关于广西拟推荐2016年度国家科学技术奖候选项目的公示

1附件广西拟推荐2016年度国家科学技术奖励候选项目一、推荐候选项目1（一）项目名称500m级钢管混凝土拱桥建造核心技术创新与应用（二）奖励类别科技进步奖。（三）推荐单位意见项目通过攻克主跨530m的钢管混凝土拱桥建造过程中的系列难题，创新大型钢管混凝土结构真空辅助灌注管内混凝土技术、500m级钢管混凝土拱桥的制造安装成套技术、新型钢管混凝土拱桥主拱间横撑和主拱内横隔构造技术，形成了500m级钢管混凝土拱桥设计、施工核心技术，降低了桥梁造价，缩短建设周期，保证了世界上最大跨径钢管混凝土拱桥的安全和高质建成，具有里程碑意义。钢管混凝土拱肋还可作为混凝土拱桥的劲性骨架，在安全、经济的基础上提升混凝土拱桥的跨越能力，进一步凸显拱桥在现代桥梁中的独特优势，巩固我国世界拱桥强国的地位。同意推荐该项目申报国家科学技术进步奖。（四）项目简介项目研究来源于重大桥梁工程、广西交通运输厅科技计划项目，属于交通运输科学技术领域，依托四川合江长江一桥开展研究。该桥主跨530m，是目前世界最大跨径钢管混凝土拱桥，由我国自主研究、设计、建造。二十多年来，我国已建成钢管混凝土拱桥400多座，这种桥施工速度快、经济性好，尤其适合跨越峡谷。此外，混凝土拱桥要向更大跨径发展，国内外共识就是设劲性骨架，钢管混凝土拱桁是极好的劲性骨架。但该种桥型还存在一些问2题，如施工风险大（本课题依托工程有2项达IV级风险）、管内混凝土存在不同程度的脱空等。为确保依托工程安全、优质建成，降低特大跨径钢管混凝土拱桥建造风险和造价，推动混凝土拱桥向更大跨径发展，本项目对500m级钢管混凝土拱桥建造核心技术进行了研究，取得了如下重大创新性成果：1.国际首创了大型钢管混凝土结构真空辅助灌注管内混凝土技术。开展了大比例仿真模型对比试验，首次研发了“大型钢管混凝土结构管内混凝土真空辅助灌注方法”和相应的“真空辅助灌注系统”，成功应用于合江长江一桥，首次实现了特大跨径钢管混凝土拱桥管内混凝土全过程真空辅助三级连续泵送施工，解决了常规工艺灌注管内混凝土密实性差的难题，提高了钢管混凝土拱桥的耐久性。2.首次形成了500m级钢管混凝土拱桥的制造安装成套技术。提出了桥梁超高超宽扣塔的大段安装摇臂抱杆技术，攻克了特大体量钢管结构制造、大吊重超高可拆分横移主索缆索吊装系统、组合式锚锭斜拉扣挂系统等技术难题，解决了500m级钢管混凝土拱桥的制造安装难题，对大跨径钢管混凝土拱桥的建造起到了良好的示范作用。3.首次提出了一种新型钢管混凝土拱桥主拱间横撑和主拱内横隔构造形式。采用轻型横撑（上弦用K撑，下弦用单管）解决了500m级钢管混凝土拱桥拱肋的稳定问题；提出了按拱肋吊装节段逐段设置横撑的思路，采用双竖腹杆，实现了无临时构件安装拱肋，把工地空中焊接工作量减到最小。本项创新节约了成本，提高了工程质量，提升了桥梁的景观性。4.研发了全隔离、全防腐的吊杆拉索，将吊杆拉索的使用寿命由15年提高到30年以上，保证了吊杆拉索的使用安全和耐久性，解决了吊杆拉索腐蚀而致桥面垮塌的问题；在拱桥上采用了水平辅助索制振措施，有效解决了吊索的风雨激振问题。项目获得国家发明专利4项、实用新型专利4项；获得国家级工法3项；参与制定国家标准1项，主持制定行业和地方标准各1项；出版论文27篇，其中EI收录3篇。采用本成果完成的依托工程总造价仅2.5亿，全桥单位造价仅1.009万/m2，建造费用约为同等跨径钢箱拱桥的2/3；在合理地质地形条件下采用700m级钢管混凝土拱桥代替1000m级悬索桥，其费用约为悬索桥的1/2~2/3。3本成果应用于合江长江一桥，产生直接经济效益为10867万元，并推广应用于云桂高速铁路南盘江特大桥（跨径416m，世界最大跨径高铁劲性骨架混凝土拱桥）、泸州合江长江三桥（跨径507m）、广西六钦高速钦江特大桥等工程建设，经济效益显著。