研究

  该项目密切结合水泥混凝土路面建设与施工现状,首次提出了在国内人工摊铺水泥混凝土路面工艺中使用抹平仪;提出了质量管理系统循环网络模型,完善了水泥混凝土路面施工质量控制指标、方法和措施;在路面板温度应力分析方面,经过现场温度观测分析,将路面板发生断板的临界板体温降值、临界板体温度梯度与环境温度建立关系,提出发生断板的临界环境温降值(见表序号105)。

  (十八)寒区加热溶剂型道路标线涂料的研究

  该项目研制的“加热溶剂型道路标线涂料”,具有状态稳定、固含高、密度大、细度小,夜间反光效果好,适当加热时粘度适中,可采用喷涂方式进行机械施工,涂层厚且均匀,耐磨性、柔韧性、附着力、耐久性强等优良性能。涂膜无发皱、泛花、起泡、开裂等现象,喷涂的线条均匀美观、整齐。该涂料还具有低污染、低能耗,施工效率高等优点。应用该涂料可节约大量资金,具有良好的经济效益、社会效益、环境效益(见表序号107)。

  (十九)高等级公路潮湿路段常用路面结构抗冻厚度的研究

  该项目确定了粉性土路基干湿类型预报模型和临界高度的技术路线,提出了对容许不均匀冻胀值、容许总冻胀值采取以现场实验资料为主,并辅之以其他分析模式进行综合确定的方法,在此基础上,根据实测资料和实测的路面总冻胀、路面厚度、干湿类型,以及允许冻胀关系曲线分别确定水泥混凝土路面与沥青混凝土路面抗冻厚度的方法,都在国内外研究的基础上有所改进提高(见表序号108)。

  (二十)寒区水泥混凝土路面灌缝材料的研制

  此项研究重点是优化了材料抗低温、耐老化能力的技术指标。研制的混凝土路面裂缝修补及桥面板的防水涂层材料,能抗低温开裂、防水、耐老化,降低水泥混凝土路面接缝处的破坏周期,提高路面的耐久性和安全性。研制的材料耐候性明显增强,接缝材料维护周期延长,降低了维护成本,具有显著的经济效益。该研究成果可以广泛应用
于北方寒冷地区的公路、机场跑道、桥梁等水泥混凝土路面的各类接缝中(见表序号114)。

  (二十一)通航河流上的桥梁安全风险分析研究

  该项目首次建立了我国船撞桥事故数据库SCB,技术上与国际接轨;首次对全国范围四十余年来船撞桥事故进行了空间和时间上的统计分析;首次采用网络方法研究了船撞桥事故概率问题,通过现场观测试验,验证了船过桥时航迹正态分布的规律,结合我国实际建立了船撞桥系统风险评估框架,并将其应用于哈尔滨松花江斜拉公路大桥的风险分析,提出了该桥的船撞桥风险评估和改进建议。研究提出的主要技术性能指标是:确立通航河流上的桥梁安全风险评估方法;对松花江斜拉桥进行安全风险评估;对桥梁及船舶的设计、管理提出有价值的改进意见。项目的研究对于指导船舶航行、航道整治、安全管理及通航河流的桥梁规划设计具有重要的理论意义和科学价值(见表序号117)。




















  二、新技术成果应用

  (一)公路勘察设计新技术

  1988年,省公路勘察设计院更新了公路外业勘测手段,光电测距仪替代了钢尺丈量,水准测量仪由手动安平至自动安平,对讲机代替了勘测旗语。

  1996年,引进的电子全站仪取代了光电测距仪。在外业勘测中利用全站仪进行测角、中桩敷设与高程的联合测量。同时,利用全站仪的存贮功能,将测量数据存入REC模块。内业设计时,用记录模块阅读器将REC模块中的测量数据传入计算机,再由计算机将存贮的测量数据转换为纵断面地面线资料,供路线CAD应用软件直接使用。

  2000年,引进了GPS接收机,应用于国道主干线同三公路哈尔滨绕城高速公路西段、佳木斯至哈尔滨段,绥满公路海林至刘秀屯段,京加公路齐齐哈尔至嫩江段,黑大公路兰西至东江桥段等外业勘测中,应用GPS的静态功能(通过接收到的卫星信息,确定地面点的三维坐标)和动态功能(通过卫星系统,把已知的三维坐标点位,实地放样到地面上),进行技术定线测量和坐标放线工作,提高了测量精度和勘测效率。

