记者手记

7月22日，记者来到湖南大学土木工程学院，专程采访前不久获得行业内第一个“中国混凝土与水泥制品行业杰出工程师团队”殊荣的湖南大学超高性能混凝土材料与结构创新应用团队。

大美湖南，沃野千里，地灵人杰。坐落于长沙岳麓山脚下的千年学府岳麓书院是湖湘文化的源头，也是实事求是思想路线的策源地。在湖南大学岳麓书院的庭院里，千年学府弦歌不断，书香万里，湖南根脉，源远流长。有着逾百年办学历史的土木工程学院，薪火相传，人才辈出，那一位位在中国土木工程界如雷贯耳的杰出校友，那一项项在中国现代化建设中作出的成就和研发的成果，都令人肃然起敬。

记者在这里拜访了湖南大学土木工程学院党委书记刘文、副院长张超等领导和以黄政宇、邵旭东、方志为核心的湖南大学超高性能混凝土（U l t r a-h i g hPer for ma nce Concrete，简称“UHPC”）材料与结构创新应用团队。这支由资深专家教授、青年教师和博士后组成的老中青人才队伍，不仅是中国最先走进超高性能混凝土领域“吃螃蟹”的勇士，而且是在超高性能混凝土产业不断创新、敢为人先、深耕细作、成果累累的团队。

他们是中国“UHPC”领域异军突起、威震四方的“湘军”。

看着这些肩负使命，心怀天下，谈起超高性能混凝土与结构便如数家珍的热血学者和专家，记者的耳边响起了“实事求是，敢为人先”的湖南大学校训以及“惟楚有材，于斯为盛”的千古名言。

UHPC

中国混凝土行业首个“杰出工程师团队”殊荣花落湖南大学

2024年6月，在 主办的“2024中国混凝土与水泥制品行业大会”上，湖南大学超高性能混凝土材料与结构创新应用团队被授予“中国混凝土与水泥制品行业杰出工程师团队”荣誉称号，以表彰他们在超高性能混凝土关键核心技术攻关和工程应用方面作出的突出贡献和展现出的团结协作精神。这是 首次设立“杰出工程师团队”这一奖项。

荣誉会长徐永模为杰出工程师团队颁奖。大会为湖南大学团队撰写的颁奖词是：

“人类历史进程常以材料断代作为社会发展的标志。工程结构更是如此，一代材料一代工程。1824年硅酸盐水泥在英国问世，发展了当代水泥混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土，开启了人类社会城市化、现代化发展的历程。但是，水泥混凝土材料的创新并没有结束，也不能结束，因为还有许许多多的混凝土工程问题存在，难题未解、高峰未攀。20世纪70年代欧洲开始研发超高性能水泥混凝土，半个世纪过去，因材料成本居高不下，结构工程应用经验缺乏，发展缓慢。1993年湖南大学在国内率先发表超高性能混凝土研究论文，形成了以黄政宇、邵旭东和方志为核心的超高性能混凝土材料与结构及工程应用创新团队，先后在UHPC材料性能、桥梁新结构、UHPC防护结构体系、UHPC桥梁工程成套施工装备和施工工法等领域取得突破，为我国UHPC在土木工程领域的创新发展发挥了重要的示范引领作用。他们的成果入选交通运输部重大科技创新成果项目，编制的交通部《公路桥涵超高性能混凝土应用规范》《钢-高韧性混凝土组合桥面设计与施工规范》等政府技术标准，为UHPC在其他土木结构工程领域的应用创新提供了技术支撑。

迄今为止，湖南大学UHPC材料与结构创新应用团队的成果已推广应用于全国20余个省市及“一带一路”沿线国家的200余座桥梁和多种国防工程。材料创新与工程化规模化应用使得我国UHPC材料价格10年间降低约50%，桥梁结构维护成本将减少数十亿元。包括目前世界上单锚承载能力最大的高性能岩锚体系在内的UHPC开发应用成果，获得授权发明专利53项、教育部技术发明一等奖、中国公路学会科技一等奖、世界UHPC大会最优创新奖和荣誉奖等多项奖项，达到国际认可的领先水平。

一花引来百花开，百花争艳春满园。目前，全国UHPC工程应用创新呈现爆发式增长。UHPC发端于国外，发展于中国，奉献于世界。湖南大学UHPC材料与结构创新应用工程师团队是中国混凝土与水泥制品行业新时代创新发展的杰出代表。让我们向他们致以崇高的敬意。”