项目在钢管混凝土拱桥建造方面取得了重大突破，成果达到世界先进水平，核心成果达到世界领先水平，促进了行业科技进步，对钢管混凝土拱桥和劲性骨架混凝土拱桥向更大跨径发展产生了重要的推动作用和深远影响，必将促进后者在高铁上大量应用，同时也将进一步推动钢管混凝土拱桥取代特大跨径钢桁拱桥以及在山区取代千米级悬索桥，具有广泛的推广应用价值和国际竞争优势。（五）客观评价1．“500m级钢管混凝土拱桥建造核心技术”获2014年度广西科学技术奖科技进步一等奖。2．科学技术成果鉴定证书：2014年3月，由聂建国院士，凤懋润（交通部原总工程师），张建峰（中铁工原副总工程师），马庭林、徐恭义、胡建华三位国家设计大师等著名桥梁专家组成的鉴定委员会对“500m级钢管混凝土拱桥建造核心技术”评价如下：“研究成果支撑了世界最大跨径（530m）钢管混凝土拱桥的成功建设，……，为500m级钢管混凝土拱桥建造提供了可靠的理论与实践依据，为钢管混凝土拱桥向更大跨径发展奠定了坚实的基础，具有显著的技术经济效益和社会效益，推广应用前景广阔。……，本研究成果创新性突出，总体达到国际先进水平，其中大型钢管混凝土结构管内混凝土真空辅助灌注方法等达到了国际领先水平。”3．项海帆等3位院士评价意见。4．2015年4月香山科学会议第524次学术讨论会“中国桥梁技术发展战略”中葛耀君、项海帆在报告《桥梁技术创新中外比较与发展思考》——“最新桥梁技术”中以合江长江一桥建造技术为背景提出：“中国最新技术之七：钢管混凝土拱桥技术”。5．合江长江一桥是中国团组推荐参评2016年世界杰出工程奖的唯一中国桥梁。6．泸州东南高速公路发展有限公司应用证明：“……，顺利且高精度地完成4了依托工程上部结构安装，并大大降低了总造价；设计上采用主拱横向连接系和组合式钢管混凝土横撑构造，既提高了主拱的整体稳定性、节约了材料，同时提升了桥梁的景观性。”7．广西壮族自治区交通运输厅（2014年8月）：“广西地方标准《钢管混凝土拱桥施工技术规程》通过审定”。（六）推广应用情况本课题整体技术已在2013年1月1日之前应用于依托工程合江长江一桥，保证了大桥安全、顺利的完成建设。在钢管混凝土灌注施工中，应用“真空辅助灌注技术”，确保了管内混凝土的灌注密实（灌注时间：2012年3月8日~2012年4月10日）。在扣塔安装施工中，应用“摇臂抱杆技术”，保证了安全、优质且经济的完成了高度160m的塔架安装（扣塔安装：2011年1月12日~2011年6月30日）。研发并应用了塔高180m的缆索吊装、斜拉扣挂系统，该系统集合了单组横移式主索、拱肋水上回转起吊、组合式锚锭、特大体量钢管拱肋节段高精度安装、大节段桥面梁多方式安装等新技术，顺利且高精度地完成了依托工程上部结构安装（拱肋安装：2011年9月1日~2011年12月24日；吊杆和桥面格子梁安装：2012年5月13日~2012年9月5日），并大大降低了总造价。采用轻型横撑解决了大桥拱肋稳定问题；按拱肋吊装节段逐段设置横撑；实现了无临时构件安装拱肋，把工地空中焊接工作量减到最小。既节约了成本，提高了工程质量，又提升了桥梁的景观性。采用了全隔离、全防腐的吊杆拉索，及水平辅助索制振措施，保证了吊杆拉索的使用安全和耐久性。本成果推广应用于云桂高速铁路南盘江特大桥（跨径416m，世界最大跨径高铁劲性骨架混凝土拱桥）、泸州合江长江大桥（跨径507m）、广西六钦高速钦江特大桥等工程建设。（七）主要知识产权证明目录知识产权类别知识产权具体名称授权号授权日期证书编号权利人发明人发明专利有效状态发明专利大型钢管混凝土结构管内混凝土真空辅助灌注201210184040.72013.5.151197656广西壮族自治区公路桥梁工程总公司郑皆连；韩玉；秦大燕；冯智；罗业凤；庞博新；罗岩枫；魏华；赵吉卫；王建军；杨占峰；陈光辉；有效5知识产权类别知识产权具体名称授权号授权日期证书编号权利人发明人发明专利有效状态方法及灌注系统王劼耘；牟廷敏；朱云发；张坤球；林峰；丁庆军；龙跃发明专利塔架组立装置及塔架组立装置组立钢管混凝土塔架的方法201210298477.32014.7.161444161广西壮族自治区公路桥梁工程总公司韩玉、秦大燕、冯智、赵吉卫、杨占峰、王建军