編者按
近日,中國公路建設行業協會組織完成了2020年度「中國公路建設行業協會科學技術獎」評選工作,共評選出138項科學技術進步獎獲獎項目、10位科學技術英才獎獲獎者。
中國公路建設行業協會科學技術獎即原公路工程科技創新成果獎,2012年設立至今共評審出各級獎項千餘項,於2019年2月通過國家科學技術獎勵工作辦公室社會設獎審查,成功躋身我國社會科技獎勵名錄。該獎旨在表彰經一年以上工程實踐檢驗的具有先進性、科學性和適用性的科技研發成果,以及在技術研究、重大技術問題解決、標準規範編制、科技成果應用與推廣等科技管理工作中貢獻突出的個人。
為集中展示此次獲獎項目及獲獎個人,本報推出特別報導,敬請關注。
特等獎
粵港澳大灣區快速幹線瀝青路面高速化改造關鍵技術及應用研究
項目簡介
粵港澳大灣區是我國經濟最先發展、路網形成最早的地區之一,隨著輻射外圍區域經濟的發展,跨境交通量日益增大,既有路網通行能力已不能滿足過境和本區域通行需求。為有效利用現有道路資源,提升通行能力和服務水平,粵港澳大灣區快速幹線公路高速化改造需求巨大,但同時也面臨著嚴酷溼熱氣候條件、重載車輛多、地質條件複雜、道路結構病害突出、城鎮密集環保要求高、交通安全壓力大等諸多挑戰。
該項目依託佛山一環快速幹線公路高速化改造工程,打造「綠色、耐久、高效、節能」為主題的路面改造示範工程,以「精品示範、精準創新、精益製造」為目標,通過產學研相結合和持續攻關,構建綠色耐久、智慧高效、生態環保的幹線公路瀝青路面高速化改造技術體系,提升瀝青路面改造技術水平。主要取得以下創新成果:
提出在不中斷交通條件下,道路結構內部病害智能化快速檢測方法。該方法解決了大交通量道路結構病害精確診斷的技術難題。依託工程舊路結構層厚度、材料均勻性參數實現100%全覆蓋精準檢測,結構內部隱性開裂判斷精準率達到95%以上,同時實現了車道級軸載譜、路面結構溫度場及路基平衡溼度等路面改造設計參數精準檢測。
佛山一環北滘立交段。
構建了南方溼熱地區典型路面結構動態損傷分析模型。提出以粵港澳大灣區為代表的南方溼熱地區瀝青路面病害分類處置技術及抗裂加鋪設計方法,提出了新一代高性能排水抗裂和路面廢棄材料高效利用兩種典型路面結構組合,溼熱氣候及大交通量條件下路面結構及材料殘餘壽命得到最大化利用,解決了維修路面結構耐久保持的技術難題。舊路結構利用率超過90%,節省新集料約46萬立方米,工程總體節約資金超過3億元。
提出高速化改造工程保通、快速、環保、多處置路段跨越、多工序交叉等複雜施工環境下瀝青路面施工質量提升技術。形成了綠色耐久、智慧高效、生態環保的幹線公路瀝青路面改造技術體系。實現100%保通施工,混合料生產、運輸、攤鋪、碾壓智能化監控率達到100%,施工效率提高近60%,提前12個月完工,依託工程瀝青混合料生產累計節約能耗約2420噸標準煤,減少二氧化碳排放約6270噸,路面攤鋪工程優質率達100%。
該項目取得了系列自主智慧財產權,已授權發明專利23項,編制國標、團標、地標各1部,發表論文16篇,編寫專著3部,3項成果被列入交通運輸部科技成果推廣目錄。項目成果總體達到國際領先水平,研究成果先後在山東、安徽、河南、雲南、四川、內蒙古、廣東等省(區、市)超過1000公裡高等級公路上應用,對我國公路網整體性能提升、長效保持和加快交通強國建設具有重要引領和示範作用。近3年直接經濟效益超過5.7億元,同時降低了資源消耗、減少了交通延誤、提高了使用性能。
主要完成單位簡介
■山東省交通科學研究院
該單位是山東省唯一的綜合性交通運輸研究機構,研究領域涵蓋了道路工程、智能交通以及交通環境等十餘個方向。行業依託該院成立了交通運輸部高速公路養護技術交通行業重點實驗室(濟南)等9個掛靠機構,具有多支以全國知名專家領銜的專家團隊,正努力成為集「省廳和行業發展的強大智庫,高端技術研究的創新基地,權威的檢驗檢測、檢定校準、評價鑑定中心」三大功能於一體的現代化交通科研機構。
