淺談長江第五大橋科技成果轉化實踐范文

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摘要：在全面貫徹落實國家和部省創新驅動發展戰略、實現江蘇“交通強省”的關鍵時期，如何加強科技成果轉化與應用，是亟待解決的難題。本文以南京長江第五大橋工程建設為依托，闡述了科技成果轉化工作的實踐內容，總結了管理思路與方法，提出了實踐目標。

關鍵詞：科技；成果轉化；實踐

科技創新推動了交通建設事業的快速發展，交通工程建設數量和質量得以大幅提升，但在成果轉化方面，因受到工程建設管理模式、設計、資金、時間、試驗條件、試驗水平等諸多因素的制約，推廣應用難的問題尚未解決。在以實現交通強國為目標的新一輪交通建設發展中，如何在工程建設中提高科技成果轉化效率，已經成為工程建設管理的重中之重。

1實踐工程概況

南京長江第五大橋（下稱南京五橋）是國家《長江干流橋梁（隧道）建設規劃》和南京市城市總體規劃確定的重要過江通道、南京市繞城快速環線的重要組成部分，工程建設有利于緩解國道在我市境內過江的瓶頸，促進長江經濟帶發展。2016年7月，國家發改委正式批復同意建設南京五橋。南京五橋跨主江大橋為縱向鉆石型索塔中央雙索面三塔組合梁斜拉橋，索塔采用鋼混組合索塔，主梁采用國內首創的粗骨料活性粉末混凝土為橋面板的扁平流線型整體箱組合梁結構，斜拉索采用鋼絞線斜拉索；夾江隧道主體結構采用盾構法施工，隧道穿越江心洲生態島，對環境保護要求極高。

2科技轉化實踐目標

南京五橋建設起點高，工程規模大，建設周期短，安全風險高，施工難度大，涉及面廣，管理條件復雜，其建設過程是現代工程科學技術綜合運用的體現，也是研究新技術、新工藝、新材料、新設備，推廣應用科技成果的良好平臺。南京五橋立項了江蘇省重大科技專項《南京長江五橋關鍵建設技術研究》，以期提高大跨徑橋梁、大盾構隧道建設自主創新能力以及大型項目的管理能力和水平，加大新材料、新技術、新工藝在工程建設中的推廣應用，形成施工技術指南、技術指標及檢測驗收標準等一批具有自主知識產權的行業引領性研究成果，填補國內空白，指導后續同類型工程建設，并培養一支高素質的人才隊伍。

3關鍵建設技術研究內容

3.1粗骨料活性粉末混凝土在跨主江大橋上的應用超高性能混凝土（UltraHighPerformanceConcrete，簡稱UHPC）具有高強度、高延性和高耐久性三大特點，這使得UHPC用于橋面板中能大幅減小結構尺寸，且UHPC卓越的力學性能使其在預制構件快速施工方面有獨特的優勢。在UHPC中摻入粗骨料（粗骨料活性粉末混凝土）可以帶來以下優勢：可一定程度降低成本、抑制收縮，降低開裂風險、減少膠材用量，降低水化溫升、對工作性能、抗壓強度基本無負面影響，顆粒粒徑合適的高強粗骨料還有利于抗壓強度的提高，耐磨性能也會有所提高。但同時，也會減小纖維的分散空間，造成纖維團聚和搭接現象，導致纖維分散系數和取向度的降低，影響纖維的強化作用，從而對UHPC的拉伸強度和裂后性能造成一定影響，添加粗骨料后抗滲性能和抗凍性能也有所下降。南京五橋主橋采用了鋼-粗骨料活性粉末混凝土組合梁型式，以解決正交異性板疲勞及鋼橋面鋪裝的難題，有效降低上部結構的造價，提高主梁的剛度和經濟跨徑。粗骨料活性粉末混凝土橋面板作為一種新型水泥基材料的受彎構件，由于材料的力學行為遠高于普通混凝土，使得結構行為亦不同于普通混凝土橋面板。鑒于國內外無該類結構應用實例，因此從材料、技術標準、結構和施工工藝方面開展了粗骨料活性粉末混凝土物理力學性能試驗研究及驗證、板式構件結構力學性能與靜動力試驗研究、橋面板施工工藝研究、橋面板足尺模型靜動力試驗等大量科技攻關，以期形成施工技術指南、技術指標及檢測驗收標準，填補國內空白，指導后續同類型工程建設。

3.2鋼-混凝土組合索塔的應用近十幾年來，我國建成了許多大跨徑纜索體系橋梁，其中橋塔是斜拉橋與懸索橋的共有結構之一，是纜索支承橋梁中的重要受力構件。橋塔主要可分為鋼橋塔、混凝土橋塔和鋼-混凝土組合橋塔，其中鋼橋塔與混凝土橋塔均有較多的工程應用與科研成果，而鋼-混凝土組合橋塔作為新型的結構形式具有廣闊的應用前景。南京五橋采用三塔斜拉橋的研究表明，三塔斜拉橋的中間塔兩側均無輔助墩和過渡墩，不能對主梁和索塔剛度提供有效約束作用，因此結構各個響應的活載影響線幅度和范圍增大，各個構件的活載效應變大。如何提高中塔穩定性、主梁豎向剛度、控制斜拉索疲勞應力幅度和滿足索塔受力要求是三塔斜拉橋結構設計的關鍵。鋼-混凝土組合橋塔綜合發揮了鋼與混凝土材料性能的優勢，具有抗震性能好、結構阻尼大、抗風性能優越、施工成本低、工廠化加工精度高等優勢，有望解決南京五橋中塔剛度不足的技術難題。鋼-混凝土組合橋塔在我國的應用報道仍然尚屬空白，針對組合橋塔的大縮尺比節段模型試驗數據較少，鋼-混凝土組合橋塔在設計、施工中的部分問題需要繼續加強研究。為此，針對南京五橋的設計條件，開展了鋼殼與混凝土間連接件受力性能、雙鋼板組合索塔的局部塔壁受力性能試驗、雙鋼板組合索塔受力性能數值模擬、雙鋼板組合索塔的施工過程仿真模擬分析等研究，通過試驗研究與數值模擬的方式驗證鋼-混凝土組合橋塔在實際工程中的可行性與可靠性，為設計方案的確定提供優化建議與設計依據，為未來的跨海多塔斜拉橋建設與無背索斜拉橋建設提供參考。

