【技术革新类】二等奖:恶劣环境条件下公路桥涵高性能混凝土关键技术研究及应用
2021年度 混凝土科学技术奖已经启动,欢迎业内企事业单位及从业人员,持续关注协会官方公众号【混凝土科技奖】的相关信息。
2020年度
混凝土科学技术奖•技术革新类
获奖项目展示
2020年度 混凝土科学技术奖工作于2020年6月启动,至12月圆满完成。报名期间共收到有效申报项目61项。经过专家评审委员会的初评及终评,共计39个项目获奖,包括一等奖2项、二等奖15项、三等奖22项,其中“科技进步类”13项、“基础理论类”2项、“技术革新类”24项。
二等奖项目:恶劣环境条件下公路桥涵高性能混凝土关键技术研究及应用
香丽高速公路项目是国家支持藏区经济社会发展的重要支撑项目,是交通运输部“绿色低碳公路主题性试点项目”,也是云南省藏区第一条高速公路、云南省海拔最高的高速公路。项目起于香格里拉市以南益松村,止于大丽高速白汉场互通,项目全长140.31公里,全线桥梁141座、隧道总长73114米,其中香格里拉段公路平均海拔3280米,具有“三高”(高海拔—3280米、高差大—1100米、高地震烈度—Ⅷ度)、“二复杂”(地形复杂、地质复杂)、“一脆弱”(生态环境脆弱)、“一艰巨”(工程极为艰巨)的特点和难点,气候条件非常恶劣,极端气温可达-27.4℃,昼夜温差达20℃以上,混凝土面临工作性能要求高、开裂风险大,以及防冻、抗冻等耐久性能要求高等技术难题。
连续钢结构大桥施工现场
香丽高速公路桥涵高性能混凝土的应用主要面临以下4大困难:(1)优质矿物掺合料、高品质河砂资源供应困难,就近材料存在品质差、质量波动大问题,尤其是机制砂石粉含量偏高、压碎指标高、外加剂适应性差。(2)云南省公路工程混凝土配合比设计追求强度,混凝土耐久性能设计考虑不足,水泥用量高,在风速高、空气干燥、日温差大的情况下混凝土极易开裂,耐久性差。(3)针对香格里拉地区复杂地质地形和恶劣气候条件,混凝土生产施工质量控制方面缺乏有效的施工质量控制技术措施。(4)世界最大非对称独塔单跨地锚式悬索桥混凝土性能要求高、技术难度大。
项目完成单位系统开展了公路桥涵高性能混凝土关键技术研究及应用,攻克了高性能混凝土关键原材料控制技术、高性能混凝土配制优化技术、高性能混凝土生产控制及应用技术,解决了在多重恶劣环境破坏因素作用下公路桥涵高性能混凝土关键技术及工程化应用难题,实现了高性能混凝土在高速公路和桥梁建设工程中的成果转化及工程化示范作用。
金沙江特大桥施工图
1.针对区域原材料和气候特征,提出了适用于不同气候地区、不同类别高性能混凝土关键原材料的关键控制参数,建立健全了高性能混凝土原材料控制调整参数范围,形成了一种高石粉含量的石灰岩废石屑混凝土配合比设计方法。
2. 针对恶劣气候环境条件,基于混凝土耐久性提出了高速公路桥梁高性能混凝土的配合比关键技术参数,开发出高性能混凝土系列产品。
3.开发出了高性能混凝土系列装置与系统,实现了高性能混凝土关键生产控制,解决了香丽高速公路工程化应用技术难题。
4.形成低温高海拔地区混凝土成套配制及质量控制关键技术,克服了低温、干燥、大温差对混凝土的损害,解决了区域原材料的高适应性难题以及混凝土防冻抗冻、收缩抗裂等技术难题。
5.开展世界最大非对称独塔单跨地锚式悬索桥高性能混凝土的研发,形成了应用关键技术,解决了复杂地形条件下混凝土高抗裂、高耐久技术难题。
冬季施工
本项目克服了香格里拉高寒缺氧、气候严寒、有效施工周期短等困难,攻克了高丽高速公路在多重破坏因素作用下结构混凝土的耐久性关键问题,设计出了适用于高速公路桥梁的C30~C55高性能混凝土系列产品,促进了抗渗等级不低于P12、抗裂等级不低于L-III、抗冻等级达到F100以上、56d电通量小于1000C、最高抗冻等级达F400以上的高性能混凝土在工程中的大量应用,累计推广应用高性能混凝土300多万立方米,提升恶劣环境下高速公路工程的结构寿命,为香丽高速公路2020年12月31日通车奠定了坚实基础,结束了云南迪庆不通高速的历史,架起了迪庆州高质量发展的快速通道,对于迪庆州巩固脱贫攻坚成果,促进旅游资源深度开发,带动经济社会发展具有重要意义。
通过相关技术的研发和集成应用,解决了高性能混凝土研发设计与产业化脱节的问题,突破了高性能混凝土原材料控制、配合比优化及产业化应用等共性技术,推动了上游高性能混凝土用骨料技术、高性能外加剂技术的开发和应用,加快高性能混凝土科研成果向现实生产力转化,引领了云南省公路桥涵高性能混凝土的技术发展。通过项目的实施,获授权发明专利2项、实用新型专利4项、软件著作权1项;编制了企业标准《高性能混凝土在高速公路及桥梁中的生产应用技术指南》;发表科技论文24篇。
上补洛连续钢结构大桥
云南建投绿色高性能混凝土股份有限公司(香港联合交易所股份代码:HK1847)建立了“技术研发、资源加工、生产销售”的产业链,形成了以预拌混凝土生产销售为主,砂石料生产和聚羧酸外加剂生产等多产业结构共同发展的经营格局,是云南省行业中设备先进、技术领先、管理规范、规模最大、综合实力雄厚的预拌混凝土生产企业,在中国混凝土行业十强中连续3年排名第六位。
公司不断推进混凝土企业“绿色”发展的理念,促进“环境友好型、资源节约型”企业建设 ,引领行业发展。作为国家高新技术企业,公司建立了一支高素质专业化人才队伍,并先后与清华大学、中国建筑科学研究院、西安建筑科技大学等多家院所建立了产学研合作关系,拥有院士工作站、工程研究中心、产品质量控制和技术评价实验室等省级研发平台,先后承担了20余项省、市科技计划项目,攻克了石屑、偏高岭土、尾矿等废弃物资源的综合利用和复杂环境下高性能混凝土的制备与应用关键技术,多项技术成果达到国内领先水平。先后荣获国家级、省级、市级奖项18项,授权发明专利8项、实用新型专利41项、软件著作权2项,先后主导或参与6项国家、9项行业、2项协会、7项地方混凝土相关标准编制。
公司积极融入国家“一带一路”及“走出去”战略,业务范围辐射云南全省各州市及“五网”建设沿线,并向南亚东南亚延伸,在云南省及老挝区域基础设施建设中发挥重要作用。公司技术装备水平和生产供应能力居行业前列,涵盖国际机场、移民搬迁工程、新兴城市综合体、境内外高速、特大桥梁等基础设施混凝土供应。参与国内乃至世界上最大跨度的独塔隧道锚非对称结构悬索桥---虎跳峡金沙江特大桥、中国第二大水电站白鹤滩水电站移民搬迁工程混凝土生产供应。
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