文/本刊記者 陳楠枰

1月8號(hào)上午，2017年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在人民大會(huì)堂舉行。經(jīng)過(guò)學(xué)科專業(yè)評(píng)審組、評(píng)審委員會(huì)和獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)三級(jí)評(píng)審，2017年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)共評(píng)選出271個(gè)項(xiàng)目和9名科學(xué)家。

其中國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)35項(xiàng)（一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)33項(xiàng)）；國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)66項(xiàng)（一等獎(jiǎng)4項(xiàng)，二等獎(jiǎng)62項(xiàng)）；國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)170項(xiàng)【特等獎(jiǎng)3項(xiàng)，一等獎(jiǎng)21項(xiàng)（含創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)），二等獎(jiǎng)146項(xiàng)】；7名外籍科學(xué)家獲得中華人民共和國(guó)國(guó)際科學(xué)技術(shù)合作獎(jiǎng)。

交通運(yùn)輸相關(guān)領(lǐng)域科研成果碩果累累，其中，季凍區(qū)高速公路抗凍耐久及生態(tài)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)、深水板樁碼頭新結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用、山區(qū)大跨度懸索橋設(shè)計(jì)與施工技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用三個(gè)項(xiàng)目科研成果榮獲2017年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

隨著深水板樁碼頭的技術(shù)突破，帶動(dòng)了唐山港港口航道等級(jí)、港區(qū)規(guī)模和貨運(yùn)量的大幅度提升，對(duì)促進(jìn)臨港產(chǎn)業(yè)及腹地經(jīng)濟(jì)發(fā)展，助推“一帶一路”及京津冀協(xié)同發(fā)展國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施具有重要意義

2017年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)：季凍區(qū)高速公路抗凍耐久及生態(tài)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

2013年12月，黑吉兩省交界的最低氣溫達(dá)到零下40多度，面對(duì)茫茫林海雪原，在無(wú)通訊、無(wú)道路、無(wú)機(jī)械的困難條件下，鶴大高速的建設(shè)者們背著冰冷的儀器，穿著厚厚的軍大衣，徒步踏入寥無(wú)人煙的林區(qū)雪地，沒(méi)膝的冰雪里艱難而堅(jiān)定地團(tuán)結(jié)前行，開始鶴大高速公路建設(shè)的前期地形勘測(cè)，項(xiàng)目施工自此拉開帷幕。

這里地處長(zhǎng)白山區(qū)，公路沿線地勢(shì)起伏大、地質(zhì)條件復(fù)雜、氣候寒冷、冰凍期長(zhǎng)、晝夜溫差大，極端最低氣溫到達(dá)零下40度，屬于典型的季節(jié)性冰凍區(qū)，隧道凍害發(fā)生的機(jī)率高、危害嚴(yán)重。

為支撐季節(jié)性冰凍生態(tài)敏感地區(qū)開發(fā)和國(guó)家全面振興東北老工業(yè)基地的戰(zhàn)略，圍繞解決季凍區(qū)公路工程的建設(shè)與環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，“長(zhǎng)白山生態(tài)敏感區(qū)高速公路建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目歷經(jīng)15年政產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)，研發(fā)形成季節(jié)性冰凍區(qū)、生態(tài)敏感區(qū)公路建設(shè)成套技術(shù)，創(chuàng)新形成路基路面抗凍穩(wěn)定控裂技術(shù)，集成創(chuàng)新橋隧材料和結(jié)構(gòu)抗凍耐久技術(shù)，率先研發(fā)環(huán)保型高性能路用材料、產(chǎn)品和裝備，創(chuàng)建生態(tài)敏感區(qū)動(dòng)植物保護(hù)和污水凈化處理技術(shù)，集成創(chuàng)新隧道照明智慧控制和建筑保溫節(jié)能技術(shù)。

作為全國(guó)首個(gè)季凍區(qū)新建高速公路建設(shè)的綠色科技范本工程，鶴大高速公路以抗凍耐久、生態(tài)環(huán)保、循環(huán)利用、低碳節(jié)能為著眼點(diǎn)和施力點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了“以工程為載體，政、產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合”的科技成果開發(fā)與推廣應(yīng)用模式的探索

該項(xiàng)目社會(huì)和環(huán)境效益顯著，實(shí)現(xiàn)全壽命建設(shè)理念從“粗放”到“精細(xì)化”、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)并重、“優(yōu)良”到“品質(zhì)”工程的飛躍，首次提出了季節(jié)性冰凍地區(qū)綠色公路建設(shè)的中國(guó)方案，對(duì)于提高季凍區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平和質(zhì)量、保護(hù)耕地資源和環(huán)境，服務(wù)于東北老工業(yè)基地全面振興和轉(zhuǎn)型升級(jí)及“一帶一路”建設(shè)具有重要意義。