■佛山市交通科技有限公司
佛山市交通科技有限公司是佛山市國資委下屬企業佛山市路橋建設有限公司的二級子公司。該公司聚焦新材料、新結構、智慧交通三大重點領域,著力做強做優四大業務板塊,即固廢資源化再生、水泥基新材料、輕質泡沫土、信息化。未來,該公司將緊抓廣佛同城打造粵港澳大灣區發展極核的歷史機遇,走開放協同創新道路,加快推進新技術、新產業、新業態、新模式發展,建設成為佛山市交通行業的「科技研發中心、產業孵化中心、人才儲備中心、技術交流平臺」,並逐步打造形成以科技公司為發展引擎,涵蓋若干科技上市公司的大型綜合高新集團,增創佛山發展新優勢。
鋪前大橋強震區近跨斷層特大型橋梁大直徑深長樁基礎施工關鍵技術
項目簡介
海南鋪前跨海大橋橫跨海南島東北部的鋪前灣海域,連接文昌市鋪前鎮和海口市演豐鎮,是文昌木蘭灣規劃區與海口江東新區組團對接的關鍵節點工程,也是海南省迄今為止規模最大的獨立跨海橋梁工程。大橋建設條件極為複雜,項目位於強震、強風、強腐蝕區且跨越鋪前—清瀾活動斷層。大橋抗震設防烈度為國內最高,設計基本風速為國內最大。
海南鋪前跨海大橋項目全長5597米,其中跨海大橋長3959米,採用雙向6車道一級公路標準設計,設計時速80公裡,橋梁寬度32米。大橋主橋為獨塔鋼箱梁斜拉橋,全長460米,採用半漂浮體系;主梁採用扁平鋼箱梁,結構自重輕,動力特性好;橋塔為鋼筋混凝土結構,塔高151.8米,堅固挺拔,受力明確。為增強基礎抗震性能,主塔採用了群樁基礎,設左右兩個大型承臺,各設16根直徑4.3米的超大直徑鋼管複合樁。
海南鋪前跨海大橋。
根據國家地震局對該項目的地震安全性評價報告,海南鋪前跨海大橋50年超越概率10%地震動峰值加速度係數0.35g,50年超越概率2%地震動峰值加速度為0.59g,為國內最高。經過詳細勘察,橋址附近有20多條斷層,大橋跨越1處活動斷層、2處非活動斷層,是我國首座跨越活動斷層的跨海大橋。
鋪前跨海大橋抗震設計難度極大,近斷層、跨斷層地震強度遠高於現有橋梁抗震規範的設計範圍,無前例可循。項目組針對強震區近斷層、跨斷層特大型橋梁樁基礎建造技術難題,採用多種研究手段,對強震作用下的近斷層、跨斷層樁基礎的受荷機理、破壞模式及關鍵技術開展了系統研究,提出了適於鋪前跨海大橋的設計與施工技術並應用於實體工程。研究成果建立了「群樁基礎—斷層—海床巖土體」相互作用模型,揭示了強震區近斷層、跨斷層大直徑深長樁基礎的荷載傳遞機理及破壞模式,提出了強震區樁基礎的抗震設計關鍵參數與計算方法,構建了海洋環境樁基礎的成套施工標準化技術體系,提出了樁基礎的施工質量控制技術與標準。研究成果是對已有海洋環境橋梁樁基礎理論、技術及應用體系不足的補充和新的突破,使得工程應用具有系統的理論支撐,更加體系化且有創新性。
項目研究成果豐富,出版專著1部,發表論文23篇(SCI檢索4篇、EI檢索8篇);獲授權發明專利4項、實用新型專利25項;編制指南1部;培養研究生8名,提升了建設、監理、施工、檢測等單位30餘名技術人才的業務能力。本項目成果已在海南鋪前跨海大橋工程中得到成功應用,節約經濟投入達9400餘萬元,成效顯著。以鄭穎人院士為主任的鑑定委員會對該項目給予了高度評價:研究成果總體上達到國際領先水平。
主要完成單位簡介
■中國公路工程諮詢集團有限公司
中國公路工程諮詢集團有限公司(簡稱中諮集團)成立於1992年,最初為原交通部直屬企業,現為國資委管理的世界500強大型中央企業中國交通建設股份有限公司的全資子公司,下設30餘家子、分公司,員工總數2000餘人。
■長安大學
該高校是教育部和交通運輸部、自然資源部、住房和城鄉建設部、陝西省人民政府共建的國家「世界一流學科建設高校」,國家「211工程」重點建設大學,國家「985工程優勢學科創新平臺」建設高校。