湖南大学超高性能混凝土材料与结构创新应用团队获“中国混凝土与水泥制品行业杰出工程师团队”荣誉称号

湖南大学超高性能混凝土材料与结构创新应用团队的获奖不仅受到业内外的广泛关注和赞誉，而且显示出了团队在中国混凝土与水泥制品行业超高性能混凝土创新领域的深远影响力。

UHPC

中国UHPC行业“湘军”崛起 “三剑客”

独领风骚

湖南大学以黄政宇领衔的团队在研究并推动超高性能混凝土应用方面已有30多年，取得了国际领先的研究与应用成果。

1993年，由湖南大学黄政宇和沈蒲生等撰写的题为《200 MPa超高强钢纤维混凝土试验研究》的论文发表在当年的第五期《混凝土》杂志上。论文的结论是：“超高性能混凝土（UHPC）本质上是纤维增强水泥基复合材料。在应用领域方面，它与普通混凝土类似，其性能表现却又优于普通混凝土材料，可以作为土木工程领域中进阶版的‘万能’材料，用于土木和建筑工程的各个领域。”

这是由中国专家学者撰写的首篇以UHPC为主要内容的研究成果，以此为标志，UHPC进入中国。30多年来，UHPC这个发端于欧洲的先进水泥基新材料，在中国40多年波澜壮阔的改革开放进程和高歌猛进的基础建设大潮中，遇到了最适宜的成长沃土，并正在渐成气候。 而涌动中国UHPC这池春水的最初动力，正是来自湖南大学土木工程学院。可以说，如今正成燎原之势的中国UHPC，潮起湘江。

黄政宇永远也不会忘记，20世纪90年代初，时任土木工程系主任的沈蒲生将从丹麦带回的一种含有金属纤维的新材料信息交给刚过而立之年的他，让他做试验多研究，并告诉他，一定要站在全球科技前沿，研究最先进的材料。

当时改革开放大潮已经洞开国门，铭记着湖南大学的校训，血气方刚的黄政宇成为国内最先研究UHPC的学者。当时，寻找钢纤维非常困难，申请经费也没有响当当的“名头”，但是湖南大学有个非常好的传统，即“有个好想法，也能得到支持”，由此黄政宇获得了宝贵的1500元启动资金。在沈蒲生的帮助下，一位校友得知他们的需求后，为他们制造了UHPC专用的钢纤维。从试验、研究、思考，到第一篇论文问世，黄政宇从此与UHPC结下了一生的缘分。

1993年，黄政宇在国内率先开展UHPC材料研究，使湖南大学成为国内最早开展相关研究的单位之一，通过深入探索，他掌握了UHPC材料的性能和制备方法，并持续不断优化UHPC材料的性能。

2000年，邵旭东和方志先后从国内外的文献资料和留学访问交流中，结识了UHPC，他们都从这个未来世界的新材料中看到了巨大的发展前景。之后，又陆续有年轻的人才进入，围绕UHPC，一个志同道合且团结协作的团 队由此诞生。

团队的灵魂人物是黄政宇、邵旭东、方志，团队成员还有李立峰、张阳、赵华、樊伟、曹君辉、杨剑、刘路明、邓鹏、蒋正文、彭飞、苏捷、周志敏等，他们在桥梁工程、加固工程、防护工程等领域保持长期密切合作。协助完成单位有湖南固力工程新材料有限责任公司、中南大学、广东冠生土木工程技术股份有限公司、湖南中路华程桥梁科技股份有限公司等。

他们默契地把主要研究方向放在UHPC材料、基于UHPC的结构设计理论和工程应用技术上，包括但不限于UHPC高性能桥梁新结构、UHPC结构抗冲击性能、UHPC防护结构性能（抗侵彻、爆炸、侵爆一体）等，通过UHPC新材料和工程新结构协同创新，以解决传统工程的痛点和难点。