作為全國(guó)首個(gè)季凍區(qū)新建高速公路建設(shè)的綠色科技范本工程，鶴大高速公路以抗凍耐久、生態(tài)環(huán)保、循環(huán)利用、低碳節(jié)能為著眼點(diǎn)和施力點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了“以工程為載體，政、產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合”的科技成果開發(fā)與推廣應(yīng)用模式的探索。

2016年8月在第二屆全國(guó)綠色公路發(fā)展暨鶴大高速公路科技示范工程技術(shù)交流會(huì)上，中國(guó)公路學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)翁孟勇指出：“這是我國(guó)公路交通建設(shè)領(lǐng)域首次在季凍地區(qū)開展的科技示范，具有很高的科研價(jià)值，對(duì)占國(guó)土面積53.5%的季凍地區(qū)具有典型的示范意義，標(biāo)志著我國(guó)季凍地區(qū)公路交通建設(shè)科技創(chuàng)新工作邁出了關(guān)鍵一步?！?/p>

2017年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)：深水板樁碼頭新結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

“面向大海有深槽，背靠陸地有淺灘”，2007年春天，被譽(yù)為“鉆石級(jí)港口”的曹妃甸港區(qū)，4000米岸線上約20個(gè)泊位采用遮簾式板樁碼頭新結(jié)構(gòu)型式陸續(xù)設(shè)計(jì)、施工。

該設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人、一航院主管總工程師、水工結(jié)構(gòu)專家劉永繡介紹，碼頭泊位是港口建設(shè)的核心，相比同級(jí)別的重力式和高樁承臺(tái)式碼頭結(jié)構(gòu)，板樁碼頭具有岸線資源省、工程投資低、施工工期短等優(yōu)點(diǎn)，是粉砂質(zhì)海岸地區(qū)優(yōu)先選用的碼頭結(jié)構(gòu)型式。“該碼頭型式的采用，很好滿足了唐山港的地質(zhì)條件。曹妃甸港區(qū)泥面標(biāo)高較高，設(shè)計(jì)采用大型挖入式港池，在此情況下，做板樁碼頭是最合適、最合理的?！?/p>

據(jù)了解，在曹妃甸港區(qū)大面積使用的“遮簾式板樁碼頭新結(jié)構(gòu)”技術(shù)，由于其構(gòu)件全部在岸上施工，還具有造價(jià)低、可靠度大、耐久性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)使京唐港碼頭泊位等級(jí)由2萬(wàn)噸級(jí)發(fā)展到10萬(wàn)噸級(jí)，打破了傳統(tǒng)教科書中水工建設(shè)領(lǐng)域“板樁碼頭因其結(jié)構(gòu)特性，只適合建中小碼頭”的論斷，板樁碼頭建造10萬(wàn)噸級(jí)及以上大型深水碼頭的夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。

經(jīng)過(guò)16年不懈研究，今日的“深水板樁碼頭新結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目已成功開發(fā)“半遮簾式”、“全遮簾式”、“分離卸荷式”和“帶肋板的分離卸荷式”4種板樁碼頭新結(jié)構(gòu)，將我國(guó)板樁碼頭的建設(shè)水平從3.5萬(wàn)噸級(jí)提升至20萬(wàn)噸級(jí)。建成世界上最大噸級(jí)的板樁碼頭，建立板樁碼頭新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算模型，提出板樁結(jié)構(gòu)新的極限土壓力計(jì)算方法和公式，并開發(fā)了遮簾效應(yīng)和卸荷效應(yīng)的分析方法。

一橋飛架矮寨公路，在氣勢(shì)磅礴的德夯大峽谷上空，矮寨懸索大橋與“矮寨公路奇觀”和德夯大峽谷相互映襯，構(gòu)成了新的壯美景觀

同時(shí)，板樁碼頭數(shù)值分析軟件與平臺(tái)、板樁碼頭離心模擬技術(shù)、板樁碼頭監(jiān)測(cè)技術(shù)、板樁碼頭抗震技術(shù)、板樁碼頭施工成套技術(shù)的開發(fā)，亦解決了板樁碼頭新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工關(guān)鍵技術(shù)難題。

利用新結(jié)構(gòu)，我國(guó)已成功在唐山港京唐港區(qū)和曹妃甸港區(qū)建成57個(gè)5～20萬(wàn)噸級(jí)板樁碼頭深水泊位，碼頭岸線達(dá)14.7公里，年通過(guò)能力2.58億噸。除唐山港外，新結(jié)構(gòu)還推廣應(yīng)用到江蘇鹽城濱海港等地區(qū)的港口建設(shè)。