  (二)公路工程新材料、新技术

  1988年,推广应用了“阳离子乳化沥青稀浆封层技术”。

  1989年,推广了“粉煤灰水泥混凝土在道路面层应用技术”[详见科技成果子目(二)]。

  1992年,推广应用了“砂石路扫浆养护机械配套技术”和“季冻区中、小桥涵基础最小埋深技术”。
  1993年,推广应用了“粉煤灰等工业废料修建道路半刚性基层技术”及“沥青与酸性石料抗剥落剂技术”。

  1994年,应用了“冬季冰上施工安装T梁技术”和“双渗水泥混凝土技术”。

  1995年,应用了“热溶剂反光标线漆技术”[详见科技成果子目(十八)]。

  1996年,应用了“碎石土施工技术”,以及在桥梁工程上“无粘结预应力技术”和依兰牡丹江桥“钢管混凝土中承式拱桥修建技术”。




  1997年,推广应用了“水泥混凝土养生剂技术”“多功能路用水泥混凝土外加剂技术”[详见科技成果子目(十四)]和“寒区沥青路面面层典型级配技术”。

  1998年,应用了“沸石复合粉混凝土掺和料技术”。

  1999年,推广应用了“水泥混凝土板底压浆技术”“沥青玛蹄脂混合料(SMA)技1996年应用无粘结预应力混凝土技术修建的同三公路永胜桥术”“水泥稳定火烧矸在路面基层中的应用技术”“水泥粉喷桩和沙桩工艺处理软土路基技术”“引气混凝土路面施工技术”和“改性沥青技术”。




  2000年7月开工建设的黑大公路黑河至北安段,全长240公里,属岛状多年冻土区,在施工中,多年研究试验的“寒区冻土施工技术”取得了重大进展。对冻土下限大于3.5米的冻土段,采取清除表面淤泥层回填天然砂砾,或直接在原地表填筑天然砂砾,做塑料插板,上部设置双向土工隔栅等方法。对冻土下限小于3.5米的冻土段,采用全部清除淤泥及冻土,回填天然砂砾的方式。经过一个冻融期的观测,路基质量稳定,效果显著。




  2001年7月,哈尔滨绕城高速公路西段四方台斜拉大桥开工建设。该桥是黑龙江省第一座大跨径斜拉桥,也是我国高纬度地区最大的一座斜拉桥,此桥在省内桥梁施工中首次应用了“主塔承台基坑开挖井点降水工艺技术”“寒冷地区承台大体积混凝土冬季施工技术”“Q420E钢对接接头埋弧焊焊接”等工艺技术。




  “主塔承台基坑开挖井点降水工艺技术”。斜拉桥位于松花江南北两岸承台基坑墩处均为细砂、中粗砂地质结构,地层不稳定且透水性好,承台降水面积分别为2700平方米、2500平方米,降水高度9.25米和5米,井点埋深15.5米和15米,南岸墩采用17个深井泵井点,北岸墩采用30个管井井点。施工中按井点设计要求,严格控制井底标高和滤管制作,保证了承台施工的顺利进行。

  “寒冷地区大体积混凝土冬季施工技术”。根据总体工期安排,2002年4月份之前,主桥基础必须结束,否则松花江开江会影响主塔柱的施工。因此,主塔承台必须进行冬季作业。每个承台的混凝土量为3674.5立方米,混凝土标号为C30,属大体积混凝土冬季低温下施工,采取了“内降外保”的施工工艺及先进的温度测控技术,以控制承台混凝土的内外温差在25摄氏度以内,防止温差过大使混凝土产生温度裂缝。“内降”,就是在保证混凝土强度及品质的前提下,通过降低水泥用量、加入外渗剂、降低混凝土入膜温度、分层浇注、布设冷却水管等方法来降低混凝土的内部温度;“外保”,就是采用暖棚法、蓄热法、蒸汽加热等综合措施,提高混凝土外部的环境温度。“内降外保”技术的应用,实现了温度控制、裂缝控制的目标,达到了主塔承台没产生一处温度裂缝的工程质量效果。采用热电偶和高精度的多功能多点温度测试仪,进行了全过程的温度测控,以得到精确的测温数据,掌握温升与温降规律,严格控制降温速率在0.9~1.5摄氏度之间,保证了大体积混凝土的内在质量。