这个团队最宝贵的起飞点，在于没有拘泥于为研究而研究，而是不约而同地将突破方向放在了UHPC符合市场规律的工程应用上。

方志和邵旭东先后与黄政宇建立合作，探索UHPC在桥梁工程领域、防护工程领域研究和应用的可能性，通过多年的持续攻关，在UHPC构件性能、桥梁新结构、UHPC防护结构体系研发等领域取得了突破，编制了多部技术标准，并同施工单位合作，研制了UHPC桥梁成套施工装备和施工工法，将研发的系列原创性UHPC高性能桥梁结构推广应用于国内外200余座实桥，为UHPC桥梁产业化应用提供支撑。他们曾主持国内首座全预制拼装超高性能混凝土桥梁（长沙北辰三角洲跨街天桥，主跨36.8m的预应力超高性能混凝土连续箱梁桥）和目前世界上单锚承载能力最大（抗拔承载能力4800kN，湖南矮寨特大桥）高性能岩锚体系（CFRP锚杆，超高性能混凝土锚固介质）的材料研发、结构研发、设计和建造技术支持；同时，他们在防护工程领域研究申请了2项国防发明专利、1部人防图集，其成果已在多军种防护工程及人防工程中得到了应用。多年来，团队成员长期从事UHPC材料制备技术和基于UHPC材料的工程新结构创新理论与应用研究，在新型桥梁结构、工程新结构、加固工程、防护结构体系研发和应用等领域取得了重大突破，在科技论文、规范、著作、奖励、产业化应用等方面共同产出了一批原创性特色成果，同时项目成果的产业化引领了UHPC在整个土木行业的快速发展，经济和社会效益显著。

湖南汝郴高速赤石特大桥（混凝土桥面板采用UHPC薄层加固）

团队保持了30余年的合作关系，且不断有青年教师加入，科研实力雄厚。研究成果已规模化应用于全国20余个省市及“一带一路”沿线国家的重大工程和防护工程，其中，在桥梁工程领域方面，团队主编交通运输部行业标准《公路桥涵超高性能混凝土应用规范》《钢-高韧性混凝土组合桥面设计与施工规范》（均已提交报批稿）等10余部技术标准；出版8部著作，相关论文入选“中国百篇最具影响国内学术论文”；授权发明专利53项，相关成果分获国家科技进步二等奖、教育部技术发明一等奖、世界UHPC大会最优创新奖和荣誉奖、中国公路学会科技一等奖、中国交通运输协会一等奖，入选交通运输部重大科技创新项目。他们研发了一系列原创性UHPC桥梁新结构，配套更新UHPC摊铺设备、施工工法及表面糙化工艺等，使UHPC高性能桥梁结构具有轻质高强、坚固耐久等突出优点，解决了我国传统桥梁自重大、抗裂性差、节点薄弱等共性难题，钢桥面疲劳开裂和运维成本高、大跨组合梁混凝土板自重大易开裂的难题，并为解决装配式桥梁的诸多难题找到了有效途径，助力我国桥梁的高质量发展。

他们锲而不舍地努力，带来了亮眼的社会效益。2011年以前，我国UHPC桥梁应用总数只有3座，现在，200余座UHPC桥梁的产业化应用使我国土木工程领域UHPC的材料价格10年间降低约50%，节约桥梁结构的全寿命维护成本超过80亿元。

围绕UHPC，湖南大学土木工程学院建立了科技创新平台及重点学科，拥有典型专利，如含抗剪构造的钢－超高性能混凝土组合桥面结构及其施工方法（专利号：2012105216681）、一种基于UHPC的带地锚束的风电塔架（专利号：2023211966937）等100多个；主编或参编了DBJ 43/T 325—2017《活性粉末混凝土结构技术规程》、GB/T 31387—2015《活性粉末混凝土》、T/CECS 1057—2022《活性粉末混凝土加固钢结构技术规程》和《公路桥涵超高性能混凝土应用规范》（正在制定中）等10余部国家、行业、团和地方标准；出版发行了《InnovativeBridge Structures Based on Ultra-High Per formanceConcrete (UHPC)》《基于超高性能混凝土（UHPC）的桥梁新结构—理论、试验与应用》《桥梁设计百问》《混凝土结构智能化施工技术》《钢纤维掺量对UHPC轴拉性能的影响》等10余本著作和600余篇论文。

湖南大学土木工程学院用30年的时间，从UHPC及工程结构的理论到UHPC的市场应用，全方位地影响和引领我国UHPC的进步与发展。黄政宇、邵旭东、方志是中国UHPC界的“三剑客”，他们在材料与结构的细分赛道中各怀绝技且独领风骚。