、魏华、罗业凤、庞博新、黄金文、林峰、杨帆、唐健、凌忠、黄贵平、冯春萌、石江平有效发明专利一种索鞍横移系统及索鞍横移施工方法201210297843.32014.12.101540446广西壮族自治区公路桥梁工程总公司秦大燕、庞博新、王建军、魏华、韩玉、冯智、杨占峰、赵吉卫、林峰、罗岩枫、凌忠、黄贵平、冯春萌、唐健、杨帆有效发明专利钢绞线整束挤压锚索拉索200710051224.52010.12.22719188柳州欧维姆机械股份有限公司黄颖、朱万旭、杨帆、龙跃、黎海宇、梁丽、严军有效实用新型专利一种抽真空系统201220263770.12013.4.102843460广西壮族自治区公路桥梁工程总公司魏华；杨占峰；赵吉卫；王建军；唐健；林峰；韩玉；秦大燕；龙跃有效实用新型专利钢管混凝土矩形拱肋内横隔构造201120112429.12011.11.232009035四川省交通厅公路勘察设计研究院牟廷敏；范碧琨；陶齐宇；田波；林小军；欧昌伟；李健有效实用新型专利组合式钢管混凝土肋间横撑构造201120118121.82011.11.232009579四川省交通厅公路勘察设计研究院牟廷敏；范碧琨；庒卫林；林小军；陶齐宇；田波；欧昌伟；李健有效实用新型专利组合式锚碇构造201120156647.52011.12.142036706四川省交通厅公路勘察设计研究院牟廷敏；林小军；范碧琨；梁健；朱云发；郑旭峰；王大春；韩玉有效（八）主要完成人情况1．郑皆连：排名1；行政职务：无；技术职称：教授级高工；工作单位：广西大学；完成单位：广西大学；对本项目技术创造性贡献：对第1、2、3项创新做出创造性贡献，总课题组组长，研究课题总体规划，确定研究课题技术路线，工艺方案制定及审定，研究报告审核。在第1项创新中负责总体策划和指导，发明专利排第1，论文：钢管混凝土拱段真空辅助灌注工艺试验研究/中国公路学报6/第一作者、700m级钢管混凝土拱桥设计与建造可行性研究/中国工程科学/第一作者、斜拉索在劲性骨架混凝土拱桥施工中的调载机理/桥梁/第一作者、在劲性拱骨架上实现混凝土连续浇注的探讨/重庆交通大学学报/第一作者。2．韩玉：排名2；行政职务：总工程师；技术职称：教授级高工；工作单位：广西路桥工程集团有限公司；完成单位：广西路桥工程集团有限公司；对本项目技术创造性贡献：对第1、2项创新做出创造性贡献，在第1项创新中负责现场策划组织真空试验的实施及实桥组织应用，发明专利排名第2，论文：合江长江一桥施工关键技术及创新/公路/第一作者及KeyTechnologiesintheConstructionoftheBosidengHeJiangYangtzeRiverBridge/第七届国际拱桥会议论文集/第一作者。在第2项创新中负责提升式摇臂安装钢管混凝土塔架施工新技术论证及缆索吊机吊塔设计方案提出，论文：提升式摇臂安装钢管混凝土塔架施工新技术/公路/第一作者；缆索吊机承载索几何非线性计算方法/公路/第一作者。3．牟廷敏：排名3；行政职务：副总工程师；技术职称：教授级高工；工作单位：四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院；完成单位：四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院；对本项目技术创造性贡献：对第3项创新做出创造性贡献，负责主拱横撑构造、主拱腹杆构造等新结构的设计和审核，论文：THEDESIGNOFTHELONGESTCONCRETE-FILLEDSTEELTUBULARARCHBRIDGE-HEJIANGYANGTZERIVERBRIDGE/第七届国际拱桥会议论文集/第一作者。4．冯智：排名4；行政职务：副总经理；技术职称：教授级高工；工作单位：广西路桥工程集团有限公司；完成单位：广西路桥工程集团有限公司；对本项目技术创造性贡献：对第1、2项创新做出创造性贡献，在第1项创新中负责技术指导和咨询，发明专利排名第4；在第2项创新中负责技术