  “Q420E钢对接接头埋弧焊焊接工艺”。斜拉桥钢梁采用鞍钢开发生产的强度等级Q390E、Q420E低合金高强度钢板制造,钢板最大厚度为80毫米。设计要求焊接接头的冲击韧性指标为-40摄氏度冲击功不小于47J。施工部门与哈尔滨焊接研究所合作,经过大量的试验,确定了采用∮1.6毫米细丝埋弧焊,严格控制焊接热输入量进行Q420E钢板的对接焊工艺,保证了焊接质量。

  同时,斜拉桥施工中还采用了“通信光缆无线监控系统”。在主塔施工区、混凝土生产区设立了5个监控点,24小时对每一道施工工序、细小环节进行跟踪监控,随时对施工作业进行指导和检查。在这种现代化手段的监控下,全桥140根钻孔桩,无一根有质量问题。同时采用了“混凝土环向喷水管洒水养生新工艺”。采用洗刨机处理桥面水泥混凝土表层浮浆,加辅1.5厘米厚改性沥青砂,解决桥面铺装早期破损等工艺,都开了黑龙江建桥史的先河。

  2002年,在同三公路佳木斯至哈尔滨段旧路裂缝修补和鹤大公路佳木斯至七台河段新路开始应用“寒区水泥混凝土路面灌缝材料及技术”。此种灌缝料采取常温施工方式,具有无污染、耐低温(-45摄氏度)、抗老化能力强、耐候性强、粘结强度高、使用寿命长,以及颜色可选择等特性。是一种特别适用于寒冷地区公路、桥面等水泥混凝土路面的各类接缝灌注、裂缝补修及桥面板防水涂层的一种新型灌缝材料。同时开发了操作简单、施工快捷的专用灌缝机具和施工工艺技术。

  同年,在鹤大公路佳木斯至七台河段、同三公路哈双支线、哈尔滨市区等道路开始应用“水溶性环保道路标线涂料”。此种标线涂料具有干燥时间快,耐磨性好,耐水性、耐碱性强,施工便捷等性能。可广泛应用于高等级公路及城市道路的水泥混凝土路面及沥青路面。该标线涂料有两组配方,双组分型用于刮涂,厚度1.5毫米,可在潮湿路面上施工,表干时间5秒,单组分型用于喷涂,厚度0.5毫米。性能优于热溶型和常温溶剂型,属绿色环保型涂料。




  2003年,应用了“高性能、高耐久性水泥混凝土桥梁技术”。这种高性能水泥混凝土较普通水泥混凝土抗盐冻剥蚀性提高10倍,抗钢筋锈蚀性提高3倍,水泥比正常用量降低13%。具有良好的保水性和均质性,减少离淅和泌水,和易性好,易于施工。

  同年,应用了“寒冷地区弹塑体改性沥青桥梁伸缩缝技术”。此项技术是对改性沥青桥梁伸缩既有材料进行二次改性,使该类伸缩缝的抗低温性能明显提高,保持原产品的抗高温、抗老化和水稳定性能。所使用的改性沥青混合料可以利用小型机械设备现场拌和、摊铺成型,施工可操作性强。其工作原理是利用低温条件下沥青混合料处于弹性工作状态的良好弹性,以及高温条件下处于粘性状态的弹性来适应及实现梁端位移。该种伸缩缝的成本仅为钢橡胶组合伸缩缝的一半左右,适用于伸缩量5厘米以下的中、小跨径桥梁,且改造旧桥伸缩缝时基本不用中断交通。




  同年,在大兴安岭地区加格达奇至漠河公路较大面积地应用了“油砾石路面技术”。此项技术采用适宜寒冷地区中小交通量公路油砾石路面的典型结构,采取应用现有设备生产油砾石材料的工艺方法与质量控制措施。此项技术可充分利用砾石等地产材料,具有造价低、维修养护方便、抗低温开裂能力强、变形适应能力强、延长寒区施工工期、节约能源与环保等特性。尤其是其良好的裂缝自愈能力,可显著缓解寒区公路低温开裂等冻害,提高工程建设质量,在砂石材料丰富地区应用优势显著。