黄政宇，1984年11月毕业于湖南大学土木工程系，获得建筑材料硕士学位；现任湖南大学土木工程学院教授，全国混凝土标准化技术委员会高级顾问， 超高性能混凝土（UHPC）全产业链协同创新工作委员会常务副理事长，中国土木工程学会混凝土与预应力混凝土分会理事，建设部、工信部高性能混凝土推广应用技术指导组成员；长期从事UHPC和UHPC材料研究，对HPC和UHPC等水泥基材料的研究造诣高深；研究成果曾获国家科技进步二等奖1项，省、部级科技进步奖共10项。

团队工作照片

邵旭东，湖南大学土木工程学院教授、博士生导师，现任湖南大学桥梁工程研究所所长，长期致力于大跨与高性能桥梁结构研究，在中国率先以UHPC新结构解决传统桥梁中的痛点和难点。邵旭东及团队的系列原创研究成果已应用于全国200余座实桥，包括沪苏通长江大桥、杭瑞高速洞庭湖大桥、海文跨海大桥、宜昌长江公路大桥等大型桥梁工程；主持国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金原创项目、湖南省重大专项等大型科研项目10 0 余项，授权发明专利50余项，编写技术标准10余部；研发成果获教育部技术发明一等奖1次，省科技进步一等奖2次，中国公路学会科学技术一等奖2次，中国交通运输协会科学技术一等奖1次；成果入选交通运输部“重大科技创新项目”，经权威专家鉴定，研究成果均达到国际领先水平。十年磨一剑，邵旭东凭借原创成果“钢-UHPC轻型组合桥面新体系”，攻克钢桥面的世界性难题，荣获“2024年李国豪原创桥梁技术奖”。

北辰三角洲横四路跨街天桥

（国内首座全预制拼装预应力UHPC连续箱梁桥）

沪苏通长江大桥

方志，湖南大学土木工程学院教授、博士生导师、中国土木工程学会超高性能混凝土材料与结构学术委员会和中国建筑学会新材料结构委员会副主任委员。他主持国家、省（部）级等科研项目研究70余项，其中，国家自然科学基金项目8项、国家重点研发计划课题1项；发表学术论文350余篇，授权发明专利10余项，获国家、省（部）级科技进步奖12项；主编了国内首部超高性能混凝土结构技术规程DBJ 43/T 325—2017《活性粉末混凝土结构技术规程》，与史才军教授合作主编了《超高性能混凝土结构技术规程》（已提交报批稿）和亚洲混凝土联合会（ACF）设计指南《Guidelines for UHPC StructuralDesign》（ACF-120001-2021）；主持了包括6座长江公路大桥在内的10余座桥梁和2栋大型工业厂房中UHPC应用的结构研发和建造技术支持；领衔开发的新型“CFRPUHPC”高性能岩锚体系，在湖南矮寨大桥和湖北丹江口水库等特大桥梁工程中得到成功应用，解决了传统预应力岩锚体系地下埋深大和耐久性不足的问题。

UHPC

风起湘水的星星之火正在神州成燎原之势

在团队的多项优异成果中，有2项成果足以记载于中国超高性能混凝土的史册。

一是广东马房大桥。马房桥位于肇庆四会市大沙镇，于1984年建成通车。由于桥面刚度小，交通量大，重车多，导致桥面铺装频繁破损，桥面铺装平均每3年大修一次。2011年，在广东省交通厅主持下，采用了5种铺装方案同期施工，钢-STC（超高韧性混凝土）轻型组合桥面结构技术成功地运用于马房大桥的第11跨，经过重载交通、夏季高温的双重考验，STC在同期施工的5种铺装方案中脱颖而出，成为该桥至今唯一不开裂的方案。

广东马房大桥（首次采用UHPC改造钢桥面）

何为STC？从2008年起，邵旭东和团队开始探索如何破解钢桥面疲劳开裂和铺装层频繁破损的世界性难题。他和团队通过系列研究，发现了解决难题的关键在于：如何在不增加桥面自重的前提下，显著提高桥面刚度。他们以湖南大学土木工程学院对UHPC多年的研究积累为基础，研发了强化UHPC抗拉和收缩性能的钢桥面专用超高韧性混凝土STC，并首创性地提出了钢-STC轻型组合桥面结构。研究表明，STC可提高钢桥面局部刚度超30倍，降低车载作用下钢桥面应力达50%，从而为解决传统桥梁中钢桥面两大世界性难题提供了有效途径。2023年，邵旭东、黄政宇及其团队前往广东，对国内首次采用STC钢桥面铺装技术的马房大桥进行了回访，其中，第11跨的STC铺装层至今已服役超过12年，仍然完好如初。