■海南中交高速公路投資建設有限公司
該公司是中諮集團下屬子公司,註冊資本1億元,是中諮集團在海南省設立的區域總部公司,也是中諮集團在海南自由貿易港設立的屬地化、平臺化、實體化公司。
■中交第二航務工程局有限公司
該公司創建於1950年,是中國交通建設股份有限公司的全資子公司。現已發展成為一家融設計、施工、科研、資本運作於一體,以路橋、港航、鐵路、市政工程施工為主業,「大土木」、多元化經營的大型工程建設企業。
望東長江大橋建設成套技術研究及應用
項目簡介
安徽省望東長江大橋為國家高速公路網濟廣高速公路過江通道,2011年經國家發展改革委批覆立項,2012年年底開工建設,2016年12月建成通車。該橋為雙塔雙索麵、五跨半漂浮體系斜拉橋,跨度布置為78+228+638+228+78米,主梁採用連續聯長1250米的PK形分離式雙箱組合梁,建成時為國內外最大跨度、最大聯長的組合梁斜拉橋。
「望東長江大橋建設成套技術研究及應用」項目依託安徽省望東長江公路大橋,針對超大跨組合梁斜拉橋系統性問題開展研究,以加快我國組合梁斜拉橋技術研究與發展。
該項目圍繞大跨組合梁斜拉橋的體系、結構、構造、施工及管理等5方面展開。一是通過數值分析,風洞、振動臺等模型試驗,研發更適應於組合梁斜拉橋的新型結構體系。二是研究混凝土橋面板時變效應下的受力行為,解決鋼混一體化傳力機理不明的問題。三是通過模型試驗,數值分析,推導基於剛度相適應的剪力釘計算公式,解決傳統鋼混連接無理論支撐、剪力釘密布而經濟性差的問題;開發新型溼接縫連接材料和形式,解決傳統溼接縫收縮開裂問題;研究組合梁鋼結構受力、穩定、疲勞等特性,優化鋼結構形式。四是採用全節段預製拼裝一體化施工,探索大型橋梁工業化建造技術;研發新工藝、新設備,解決傳統組合梁二次組合建造工業化程度低,匹配精度差等問題;研發特殊條件下深水基礎成套施工工藝,解決南主塔基礎施工問題。五是研究大橋數位化建設和退化模型下養護管理方法,開發管理軟體,針對性解決大橋施工管理及養護問題。
望東長江公路大橋。
該項目首次提出了更適用於組合梁斜拉橋的「豎向大位移彈性支撐+縱向多階約束」的組合約束體系;提出了組合梁斜拉橋一體化預組合節段梁的設計與施工技術;建立了基於0.2毫米割線剛度理論的剪力釘抗剪剛度計算公式,以及橋面板不均勻收縮簡化計算方法;創建了大傾角裸巖面超大異型自適應鋼圍堰臥拼、臥運、豎轉、定位及著床等成套施工技術。
項目成果總體達到國際先進水平,其中「豎向大位移彈性支撐+縱向多階約束」新型體系達到國際領先水平。研究成果有力支撐瞭望東長江大橋建設,為大橋節約建設資金8700萬元,並在多座跨江、跨河橋梁及安徽省多座高速公路組合結構橋梁上得到推廣應用。
該項目專利「鋼圍堰的錨固方法及鋼圍堰結構」獲中國專利獎優秀獎;「望東長江大橋建設成套技術研究」獲安徽省交通科技進步獎特等獎;「大跨度疊合梁斜拉橋上部結構施工關鍵技術研究」獲中國公路學會科學技術獎二等獎;「望東長江大橋斜拉橋組合梁核心技術研究」獲中國公路學會科學技術獎二等獎;「大傾角裸巖面深水鋼圍堰施工技術研究獲」中國公路學會科學技術獎三等獎;「超大跨組合梁斜拉橋主梁時變效應下應力行為研究」獲中國公路學會科學技術獎三等獎;「望東長江公路大橋」獲公路交通優秀設計獎一等獎;「望東長江公路大橋」獲新中國成立70周年公路交通勘察設計獎經典工程。
主要完成單位簡介
該項目由安徽省交通控股集團有限公司、交通運輸部公路科學研究所、安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司(簡稱安徽設計總院)、中交公路規劃設計院有限公司、同濟大學、東南大學、中交路橋建設有限公司、中交第二航務工程局有限公司、中鐵大橋科學研究院有限公司、中鐵寶橋集團有限公司共同參與完成。