隨著深水板樁碼頭的技術(shù)突破，帶動(dòng)了唐山港港口航道等級(jí)、港區(qū)規(guī)模和貨運(yùn)量的大幅度提升，對(duì)促進(jìn)臨港產(chǎn)業(yè)及腹地經(jīng)濟(jì)發(fā)展，助推“一帶一路”及京津冀協(xié)同發(fā)展國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施具有重要意義。

根據(jù)專家評(píng)定，板樁碼頭新結(jié)構(gòu)的開發(fā)，突破了板樁碼頭深水化技術(shù)瓶頸，確立了我國(guó)板樁碼頭國(guó)際領(lǐng)先地位，有力促進(jìn)了相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，為粉砂質(zhì)地區(qū)和淤泥質(zhì)地區(qū)深水泊位的建設(shè)提供了新的解決方案，是未來(lái)我國(guó)復(fù)雜海岸地區(qū)建港最有競(jìng)爭(zhēng)力的碼頭結(jié)構(gòu)型式。

2017年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)：山區(qū)大跨度懸索橋設(shè)計(jì)與施工技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用

隨著我國(guó)交通建設(shè)的深入發(fā)展和全國(guó)路網(wǎng)建設(shè)的逐步完善，山區(qū)跨越深切峽谷的大跨度懸索橋日益增多，已成為山區(qū)交通建設(shè)的控制性因素。山區(qū)大跨度懸索橋普遍面臨著跨度大、峽谷深、山路險(xiǎn)、地質(zhì)與氣象條件復(fù)雜等巨大挑戰(zhàn)，常規(guī)橋型布置對(duì)環(huán)境的巨大破壞，施工技術(shù)與裝備的適用性受限，復(fù)雜峽谷風(fēng)場(chǎng)難以準(zhǔn)確觀測(cè)等問(wèn)題都嚴(yán)重阻礙了山區(qū)交通建設(shè)。

針對(duì)山區(qū)跨越深切峽谷的大跨度懸索橋總體布置難、常規(guī)施工技術(shù)與裝備受限、風(fēng)觀測(cè)精度低等難題，歷時(shí)八年，“山區(qū)大跨度懸索橋設(shè)計(jì)與施工技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用”項(xiàng)目組開展系統(tǒng)研究，取得了新結(jié)構(gòu)、新工藝、新裝備與新材料等一系列原創(chuàng)成果。

作為項(xiàng)目的重點(diǎn)依托工程，2010年3月28日9時(shí)10分，矮寨特大懸索橋茶洞岸端飛艇牽引著矮寨特大懸索橋先導(dǎo)索開始起飛升空，飛向峽谷對(duì)岸。15分鐘后，成功將先導(dǎo)索牽引到對(duì)岸的巨型橋塔，雖直徑僅1毫米但承受重量可達(dá)450公斤。

2011年8月20日上午，隨著最后一顆鉚釘裝嵌到位，被譽(yù)為“世界峽谷跨徑最大鋼桁梁懸索橋”的湘西矮寨大橋鋼桁梁正式合龍，標(biāo)志大橋全部主體工程建設(shè)完畢。

全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師、“山區(qū)大跨度懸索橋設(shè)計(jì)與施工技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用”項(xiàng)目帶頭人、湘西矮寨懸索橋總設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人胡建華認(rèn)為，矮寨懸索橋足以成為橋梁設(shè)計(jì)史上的里程碑，能“入選任何一本橋梁設(shè)計(jì)教科書。”

據(jù)介紹，該項(xiàng)目首創(chuàng)了塔-梁分離式懸索橋新結(jié)構(gòu)，為山區(qū)橋梁建設(shè)提供了一種極具競(jìng)爭(zhēng)力的新橋型方案；首創(chuàng)了“軌索滑移法”懸索橋主梁架設(shè)新工藝，被世界公認(rèn)為懸索橋加勁梁架設(shè)的第4種方法；研制了“軌索滑移法”懸索橋主梁架設(shè)新裝備，突破了山區(qū)大跨度懸索橋建設(shè)條件的限制；開發(fā)了懸索式現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)觀測(cè)新裝備，破解了山區(qū)跨越深切峽谷橋梁工程現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)觀測(cè)難題；發(fā)明了新型“CFRP-RPC”高性能巖錨體系，解決了傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力巖錨體系地下埋深大和耐久性不足的問(wèn)題。

隨后，項(xiàng)目研究成果還被成功應(yīng)用于虎跳峽金沙江大橋等工程，對(duì)于攻克山區(qū)大跨度橋梁建設(shè)難題，保障山區(qū)公路建設(shè)，服務(wù)“一帶一路”國(guó)家戰(zhàn)略，意義重大。