  2004年,应用了“预应力混凝土体外张拉技术”。该项技术是以预应力理论设计公路预应力混凝土连续箱梁桥,采用体外预应力混凝土的合理构造和施工工艺,解决了后张法有粘结预应力桥梁存在的难点问题,减少了梁体断面尺寸,减轻了梁体自重,提高了有效预应力,简化了施工工序,确保混凝土的施工质量。与同类结构的桥梁相比,可节省材料用量,降低工程造价。

  同年,应用了“通航河流上的桥梁安全风险分析技术”。此项技术是运用在我国首次建立的船撞桥数据库SCB,进行船撞桥的风险评估。其技术内容与标准与国际接轨,对船舶航行、航道整治和安全管理,以及通航河流的桥梁建设规划设计具有重要的理论指导作用。

  2005年,应用了“精选粉煤灰水泥混凝土路面技术”。精选粉煤灰是采用特定工艺将电厂粉煤灰进行分选,获得可用于配制高性能水泥混凝土的粉煤灰。粉煤灰水泥混凝土是在普通水泥混凝土的基础上,用粉煤灰取代一定数量的水泥,重新计算配合比后配制的混凝土。该项技术是在混凝土中采用最佳精选粉煤灰的替代量,改善水泥混凝土的抗压强度、抗折强度及抗冻等物理、力学性能,达到提高工程质量、节约水泥、降低成本、利用资源的目的。同时,利用粉煤灰还可以减少弃灰占地,减少污染,保护环境,具有长远的社会效益。同年,应用了“SX—1型盐蚀(或破损)水泥混凝土路面修复材料及技术”。该材料为双组分型,可采用刮涂和喷涂方法施工,厚度范围2~20毫米。具有环保无毒、施工简便、强度高、耐候性强、养生时间短(1—8h)、粘结强度高、与路面颜色协调等2003年油砾石路面技术在加漠公路推广应用性能。可适用于桥面、路面、停车场表面破损和坑槽、裂缝的修补。

  同年,应用了“路基工程冲击压实技术”。此项技术采用了对冲击压实技术应用前提、存在问题、评价指标、应用针对性,以及如何取得最佳压实效果,尤其是无效冲击的界限确定等诸影响因素与效能进行试验研究所取得的压实参数科研成果,在旧路基帮宽、高路堤、压实薄弱路段施工具有很强的实用性和可操作性,可大幅度提高路基施工质量。




  当年,应用了“寒区小孔径波纹钢管涵洞技术”。该项技术的主要内容包括波纹钢管涵洞的结构设计方法、施工工艺、工程质量检验标准及在寒区应用的技术指标,以及波纹钢管原材料及小孔径波纹钢管的加工、安装工艺。此波纹钢管涵是一种柔性结构物,具有抗变形能力强、受力性能和耐久性好、安装便利、生产周期短、不需要养护等优良性能,可以有效预防和解决钢筋混凝土圆管涵和圬工砌体涵洞因融沉和冻胀而导致的破坏。同时,波纹钢管涵不要求刚性基础,对附属防护设施要求较低,工期短,造价低(比同孔径圆管涵低5%),替代混凝土圆管涵综合经济效益明显。

  同年,还应用了“哈尔滨松花江斜拉桥运营与监测技术”。此项技术是采取对哈尔滨松花江斜拉桥空间有限元分析,为该桥设计并安装了离线定期连续健康监测系统。监测数据显示,光纤光栅应变和温度传感器性能稳定,GPS系统为桥梁位移监测提供了有效和先进手段,获得了桥梁运行状况数据。此项监测技术与成桥试验和桥梁养护管理系统整合,可节省养护及加固费用,并使桥梁养护在科学指导下进行,有显著的经济效益和社会效益。

  (三)计算机信息化技术

  20世纪80年代初,黑龙江省公路交通计算机信息化技术应用起步,省公路勘察设计院在外业勘测和内业设计中,逐步摆脱了算盘、手摇式计算器,开始应用了电子计算器、小型PG计算机、四通打字机等。

  1985年,省公路勘察设计院成立了电算室,相继引进了苹果机、P286、P386等型号的计算机和辅助设备。至1985年底,全省公路交通部门拥有小型机MC—68000、IBM—PC系列机、袖珍系列机等计算机64台套。