■安徽省交通控股集團有限公司
安徽省交通控股集團有限公司成立於2014年年底,為安徽省統一的高速公路投資運營管理平臺。截至2019年年底,該集團資產總額2525億元,擁有交通運輸、投資與資產管理、房地產和建築三大主業,下轄15家直屬單位,其中控股安徽皖通高速公路股份有限公司、安徽設計總院兩家上市公司,在崗職工24800人。目前,該集團營運高速公路裡程4462公裡,佔安徽省的91%,在建高速公路1030公裡。該公司在高速公路營運中首創的「微笑服務」品牌,成為交通運輸行業一張亮麗名片。該集團還打造了「安徽精度」品牌,建成了馬鞍山長江大橋、望東長江大橋、蕪湖長江二橋等一批品質徽道,先後榮獲詹天佑獎、魯班獎、李春獎以及喬治·理察森獎等創新大獎。
高速公路隧道快速無損檢測技術研發及工程應用
項目簡介
我國高速公路隧道建設運營環境複雜,隨著運營裡程及服役年齡的逐步增長,運營安全問題日漸凸顯。然而,由於隧道體量大,致災機理複雜,病害發生發展具有隨機性及隱蔽性,隧道安全預警全域性和時效性水平要求高,採用常規手段難以實現對安全問題的全時全域感知及有效預警。該項目主要完成單位雲南省交通投資建設集團有限公司(簡稱雲南交投集團)及下屬單位雲南武易高速公路有限公司等聯合同濟大學開展了近10年研究,真正解決了山區高速公路隧道病害全域檢測及智能評價難題。主要的創新成果有:
高速公路隧道輕型智能檢測車研製。採用單主機雙通道模式,開發了多通道雙耦合天線陣高速雷達;提出了車輛移動環境下機器視覺集群檢測參數定量確定模型及光源補償布設方法;集成光源補償、車輛定位等系統及多自由度檢測機構,通過軟硬體一體化網絡拓撲及模塊化設計,研發了國內首臺集表觀及隱蔽面檢測需求的公路隧道多功能輕型智能檢測車,滿足山區小半徑條件下時速40公裡行駛速度不幹擾交通移動檢測需求。
山區高速公路隧道災害預警集成技術與集成裝備成果——雲隧智檢。
高速公路隧道病害全域檢測技術及快速識別方法。發展了公路隧道車載機器視覺集群檢測同步快速解析技術及方法,採用新一代U-NET卷積神經網絡,綜合目標識別與語義分割算法,實現了裂縫等病害的實時檢測和同步定位,單張圖片檢測時間小於0.15秒,定位目標準確率達到90%,分割識別精度達98%;開發了隧道隨機斷面雷射掃描變形隨需式建模算法,實現了公路隧道整體變形快速識別,精度達2毫米;提出了隱蔽面病害雙頻雷達信號相關成像技術,提升深層病害精細化檢測需求,空洞檢測精度達到1釐米。
高速公路隧道前攝性維養理論及一體化安全保障技術。揭示了高速公路背後空洞、隧道襯砌厚度不足及隧道滲漏水等典型病害類型分布特徵及關聯發生機制;提出了以環境、材料、構建與結構體系於一體的隧道前攝性維養理論,給出了影響隧道安全性評定指標及其評定等級標準,提出了定性和定量相結合的多指標、多參數運營隧道安全性評定模型和方法;綜合立體化檢測、移動互聯的隱患排查平臺及RFID隧道養護巡檢,構建了高速公路一體化安全保障體系,解決了高速公路全時全域保障難題。
項目成果已開展體系化應用,共產生經濟效益2355.7萬元;獲授權發明專利7項;申請發明專利9項;獲得軟體著作權11項;發表論文35篇,其中SCI論文8篇、EI論文7篇;專著1部;標準1部,成果總體達到國際領先水平。
主要完成單位簡介
■雲南交投集團
該集團是雲南省綜合交通運輸領域及相關產業國有資本投資運營的主力軍,負責管養3000餘公裡高速公路,佔雲南省高速公路總裡程的近70%,水運投資佔全省水運投資的80%,產業涵蓋公路、水運、航空、市政基礎設施等大交通投資建設、運營管理、交通大數據資源開發運用和交通金融等領域。
