超大跨混凝土拱桥项目荣获2020年度广西科学技术奖

近日，2021年广西科学技术奖励大会在南宁举行，由中国工程院院士郑皆连牵头的“超大跨混凝土拱桥设计、施工与材料成套关键技术体系”项目荣获2020年度广西科学技术奖技术发明类一等奖。  

郑皆连院士领奖（央广网发李娴摄）  

“超大跨混凝土拱桥设计、施工与材料成套关键技术体系”项目团队攻克了超大跨径钢管混凝土拱桥高精度施工控制技术及装备、关键基础设计与处理、混凝土新材料制备及施工等核心技术，发明了自密实补偿收缩混凝土，解决了钢管混凝土拱桥管内混凝土后期脱粘脱空的工程顽疾，极大推动了拱桥建设技术进步，使我国拱桥建设技术持续处于世界领先水平。  

该项目技术已成功应用于世界最大跨度拱桥——平南三桥等重大工程项目，具有显著的社会效益。平南三桥于2018年破土动工，2020年12月28日正式建成通车。大桥全长1035米，主桥跨径575米，是广西荔浦至玉林高速公路平南北互通连接线上跨越浔江的一座特大桥，成为中国桥梁新名片。  

近年来，郑皆连院士作为项目负责人，带领科研团队不断攀登，一步步攻克了钢管混凝土拱桥建设的技术难题。他说：“随着拱桥跨径的增大，工程的风险和需要解决的问题越多，500米跨径的拱桥被世界认为是拱桥建设的禁区。我们围绕钢管混凝土拱桥进行研究，通过这套技术把拱桥最大跨径推到了575米，建成世界最大跨径的拱桥，575米是国外最大的钢管混凝土拱桥跨径的两倍。”  

据郑皆连院士介绍，“超大跨混凝土拱桥设计、施工与材料成套关键技术体系”项目新发明点主要有三点，一是创建了吊塔扣塔一体化设计及施工过程高精度主动控制体系。以力主动控制代替传统刚度被动控制，运用北斗卫星定位系统、智能张拉等前沿技术，实现吊塔扣塔一体化设计及塔顶偏位高精度控制。二是创建了“地连墙+卵石层注浆加固”的大跨拱桥基础设计和处理方法。针对平缓河岸的卵石层地基，采用地连墙深入地基岩石，并对地连墙内的卵石层进行注浆加固，使其能满足特大跨径拱桥对地基的要求，较基础置于基岩上节省投资、缩短工期、提高抗震能力，实现了大跨拱桥从山区向平缓河道的扩展。三是研发了收缩补偿分时膨胀自密实管内高性能混凝土制备和检测关键技术。针对管内混凝土时变收缩特性研发了收缩补偿分时膨胀自密实高性能混凝土，提出了钢管混凝土灌注密实度超声定量分析方法。克服了传统技术下管内混凝土灌注密实度差且难以无损定量分析的缺陷。  

该项目成果具有完全的自主知识产权，为国内外首创，推动了土木工程领域钢管混凝土拱桥的进步和发展。主编标准3部，申请发明专利12项（获授权6项，其中一项获中国优秀专利奖），出版专著1部，在Engineering等国内外知名期刊发表学术论文16篇（SCI收录5篇、EI收录9篇）。研究成果解决了超大跨径钢管混凝土拱桥施工、基础、材料等核心环节的关键技术难题，实现了钢管混凝土拱桥在跨径上的新突破，累积新增销售额7亿多元，经济效益显著。据悉，该项目团队还荣获第二届全国创新争先奖牌，是全国基础设施建设领域唯一获奖的团队。  

逢山开路遇水搭桥，今天中国的桥梁总数超过100万座，稳居世界第一。“桥梁是中国的一张科技名片，我们虽然修了很多桥，但只能称为桥梁大国，我们研究的钢管混凝土拱桥方向是中国从桥梁大国到桥梁强国的突破点，攻破了这个技术，我们就可以走向桥梁强国，为此我们还要继续努力。”郑皆连说。