2021年廣西科學技術獎勵大會在南寧舉行，由中國工程院院士鄭皆連牽頭的“超大跨混凝土拱橋設計、施工與材料成套關鍵技術體系”項目榮獲2020年度廣西科學技術獎技術發(fā)明類一等獎。

鄭皆連院士領獎

“超大跨混凝土拱橋設計、施工與材料成套關鍵技術體系”項目團隊攻克了超大跨徑鋼管混凝土拱橋高精度施工控制技術及裝備、關鍵基礎設計與處理、混凝土新材料制備及施工等核心技術，發(fā)明了自密實補償收縮混凝土，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，極大推動了拱橋建設技術進步，使我國拱橋建設技術持續(xù)處于世界領先水平。

該項目技術已成功應用于世界最大跨度拱橋——平南三橋等重大工程項目，具有顯著的社會效益。平南三橋于2018年破土動工，2020年12月28日正式建成通車。大橋全長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，成為中國橋梁新名片。

近年來，鄭皆連院士作為項目負責人，帶領科研團隊不斷攀登，一步步攻克了鋼管混凝土拱橋建設的技術難題。他說：“隨著拱橋跨徑的增大，工程的風險和需要解決的問題越多，500米跨徑的拱橋被世界認為是拱橋建設的禁區(qū)。我們圍繞鋼管混凝土拱橋進行研究，通過這套技術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計、施工與材料成套關鍵技術體系”項目新發(fā)明點主要有三點，一是創(chuàng)建了吊塔扣塔一體化設計及施工過程高精度主動控制體系。以力主動控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)剛度被動控制，運用北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)、智能張拉等前沿技術，實現(xiàn)吊塔扣塔一體化設計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”的大跨拱橋基礎設計和處理方法。針對平緩河岸的卵石層地基，采用地連墻深入地基巖石，并對地連墻內(nèi)的卵石層進行注漿加固，使其能滿足特大跨徑拱橋?qū)Φ鼗囊螅^基礎置于基巖上節(jié)省投資、縮短工期、提高抗震能力，實現(xiàn)了大跨拱橋從山區(qū)向平緩河道的擴展。三是研發(fā)了收縮補償分時膨脹自密實管內(nèi)高性能混凝土制備和檢測關鍵技術。針對管內(nèi)混凝土時變收縮特性研發(fā)了收縮補償分時膨脹自密實高性能混凝土，提出了鋼管混凝土灌注密實度超聲定量分析方法。克服了傳統(tǒng)技術下管內(nèi)混凝土灌注密實度差且難以無損定量分析的缺陷。

該項目成果具有完全的自主知識產(chǎn)權，為國內(nèi)外首創(chuàng)，推動了土木工程領域鋼管混凝土拱橋的進步和發(fā)展。主編標準3部，申請發(fā)明專利12項（獲授權6項，其中一項獲中國優(yōu)秀專利獎），出版專著1部，在Engineering等國內(nèi)外知名期刊發(fā)表學術論文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、材料等核心環(huán)節(jié)的關鍵技術難題，實現(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)濟效益顯著。據(jù)悉，該項目團隊還榮獲第二屆全國創(chuàng)新爭先獎牌，是全國基礎設施建設領域唯一獲獎的團隊。

逢山開路遇水搭橋，今天中國的橋梁總數(shù)超過100萬座，穩(wěn)居世界第一。“橋梁是中國的一張科技名片，我們雖然修了很多橋，但只能稱為橋梁大國，我們研究的鋼管混凝土拱橋方向是中國從橋梁大國到橋梁強國的突破點，攻破了這個技術，我們就可以走向橋梁強國，為此我們還要繼續(xù)努力。”鄭皆連說。