該集團擁有公路施工總承包特級,市政公用工程施工總承包一級,公路交通工程(公路機電工程)專業承包一級,公路交通工程(公路安全設施)專業承包一級,工程勘察綜合類甲級,公路、市政、建築行業設計甲級,工程招標代理機構資質證書(甲級),公路工程監理甲級、公路機電工程專項監理、公路水運工程試驗檢測機構等級證書(公路工程綜合甲級)等150餘項資質。曾榮獲國家級科技進步二等獎兩項,省部級科技進步獎79項。
該集團的下屬公司雲南武易高速公路有限公司、雲南楚姚高速公路有限公司、雲南雲路工程檢測有限公司、雲南武易高速公路建設指揮部、雲南交投集團雲嶺建設有限公司、雲南交投集團公路建設有限公司負責落實開展高速公路投資、建設、檢測、運營等業務。
一等獎
高寒山區公路危巖崩塌安全評估、監控預警 與搶險保通關鍵技術研究
完成單位
新疆交通建設集團股份有限公司、招商局重慶科研設計院有限公司等單位
項目簡介
新疆交通建設集團股份有限公司作為項目第一承擔單位,聯合招商局重慶科研設計院有限公司共同針對高寒山區危巖經反覆凍融作用滑塌災害頻繁、塌方量大、災害損失嚴重等問題,綜合考慮地震動力、裂隙水凍融冰劈、大溫差巖體脹縮應力等效應下的危巖體失穩機制,研發了適用於高寒山區公路危巖崩塌安全評估、監控預警的危巖邊坡自動化智能安全監控裝備,並對危巖崩塌防治措施的設計方法和施工工藝進行了優化,項目成果已在新疆、西藏、雲南等多條公路成功應用。該成果大幅度提高了高寒山區危巖、崩塌安全監測與預警效率,為安全預警、應急搶險提供了有力支撐。
公路瀝青路面精表處養護新材料研發及成套應用技術研究
完成單位
重慶誠邦路面材料有限公司等單位
項目簡介
該項目成功研發了常溫施工型環氧複合改性瀝青膠結料及配套的「路面移動工廠式」全自動化智能精表處專用同步車,可實現多組分環氧類材料的自動計量、配料及同步灑、撒布,操作簡單,單車施工效率每工日超1萬平方米。
首創了公路瀝青路面精表處成套技術,專用於路面、橋面、隧道鋪裝層的預防養護及抗滑性能恢復提升,解決了路面表層抗滑衰減快、抗滑不足、交通事故頻發等問題。現已獲得國家專利29項,出版專著2部,形成國家工法及標準5部,獲得省部級科技獎勵5項,入選2019年度交通運輸重大科技創新成果推廣項目。通過全國近20個省(區、市)的公路及城市道路的效果實測,該技術可提升原路面摩擦擺值至70BPN以上,減少交通事故30%以上,延遲大中修3至5年,降低養護費用20%以上,經濟和社會效益巨大。
海綿型道路鋪裝耐久性設計與施工關鍵技術
完成單位
江蘇中路工程技術研究院有限公司等單位
項目簡介
海綿型道路鋪裝為大空隙結構,屬於非連續的離散體系,在高溫、多雨、重載的耦合作用下,耐久性問題一直是行業的難點。項目歷時5年以重大關鍵技術開發與集成應用為主,分別從指標、設計、實施、應用和評估五個層面構建了海綿型道路耐久性設計和施工技術。首次建立了剪切、變形、黏結性能多維度驗證的海綿型道路結構設計方法,開發了高強薄層環氧瀝青透排水鋪裝結構、多功能高滲透樹脂鋪裝結構,提出了滲透功能和耐久性能平衡的混合料設計方法與施工技術,研發了烯脂共聚複合改性高黏瀝青添加劑、耐候性樹脂等海綿道路關鍵材料,解決了海綿型道路在結構材料方面長期受限於國外壟斷「卡脖子」問題,替代國外進口產品並實現了產業化。
基於智能土工合成材料的路基安全預警與加固技術
完成單位
山東恆泰工程集團有限公司等單位
項目簡介
本項目圍繞高性能、智慧型土工合成材料研發及其築路關鍵應用技術等難題,系統研究了基於新型智能土工合成材料的路基安全預警與加固技術;研發了兼具加固和傳感功能的智能土工合成材料(Sensor-enabled Geosynthetics,簡稱SEG);研製了具有優良力學性能的排扣式嵌固土工格柵;開發了以智能土工合成材料為核心的路基變形監測軟、硬體系統;提出了基於智能土工合成材料及其變形監測系統的路基安全預警理論;創建了一整套路基加固及全壽命安全預警技術體系,為高等級道路優化設計、安全施工和高效維護提供了新的理論和技術手段。項目授權國內發明專利10項、實用新型專利10項,其他智慧財產權7項,發表行業內頂級學術論文7篇、專著1部、工法2項,研究成果已在山東省內多條高速公路成功應用。