  1986年,省公路设计院与各市(地)设计所应用计算机编制公路工程概、预算。

  1987年,省公路设计院应用计算机公路工程辅助设计软件,进行桥梁结构计算、路线和桥梁绘图,所有勘察设计成品全部实现了电算化、计算机化。同年,省交通厅开发应用了厅长办公信息网络系统。

  1988年,养路费征收管理系统在哈尔滨市区(县)征费所试运行,1993年1月在全省使用。同年,路况资料管理和重点库存物资管理系统在全省应用。

  1992年,公路运输标准化管理信息系统在哈尔滨市区两个运管所投入使用,1997年在全省铺开。同年,财务微机管理系统在全省使用。

  1994年,哈尔滨市公路旅客运输主枢纽信息管理系统、收费公路微机收费监控系统相继使用。

  1996年,省交通厅、造价总站办公自动化系统,道路运输信息管理系统和运输管理费征收管理系统相继开发,1997年投入使用。

  1997年,统计信息管理系统首先在道路运输行业开发,1999年8月在全省应用。2002年8月,道路运输统计应用系统二期开发,2003年底投入使用。

  1998年6月,开发了道路运输客运站务信息管理系统,1999年6月在全省应用。同月,立项开发了客运站微机联网售票系统。2001年底,全省12个中心城市客运站实现了微机联网售票。2004年,完成了客运站微机联网售票系统二期改造工程,网络覆盖省内53家二级以上客运站,实现了异地售票和同城多点售票。同时,可开展信息传输、车辆调度、数据统计、运费结算等业务。

  1999年10月,开发了道路货物运输信息管理系统,2000年10月在哈尔滨滨江公路货运站,2001年在哈西货运中心投入运行。该系统的使用,转变了单一的运输、仓储业务,促进了货物运输,向货物分拨、中转、信息集成、产品信息反馈、物流成本测算等一体化高端物流服务发展。

  2000年6月,道路运输运价信息管理系统初步开发,2001年6月在全省应用。此系统代替了原烦琐复杂、费时费力的人工信息处理方法,建立了营运路线、里程、车辆和经营业户档案数据库,以及运价基础资料、道路条件和票价管理信息数据库。实现了对运价信息的存储、统计、分类、汇总、修改、查询等动态管理,向各级运管部门提供了及时、准确的决策数据。2004年,该系统已与客运站售票管理系统,以及省内14个市(地,含农垦局)道路客运价格管理部门进行了联网。

  至2000年底,全省公路交通部门拥有PIV486、586计算机2000多台套。

  2002年8~10月,开发了黑龙江省交通宏观管理信息(办公自动化)系统、政策法规数据库、公路工程管理信息系统、电子邮件系统、文件共享系统、交通行政执法人员管理系统,2004年8~10月投入使用。

  2003年2~10月,开发了交通战备管理信息系统、交通信息化建设档案管理系统、远程文件传输及流程可定制系统、省交通计划统计管理系统、省交通政务基础资料数据库、交通地理信息系统、黑龙江交通网站[设置了交通动态、政务公告、交通概况、厅长信箱、办事指南、组织机构、政策法规、招商引资、交通GIS(地理信息系统)展示、招标投标、交通科教信息化、行业管理、专题栏目、出行服务、交通安全、公路施工企业信息、规费征收、统计信息、文明建设、厅直单位、地市交通局等23个栏目]。省交通文明单位信息管理系统,以及黑龙江公路统计年报系统、公路交通流量调查等系统,相继于2004和2005年投入使用。

  2004年7~8月,开发了省交通财务审计网上办公系统、省交通办公督办业务系统和黑龙江交通信息网上办公系统。同时开发了黑龙江省车辆通行费票据管理系统、黑龙江省路政管理系统、黑龙江省道路运输地理信息系统与黑龙江省水路运输、航道、港口管理和安全管理系统,并于2005年投入使用。

