7月30日，2021年廣西科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在南寧舉行，由中國(guó)工程院院士鄭皆連牽頭的“超大跨混凝土拱橋設(shè)計(jì)、施工與材料成套關(guān)鍵技術(shù)體系”項(xiàng)目榮獲2020年度廣西科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)技術(shù)發(fā)明類一等獎(jiǎng)。
“超大跨混凝土拱橋設(shè)計(jì)、施工與材料成套關(guān)鍵技術(shù)體系”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)攻克了超大跨徑鋼管混凝土拱橋高精度施工控制技術(shù)及裝備、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與處理、混凝土新材料制備及施工等核心技術(shù)，發(fā)明了自密實(shí)補(bǔ)償收縮混凝土，解決了鋼管混凝土拱橋管內(nèi)混凝土后期脫粘脫空的工程頑疾，極大推動(dòng)了拱橋建設(shè)技術(shù)進(jìn)步，使我國(guó)拱橋建設(shè)技術(shù)持續(xù)處于世界領(lǐng)先水平。
該項(xiàng)目技術(shù)已成功應(yīng)用于世界最大跨度拱橋——平南三橋等重大工程項(xiàng)目，具有顯著的社會(huì)效益。平南三橋于2018年破土動(dòng)工，2020年12月28日正式建成通車。大橋全長(zhǎng)1035米，主橋跨徑575米，是廣西荔浦至玉林高速公路平南北互通連接線上跨越潯江的一座特大橋，成為中國(guó)橋梁新名片。
近年來(lái)，鄭皆連院士作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)不斷攀登，一步步攻克了鋼管混凝土拱橋建設(shè)的技術(shù)難題。他說(shuō)：“隨著拱橋跨徑的增大，工程的風(fēng)險(xiǎn)和需要解決的問(wèn)題越多，500米跨徑的拱橋被世界認(rèn)為是拱橋建設(shè)的禁區(qū)。我們圍繞鋼管混凝土拱橋進(jìn)行研究，通過(guò)這套技術(shù)把拱橋最大跨徑推到了575米，建成世界最大跨徑的拱橋，575米是國(guó)外最大的鋼管混凝土拱橋跨徑的兩倍?！?
據(jù)鄭皆連院士介紹，“超大跨混凝土拱橋設(shè)計(jì)、施工與材料成套關(guān)鍵技術(shù)體系”項(xiàng)目新發(fā)明點(diǎn)主要有三點(diǎn)，一是創(chuàng)建了吊塔扣塔一體化設(shè)計(jì)及施工過(guò)程高精度主動(dòng)控制體系。以力主動(dòng)控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)剛度被動(dòng)控制，運(yùn)用北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)、智能張拉等前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)吊塔扣塔一體化設(shè)計(jì)及塔頂偏位高精度控制。二是創(chuàng)建了“地連墻+卵石層注漿加固”的大跨拱橋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和處理方法。針對(duì)平緩河岸的卵石層地基，采用地連墻深入地基巖石，并對(duì)地連墻內(nèi)的卵石層進(jìn)行注漿加固，使其能滿足特大跨徑拱橋?qū)Φ鼗囊?，較基礎(chǔ)置于基巖上節(jié)省投資、縮短工期、提高抗震能力，實(shí)現(xiàn)了大跨拱橋從山區(qū)向平緩河道的擴(kuò)展。三是研發(fā)了收縮補(bǔ)償分時(shí)膨脹自密實(shí)管內(nèi)高性能混凝土制備和檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)管內(nèi)混凝土?xí)r變收縮特性研發(fā)了收縮補(bǔ)償分時(shí)膨脹自密實(shí)高性能混凝土，提出了鋼管混凝土灌注密實(shí)度超聲定量分析方法?？朔藗鹘y(tǒng)技術(shù)下管內(nèi)混凝土灌注密實(shí)度差且難以無(wú)損定量分析的缺陷。
該項(xiàng)目成果具有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，推動(dòng)了土木工程領(lǐng)域鋼管混凝土拱橋的進(jìn)步和發(fā)展。主編標(biāo)準(zhǔn)3部，申請(qǐng)發(fā)明專利12項(xiàng)（獲授權(quán)6項(xiàng)，其中一項(xiàng)獲中國(guó)優(yōu)秀專利獎(jiǎng)），出版專著1部，在Engineering等國(guó)內(nèi)外知名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文16篇（SCI收錄5篇、EI收錄9篇）。研究成果解決了超大跨徑鋼管混凝土拱橋施工、基礎(chǔ)、材料等核心環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了鋼管混凝土拱橋在跨徑上的新突破，累積新增銷售額7億多元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。據(jù)悉，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還榮獲第二屆全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)牌，是全國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域唯一獲獎(jiǎng)的團(tuán)隊(duì)。
逢山開(kāi)路遇水搭橋，今天中國(guó)的橋梁總數(shù)超過(guò)100萬(wàn)座，穩(wěn)居世界第一?！皹蛄菏侵袊?guó)的一張科技名片，我們雖然修了很多橋，但只能稱為橋梁大國(guó)，我們研究的鋼管混凝土拱橋方向是中國(guó)從橋梁大國(guó)到橋梁強(qiáng)國(guó)的突破點(diǎn)，攻破了這個(gè)技術(shù)，我們就可以走向橋梁強(qiáng)國(guó)，為此我們還要繼續(xù)努力。”鄭皆連說(shuō)。