複雜海況組合連續梁橋快速施工關鍵技術
完成單位
中鐵大橋局集團有限公司等單位
項目簡介
複雜海況組合連續梁橋快速施工關鍵技術依託中鐵大橋局集團有限公司港珠澳大橋橋梁工程CB05合同段,該合同段包括:九洲航道橋、淺水區非通航孔橋、珠澳口岸連接橋、收費站暗橋及互通立交等工程。該關鍵技術主要包括海上複合樁基礎鋼管插打精確定位技術,「大型承臺+底節」墩身整體快速預製技術,「流塑性淤泥海床埋置式承臺+底節」墩身安裝技術,矩形無內支撐雙壁鎖口鋼套箱圍堰施工技術,85米組合梁整孔製造、組合、整聯安裝施工技術,先後獲得20餘項專利,經科技成果評審認定該技術總體達到國際先進水平。我國的橋梁設計與建造技術已經位於世界領先水平,橋梁已作為重要的技術出口項目走向世界,複雜海況組合連續梁橋快速施工關鍵技術也將推廣到全世界。
大跨度纜索承重橋梁精細化分析關鍵技術及平臺開發
完成單位
中鐵大橋勘測設計院集團有限公司等單位
項目簡介
該項目立足我國橋梁建設的戰略需求,為了解決大跨度纜索承重橋梁在發展中遇到的新難題和制約發展的瓶頸問題,力爭將核心技術掌握在自己手裡,從零開始自主研發了大跨度纜索承重橋梁精細化分析平臺。該平臺具備從結構設計到施工控制的全過程分析能力,打破了對引進軟體的依賴並完成超越。平臺已成功應用於武漢楊泗港長江大橋等50多座大型橋梁中,包括懸索橋、斜拉橋及斜拉—懸吊組合體系等纜索承重橋梁。項目成果標誌著我國已掌握了大跨度纜索承重橋梁精細化設計和建造的核心技術,充分體現了科技創新能力和科技進步水平,必將推動纜索承重橋梁向更大跨發展,使我國的橋梁事業更大更強。
高速公路高墩橋梁檢測新技術及裝置研發與應用
完成單位
雲南省交通投資建設集團有限公司、雲南武易高速公路有限公司等單位
項目簡介
項目針對高速公路鋼筋混凝土橋梁普遍存在的內部鋼筋應力狀態無損感知困難的難題,基於磁記憶效應和力磁耦合理論,揭示了鋼筋磁化特性在其彈塑性形變區隨應力的演變規律,研發了基於自發漏磁場畸變特性無損檢測混凝土橋梁內部鋼筋破壞應力狀態的應用技術。針對高墩橋梁表觀病害高精度智能檢測手段缺乏的難題,該項目研發了四旋翼飛行式橋梁表觀病害檢測裝置和兩腔體負壓吸附式橋梁檢測爬壁機器人,實現了依據橋梁表面檢測圖像數據的病害自動識別和計算。項目研究獲得發明專利6項,取得軟體著作權5項,出版專著1部,發表SCI/EI收錄論文19篇,成果成功應用於雲南省武定至易門、楚雄至大姚高速公路和重慶市相關項目中的22座橋梁。
深水超厚淤泥層埋入式承臺無封底 混凝土鋼混組合吊箱圍堰施工技術研究
完成單位
中國鐵建港航局集團有限公司等單位
項目簡介
中國鐵建港航局集團有限公司完成的「深水超厚淤泥層埋入式承臺無封底混凝土鋼混組合吊箱圍堰施工技術研究」課題成果首次將帶混凝土預製底板鋼吊箱成功拓展和應用於軟土層低樁埋入式承臺,首次提出了「混凝土底板+底板外側擋泥裙邊+CIC型鎖扣連接」的新型鋼混組合吊箱結構,首次研發了一種吊箱壁體「CIC型鎖扣連接」技術,保證了壁體100%拆除循環利用,研發了一種應用於鋼混組合吊箱預製底板與鋼護筒間封堵的水下注漿膜袋,提高了吊箱的止水效果。該成果解決了以往鋼圍堰安裝費時、一次性使用、回收困難的缺點,真正實現裝配式節材、環保的目標,發揮綠色施工對促進可持續發展的作用。
強湧浪外海多跨V型墩混合梁剛構橋上部結構關鍵施工技術研究
完成單位
中交二航局第二工程有限公司等單位
項目簡介