  同年,利用IBM整合技术,经过三年设计、开发的黑龙江省道路运输综合信息管理系统投入使用。借助系统Websphere平台实现了省、市(地)和县(市)运管部门三级网络架构的信息资源共享。实现共享资源的内容包括:办公自动化、网络化和信息;信息采集、管理、查询;集成公文信息系统、各种MIS和决策支持系统;有关信息的对外发布;访问所有的业务管理信息系统等。此系统的应用,实现了道路运输行业管理的一体化,包括:各项业务一体化,信息和数据相互流转,优化了办事流程,缩短了办公周期,方便了广大群众;图文表一体化,各业务办理中,表格填写、图形绘制、数据浏览、查询监控交替进行,切换方便,保证了办事的准确性;全部图形资料一体化,在同一图形界面中,可完成图形资源的整合、查询、使用、分析和地图更新等工作,也可将地理数据生成新的图形;内部办公与外部信息发布一体化,通过内部局域网,可完成各部门间协调办公,通过互联网,可实现异地办公、信息对外发布。综合信息管理系统的运用,转变了以往系统间互相分割,界面各异,数据不一的状况。

  2005年,完成了省交通厅与21个厅直属单位和10个市(地)交通局(哈、齐、佳市在建中)交通光纤专网连接,实现了省市网络视频和文件传输工作。在省交通厅的互联网线路上开通了VPN,实现了与国家交通部的数据、语音和视频图像的实时传输,保证了与交通及其他一类节点单位的视频会议系统、可视电视系统的使用。实现了省公路局、运管局等部分行业管理信息系统在交通行业信息专网上的运行。同时,黑龙江交通网站为社会提供咨询服务200余人次,点击率达到131.3万人次,全方位地为群众及时提供准确、权威的交通信息。在全省电子政务应用软件及互联网网站测评活动中,“黑龙江交通”网站被评为优秀互联网网站,黑龙江省交通宏观管理信息系统被评为应用软件优秀奖。

  至2005年底,全省公路交通部门的2000余台计算机已更新换代为IBM和HP(奔四)型。

  三、科技交流

  1988年,省交通科学研究所戴惠民,携《钢筋混凝土桥桩切向冻胀力的研究》论文,作为中国地理学会派出的“中国冻土代表团”成员,赴挪威出席第五届冻土会议,进行学术交流。1990年3月,省交通科研所齐作哲、刘德民、杨冠欣、陆炳正4人代表团,赴苏联哈巴罗夫斯克(伯力)科学生产中心,交流“寒区道路技术与冻害防治”的研究和成果应用,并洽谈了合作研究项目。

  同年11月,省交通科研所王端宜,赴加拿大阿尔伯塔省合作研究“沥青路面低温裂缝病害防治”,为期一年。

  1991年,省公路局与日本新潟大学共同进行“公路雪害防治研究”,历时4年完成。分别互访三次,分析了黑龙江省东北部道路雪害的成因,提出了防治措施。

  1992年,省交通厅与德国柏林工业大学合作,进行了“公路工程投资的经济分析与评价”研究,历时3年完成。对黑龙江省公路养护、建设投资合理使用提出了科学依据。

  1993年,省高路局与日本川田建设株式会社合资创办了哈尔滨北龙技术开发有限公司,设计日本的有关道路桥梁,合作开发道路设计软件。

  1994年,省公路局引进了芬兰的“低温冷拌油砾石技术”,利用了本省砾石资源,节约能源,减少环境污染,降低了中小交通量公路造价。

  1995年,请来了荷兰专家指导黑龙江省沥青改性课题的研究,引进了“沥青改性技术”。

  1996年,省交通厅组织5人团,赴美国参加亚太地区交通发展研究会,学习交流了交通先进技术及21世纪交通发展方向,参观考察了美国的公路基础设施及机械设备。

  1996~1997年,省交通科研所“TOP—SEAL土壤固化剂应用研究”项目先后与美国、新加坡、南非等国的专家进行了技术交流与研讨,国外专家多次赴同三公路佳木斯至哈尔滨段实验路现场进行技术指导。

  1998年4月,省交通科研所请来美国HERITAGE集团沥青材料公司副总裁柯瑞克·安东尼先生和张喜顺博士,举办了“沥青路面新技术新材料报告会”,东北三省70余名公路交通和大专院校的科技人员参加了报告会。同时与美方达成了技术合作意向。

  1998年6月,省交通科研所邀请加拿大专家詹兆辉,举办了“玻璃纤维格栅使用和防止路面反射裂缝技术研讨会”,60余名技术人员到会。加拿大专家介绍了国际上防止路面反射裂缝的最新技术及玻璃纤维格栅在公路扩建、维修中的应用。