3.3盾構隧道的棄漿環保處理與改良近年來我國地下工程建設項目增長迅速，泥水盾構以無需特殊土體改良、地質適應性強、開挖面穩定性高等優點成為國內外過江隧道建設首選施工技術，但盾構段掘進產生的棄漿含有大量堿、正電膠及其他增粘劑，造成泥漿粘度大、難以壓濾脫水等特點，必須在處理前進行調質和改性處理，這方面的研究和應用較少。南京五橋施工區屬于長江夾江影響范圍，地處位置特殊，施工區域還存在南京市取水口一處，對工程環保和綠色施工提出了極高的要求。南京五橋結合施工實際具體情況，開展了廢棄泥漿泥水分離渣土土性和微觀分析、廢棄泥漿和篩分渣土配制壁后注漿再利用、廢棄泥漿絮凝沉降工藝和快速機械脫水工藝比選、廢棄泥漿常溫快速干化、泥水分離廢水處理、廢棄泥漿泥水分離廢水就地利用、制備盾構泥漿性能及調控技術等系列研究和應用，將總結一套盾構廢棄泥漿快速脫水環保處理核心技術及就地快速干化和資源化工藝，為南京五橋提供技術支撐，并形成一批擁有核心自主知識產權、技術水平國際先進和實用性強的研究成果，為類似工程問題解決提供參考。

3.4基于“BIM+互聯網技術”的全壽命周期信息管理技術的應用BIM+互聯網新技術正迎來推廣應用的高峰期，工程信息模型（BIM）是工程建管養體制從設計、施工、運維“分離”向“一體化”發展的必然要求和現代信息技術發展及其在工程領域應用的必然結果。BIM技術在橋梁工程中的應用，是從建筑全生命周期設計的理念和方法出發，將設計階段、施工階段和運營階段的所有信息通過電子化的集成應用與管理，有效避免了各階段相對獨立造成的信息孤島和前后階段無法溝通造成的信息斷層的現象，為建設項目的各參建方提供了一個信息交流和協同工作的平臺，橋梁建設和養護朝著精益品質、綠色長壽的方向發展，BIM為此提供了重要的技術支撐手段。南京五橋建設規模宏大，建設條件復雜，結構重大創新，建設技術難度高，參建方眾多，信息交互頻繁，搭建基于BIM技術的南京五橋全壽命周期協同管理平臺，可使參建各方高效協同，建設工程建設和管養大數據庫，質量安全原始溯源，提升質量及安全管控能力。在南京五橋建立不同深度等級的BIM模型、制定相關技術標準和BIM實施細則、建立橋塔鋼殼和UHPC組合梁鋼結構LOD400級深化設計模型、實施全壽命周期BIM總體規劃后，為建管養提供了新一代支撐技術，并以三維可視化+網絡協同技術等現代信息技術和工程技術的有機結合，改造傳統的建管養工作模式和流程，實現技術、管理、機制的跨越。

4科技成果轉化管理手段

4.1制度先行，科技成果轉化工作規范化吸取南京二橋、三橋、四橋的建設經驗，制定了科學研究管理辦法，按照“科研成果共享，科研資源共享，產、學、研一體化”的總體思路，立足工程中的重大及關鍵技術難題，兼顧支持共性、基礎性的技術攻關，合理配置科技資源，將科研管理規范化、制度化，統一扎口，規范管理。4.2超前謀劃，構架科研工作大綱積極鼓勵參建單位開展科研攻關，自工程前期工作起，即開始醞釀和組織科研工作，并根據工程設計、施工方案征集、類似工程調查研究的成果等，結合總體工程建設計劃，逐步形成了內容涉及工程全線重點和難點的《南京五橋科研工作大綱》，明確了南京五橋科技創新工作的指導思想，制定了工作方針和創新目標。

4.3專家咨詢，解決關鍵技術難題特聘國內知名橋梁、隧道專家組成了南京市過江通道建設技術專家組，定期召開會議，對工程重點難點、科技創新關鍵問題進行咨詢，為工程科技轉化工作保駕護航。

4.4創新管理，上線科研管理模塊在自主開發的南京五橋工程管理信息系統中設置科研項目管理模塊，明確了科研項目立項、進度計劃、中間檢查、驗收鑒定、獎項申報管理以及最終成果收集的要求，并將其電子化、信息化，強化了科技成果轉化工作管理手段。

5結語

深化交通工程建設中的科技成果轉化與應用，是“十三五”公路交通轉型發展的迫切需求。南京五橋以工程建設關鍵技術為科技成果轉化平臺，實踐研究將提高工程建設的標準化、綠色化、信息化和智能化管理水平，提升工程建設關鍵技術的科技含量，推動科技成果向生產力的高效轉化。

參考文獻：

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［2］林煌.重慶繞城高速公路科技示范工程組織保障［J］.黑龍江科技信息,2015,(13):61.

［3］張孟偉,陳鳳鏈,陳禹江,唐松濤.畢都高速公路科技示范工程的管理與創新［J］.公路交通科技(應用技術版),2014,(6):420-421.

作者：華曉燁 單位：南京市公共工程建設中心