該成果依託援馬爾地夫中馬友誼大橋工程,開創了遠洋深海無遮掩環境下施工特大型橋梁的先河,獲得國家發明專利11項、實用新型專利20項,省部級工法7項,軟體著作權1項;發表主要論文6篇,其中EI收錄論文1篇,ISOPE收錄論文2篇,發表核心期刊論文3篇。該成果首次提出深海高樁V型墩斜拉扣掛支架現澆及施工階段耦合分析控裂技術,研發了適用於強湧浪條件下鋼箱梁起吊脫空防碰撞及落梁緩衝裝置,提出了惡劣海況下在已成混凝土梁頂進行鋼箱梁合龍段總拼、頂推、下放合龍技術,探索了邊跨支點強制位移改善橋梁內力狀態的可行性。該研究成果形成了在長周期波湧浪條件下快速建造多跨混合梁剛構橋上構成套技術,為我國橋梁出海積累了寶貴經驗。
摩洛哥梭形塔鋼混組合梁斜拉橋建造技術
完成單位
中鐵大橋局集團第六工程有限公司等單位
項目簡介
該成果依託摩洛哥穆罕穆德六世斜拉橋研發,大橋為世界上首座空間三維曲線型主塔斜拉橋,是非洲已建成的最大斜拉橋。施工中的創新技術包括:通過合理增強裙板結構,採用大角度大餘量液壓爬模形式、鋼管結構組合式平臺解決了空間四肢變截面塔柱施工的問題;首創了主梁0號塊懸臂體施工吊架系及鋼混組合梁施工技術,解決了高空長大0號塊無索區的施工難題;建立了塔、梁、索之間溫度作用的變形協調方程,解決了高溫環境下施工對結構的影響。研究成果經科技成果評審,認定該技術達到國際領先水平,摩洛哥穆罕穆德六世斜拉橋工程獲法國2011年度建築設計大獎。
城市受限條件下超大跨剛性懸索鋼桁架梁橋建造關鍵技術研究
完成單位
中交二航局第二工程有限公司等單位
項目簡介
該成果依託目前我國最大跨徑(270米)剛性懸索鋼桁架梁橋重慶曾家巖嘉陵江大橋工程,首創剛性懸索鋼桁架梁橋無扣塔、小傾角斜拉扣掛整體架設技術,攻克了受大變幅水位影響、橋梁與高大濱江路基礎相交、上方跨過江電纜、「零淨距」跨越線(站)和節能環保、噪音汙染等城市受限條件下的施工難題,形成了低影響開發理念下的橋梁建造技術,構建了安全、便捷、高效、綠色、經濟的城市橋梁建造新模式,顯著提升了城市基礎設施的建設水平,產生了重大的經濟社會環保效益,具有重要的推廣應用價值。成果獲得國家發明專利18項、實用新型專利13項,省部級以上工法7項,發表學術論文18篇,其中SCI、EI期刊論文3篇,中文核心期刊論文5篇。
公路工程抗震防災與重載交通技術研究及應用
完成單位
雲南省交通投資建設集團有限公司、雲南武易高速公路有限公司等單位
項目簡介
該項目以雲南等強地震區公路工程構造物的建設和管理為研究對象,採用理論分析、數值模擬、大型振動臺試驗、研發新型HIRB高性能板式減震橡膠支座和工程驗證等手段,對影響交通生命線保通和安全的橋梁結構、擋土牆結構等重要構築物的抗震性能、及其超限超載汽車荷載治理等方面技術進行了系統研究。項目解決了高強度地震區面廣量大的常規中小跨徑橋梁的抗震性能提升的難題;提出並改善了柔性加筋土路堤結構的抗震性能;調研收集了總計420萬輛車輛的荷載數據,對不同測點車輛的荷載概率分布情況、超載情況進行了系統分析與研究。研究成果在雲南省內武定至易門、楚雄至大姚等多條高速公路上成功應用,項目授權發明專利3項,發表論文7篇,編寫技術指南2部。
溶蝕地層超大斷面隧道安全高效施工關鍵技術
完成單位
山東省路橋集團有限公司等單位
項目簡介
該項目圍繞超大斷面隧道圍巖變形機理與施工方法、防排水設計與滲漏水施工過程控制、機械化配套裝備及風險管控三大關鍵問題,開展了系統的理論、工藝、技術和裝備研究,解決了超大斷面隧道圍巖變形機理與施工方法設計難題,破解了溶蝕地層超大斷面隧道防排水設計與滲漏水施工過程控制難題,突破了溶蝕地層超大斷面隧道機械化施工及風險管控技術難題,形成了溶蝕地層超大斷面隧道安全高效施工關鍵技術,在我國上最大規模雙向8車道公路隧道群項目——濟南繞城高速濟南連接線等10餘個項目成功應用。相關成果出版專著2部,發表論文78篇,形成地方標準2項、行業工法6項,授權中國發明專利10項、實用新型20項。