  1998年,请来德国专家指导交流“SMA(沥青玛蹄脂混合料)技术”的研究与应用,参观了同三公路哈尔滨至双城段SMA实验路。

  2001年6月~2002年9月,省交通厅与芬兰卡洛提公司合作开展了“油砾石技术开发应用”项目。2001年6月,省公路局高学文副局长为团长的11人技术访问团赴芬兰学习、考察了油砾石技术。2002年5月、9月,芬兰卡洛提公司安迪·海克宁先生先到省交通科研所指导油砾石材料室内试验,后到省内大兴安岭塔河至漠河油砾石实验路指导相关技术标准、生产设备配备及调试、施工工艺。该项目应用于中小交通量公路建设,可降低工程造价30%,有重要的推广应用价值。

  2001年9月~2005年8月,省交通厅与日本新潟县开展了“JICA寒区道路铺装技术”合作项目。5年间双方互访九次,国家科技部批准,省交通厅科教处白海莹处长为团长的寒区路面技术合作事业交流(研修)访问团一行5人,前往日本新潟县进行了技术交流访问,省交通厅先后接待了日本新潟县以土屋至良、熊谷幸夫为团长的八批50余人次寒区道路铺装技术访问团,并向日方派遣了三批8名研修人员。2001年9月,双方就开展学术交流和技术培训签订了意向性协议。2002年,日本新潟县向日本政府申请了JICA专项技术合作资金用于与黑龙江省开展技术合作,《中国黑龙江省寒区公路铺装技术合作可行性研究》经省政府上报国家科技部。2003年,双方举行了技术交流研讨会,确定了“季冻区排水路面”“沥青路面结构排水”和“水泥混凝土路面铺装技术”研究课题,敲定双方交流合作计划。同时,参观考察了省交通科研所、同三公路哈尔滨至双城段、哈尔滨绕城高速公路西段松花江公路斜拉桥施工现场及绥满公路绥芬河至哈尔滨段。2004年,双方针对日方关于铺装结构的提案及中方施工计划交换了意见,日方还参观考察了绥满公路支线采用日方技术、材料铺筑的沥青排水路面及水泥混凝土路面实验路铺装现场、料场及施工设备。2005年,经一年多的观测和双方现场测试,效果良好。引进开发的日本三种路面结构设计技术,对解决黑龙江省公路沥青路面低温裂缝、水泥混凝土路面提前破损,以及改善路面雨季行驶功能均起到重要作用。

  2002年3月~2005年3月,省交通科研所与日本北海道开发土木研究所进行了技术交流。2002年3月,日方以齐藤智德理事长为团长的7人访问团来访,双方就开展寒区公路建设方面的技术研究与交流达成协议。同年10月,以能登繁幸理事为团长的访问团再次来访,双方就公路建设、维修养护及雪害防治等方面取得的最新技术研究成果进行了交流。2003年1月,中方以曹贵允所长为团长的10人访问团赴日,双方就开展“公路风吹雪防治与预警系统”“多年冻土地区桥涵工程技术研究”课题合作交流、不定期互派人员及交换资料达成意向。2005年3月,日方以西川纯一部长为团长的5人代表团来访,双方就雪害防治、水泥混凝土耐久性等课题进行了技术交流。

  2002~2004年,引进美国洛克邦德公司“掺硫改性沥青材料(SEMA粒料)”合作项目。2002年,省交通科研所邀请美方专家进行了学术交流和研讨,对美方生产的SEMA粒料进行了高温稳定性和低温抗裂性能室内试验检测。2003年6月,在美方专家指导下,采用从美方购进的SEMA粒料在鹤大公路鸡西至牡丹江段牡丹江互通立交桥引道上铺筑了实验路。经现场试验及两年的观察测试,该粒料低温抗裂性能效果不佳,且硫在施工中污染环境,不宜推广。

  2004年9月~2005年,省交通厅与加拿大合作开展了“低成本道路养护技术”研究项目。2004年9月,加方专家前来进行项目的对接与技术交流。双方进行了现场考察与座谈,确定了该项目要点是:低成本道路养护重点落在养护技术方面;养护工艺的研究侧重沥青表处路面;养护材料侧重砂石路面,同时学习加方的养护管理、机械等方面的经验。2005年,中方派出2人赴加拿大学习与交流。