目前，STC铺装桥面在我国已用于200余座桥梁，应用的桥面面积超过了百万平方米，成为中国继铁路电缆沟盖板之后，目前UHPC使用量最大且成功的工程应用。UHPC作为最先进的土木结构材料之一，将成为未来桥梁、结构及建筑的主要发展方向和桥梁设计的关键。

二是矮寨大桥。湖南矮寨大桥，被美国国家广播公司推荐为“十大非去不可的世界新地标”，工程背后凝聚着湖大土木人的突出贡献。助力矮寨大桥的原始创新性成果之一，正是方志发明的基于UHPC粘结介质的新型岩锚体系。矮寨大桥地质复杂，若采用普通岩锚体系，其锚杆的埋深均大于20 m，导致60%以上的锚杆需要穿越地下溶洞后进行锚固，处理极为困难且耗费巨大。方志和课题组发明了一种由碳纤维复合材料（CFRP）为锚杆、超高性能混凝土（UHPC）为锚固介质的新型高性能岩锚体系，耐久性可提高2倍以上，UHPC与岩锚结合面间的粘结强度可达普通水泥砂浆的3倍以上；据此可大幅减小地下锚固深度，使大桥所有锚杆均在溶洞顶面以上得以可靠锚固，避免了复杂的地质处理，解决了传统预应力岩锚体系地下埋深大和耐久性不足的问题。

矮寨大桥（岩锚体系CFRP筋为锚杆，UHPC为岩锚粘结介质）

武六长江公路大桥（UHPC灌注的钢-混结合段）

三湘四水展芳华，芙蓉国里尽朝晖。在今日的湖南大学向世界发出一张张耀眼的名片中，土木工程学院的超高性能混凝土材料与结构创新应用团队是其中夺目的存在。

UHPC通过提高组织成分的细度与活性，使材料内部的孔隙与微裂缝减到最少，从而获得超高强度与耐久性，是过去30年中最具创新性的水泥基工程材料。那么，UHPC未来会有怎样的发展？在美国UHPC2023国际研讨会上，加拿大V.H.Perry先生使用乔布斯书中提供的突破性技术市场发展基本规律—S形发展曲线，预测UHPC市场发展，他认为：“到2040年，全球对UHPC材料的需求估计每年为1000亿美元；基于UHPC的工程建设，整体行业规模可达每年1万亿美元 。”

美国混凝土学会主席Thomas Vert评价UHPC是混凝土行业未来的代表性材料；德国不来梅大学教授Karl-Heinz Reineck称UHPC是人类工程学的一次革命；瑞士建筑师Patrik Schumacher说UHPC具有超强的抗压、抗拉和抗弯强度，可用于修建具有极高要求的建筑和设施。

目前，世界很多国家已将UHPC材料作为主要建筑材料应用于工程中，应用的主要形式有接缝类、薄层加固类、装饰类、主体结构类等。2023年，中国UHPC用量超过14万m³，主要工程应用为钢-UHPC复合桥面、桥梁构件连接（湿接缝）、预制UHPC桥面板和桥梁构件及伸缩缝安装、建筑幕墙和构件、市政工程构件，以及维修加固。尽管UHPC在全球范围内的研究和开发历程超过四分之一个世纪，但与传统混凝土相比，它仍然是一种相对较新的材料，具有十分广阔的发展前景。

团队合照——马房大桥回访

目前UHPC在中国各类工程上的应用还只是开始，一旦UHPC的性能和优势被认识，将很快形成UHPC的开发和应用高潮。毫无疑问，近百年中，UHPC最大的市场在中国。为此，湖南大学土木工程学院的创新步伐一如既往地坚定和豪迈，邵旭东领导的UHPC桥梁团队陆续开发了10余种新型桥梁结构，具有造价低、自重轻、施工便利、耐久性优等多重优点，应用于我国多座实桥示范性工程；此外，目前团队还在积极研发UHPC超高风电塔架新结构，力争以UHPC的优异性能助力我国风电塔架技术的发展。

UHPC作为我国混凝土行业最具“新质生产力”秉赋与特质的新材料，前景可期。湖南大学黄政宇、邵旭东、方志带领的中国超高性能混凝土“湘军”，任重道远，每一步都坚实有力，令人对UHPC的未来充满期待。