嶺南山區公路隧道高品質建設與運營關鍵技術
完成單位
廣東惠清高速公路有限公司等單位
項目簡介
該項目依託惠清高速公路,開展嶺南山區公路隧道高品質建設與運營關鍵技術相關研究工作,解決了依託工程高品質建設與運營關鍵問題,建立了嶺南山區公路隧道高品質建設與運營技術體系,項目取得了一系列創新性成果,獲授權專利25項、軟體著作權4項、工法1項、主(參)編規範(標準)4部、出版專著4部,發表論文82篇,其中SCI、EI收錄28篇,該項目研究成果總體上達到國際先進水平,其中基於極限位移理論的隧道圍巖隨動預警技術達到國際領先水平,並應用於惠清高速公路、大潮高速公路、梅州東環高速公路等項目的多座隧道工程建設,累計產生經濟效益約2.94億元。
公路隧道高效太陽光照明及光能轉換智慧管控建設技術研究
完成單位
貴州省公路工程集團有限公司等單位
項目簡介
該項目針對公路交通建設向「智能化、低能耗、高品質」發展趨勢,研發了可用於隧道的新型高效太陽光直接照明裝備、適用於多照明方式的智能光伏供電系統以及多照明方式和供電方式的隧道照明智能管控系統,形成了一套適用綠色公路隧道建設太陽光綜合利用的綠色發展關鍵技術,實現基於太陽光照明及光能轉換技術應用前提下的系統性節能化水平的提高,達到保障隧道照明安全、提升隧道自動化節能效率和運營管理技術水平的目的。研究成果在貴州盤興高速公路上得到了示範應用,系統解決了滿足隧道視覺適應性的太陽光直接照明技術和光伏供電智慧光能轉換管控技術的節能化設計和控制問題,節約隧道照明運營費用50%以上。
複雜地質條件隧道約束混凝土支護關鍵技術及應用
完成單位
中建山東投資有限公司等單位
項目簡介
該項目提出了適用於複雜地質條件超大斷面隧道的約束混凝土支護體系,圍繞該體系進行科研攻關和工程實踐,研發了系列創新性試驗系統,揭示了軟弱圍巖—高強支護耦合作用機理,建立了超大斷面隧道約束混凝土支護理論與設計方法,形成了成套關鍵技術、裝備及施工工法,實現了複雜地質條件超大斷面隧道的穩定控制與高效施工。研究成果在全國最大城市公路隧道群、全國最大斷面公路隧道等交通隧道條件下推廣應用,減少了工程復修量,降低了工程造價,提高了機械化程度,保證了施工安全,取得了顯著的經濟和社會效益。
複雜山區穿越熱帶雨林國道升級改造成綠色高速公路關鍵技術
完成單位
雲南省交通投資建設集團有限公司、雲南小磨高速公路改擴建工程建設指揮部等單位
項目簡介
項目依託穿越熱帶雨林複雜山區生態環境保護要求極高的小勐養至磨憨二級公路升級改造為高速公路工程,攻克了既有公路線位合理優化利用、橋梁安全耐久性能提升、全強風化巖質邊坡生態防護加固、新舊隧道應急救援設施統籌最優設計、暴雨濃霧條件下行車安全等既有公路耐久性與安全性能提級的關鍵技術。項目成果達到國際領先水平,社會經濟效益顯著,填補了在複雜山區生態敏感公路實施改擴建工程的技術空白,形成的多要素控制普通公路升級改造成綠色高速公路的關鍵技術,極大推動了複雜山區高速公路改擴建工程技術進步。
公路工程施工安全防護標準化研究
完成單位
交通運輸部科學研究院等單位
項目簡介
項目首次提出了基於公路工程施工安全防護設施功能的分類方法,建立了公路工程施工安全防護設施體系框架,編制了公路工程施工安全防護設施清單,提出了公路工程施工安全防護設施技術標準和要求,研發了移動式橋梁防撞護欄施工作業臺車、摺疊式預製梁板上下爬梯、摺疊式懸吊裝置、公路隧道逃生管道等10臺(套)新型安全防護設施。項目研究成果填補了公路工程施工安全防護設施無技術標準的空白,提高了公路工程施工安全防護設施安裝、使用、維護和拆除的便利性、循環利用性、經濟適用性,提升了公路工程施工安全防護設施「本質安全」水平,推動了公路工程施工安全防護設施向標準化、模塊化、裝配化、專業化和工廠化發展。