中國路橋的科技創(chuàng)新之路

文/圖 中國路橋工程有限責任公司

中國路橋工程有限責任公司（簡稱“中國路橋”）前身是交通部援外辦公室，從1958年起開始承建中國政府經(jīng)援項目，是最早“走出去”的4家大型國有企業(yè)之一。1979年正式組建公司，進入國際工程承包市場。2005年成為重組后的中國交通建設股份有限公司的全資子公司。中國路橋在“一帶一路”沿線國家已開拓經(jīng)營幾十年，在絕大多數(shù)國家已經(jīng)進行了戰(zhàn)略布局，承建眾多標志性項目。中國路橋主要從事國內(nèi)國際道路、橋梁、港口、鐵路、機場、隧道、水工、市政、疏浚等工程承包，兼具投資、實業(yè)、貿(mào)易、租賃、服務等業(yè)務，在亞洲、非洲、歐洲、美洲的60多個國家和地區(qū)設立了分支機構(gòu)，形成了高效快捷的經(jīng)營開發(fā)管理網(wǎng)絡，是中國交通建設股份有限公司海外業(yè)務的重要載體、窗口和平臺。

在東非，肯尼亞蒙巴薩至內(nèi)羅畢鐵路是首條完全采用中國標準設計建設并成功運營的全產(chǎn)業(yè)鏈鐵路項目；在南亞，中國路橋承建了世界海拔最高的國際公路項目——巴基斯坦喀喇昆侖公路，被稱為“中巴友誼之路”；在“海上絲綢之路”的首倡之地印度尼西亞，中國路橋承建的泗水至馬都拉大橋稱為“運用中國標準的典范”；在中東歐，中國路橋完美呈上中國建筑企業(yè)在中東歐市場的“第一張名片”——澤蒙博爾察大橋，以及中克建交以來最大的合作項目——克羅地亞佩列沙茨跨海大橋。此外，在中國-中東歐“16+1”合作框架下，中國路橋落實了匈塞鐵路、黑山南北高速公路、塞爾維亞E763高速公路、中國工業(yè)園等多個重點項目。

“一帶一路”倡議提出8年多來，中國路橋在“一帶一路”沿線的重要國別、重要通道建設完成了10000余公里的公路、1000余公里的鐵路、9座特大型橋梁、8座萬噸級泊位港口、3座機場，推動了10個國際產(chǎn)業(yè)園項目。目前，中國路橋在全球近60個國家和地區(qū)實施的在建項目達240多個。

科技創(chuàng)新成果產(chǎn)出豐碩

目前，中國路橋科技人員享受國家政府津貼3人，教授級高級工程師51人，中高級職稱787人，博士16人，博士后3人，外聘專家37人。在交通土木建設領域積累了豐碩的科研成果，掌握了幾十項工程核心技術，累計獲得國家科學技術進步獎2項，國家級技術發(fā)明獎1項，省部級科學技術進步獎46項，國家優(yōu)質(zhì)工程獎10項，魯班獎8項，國家優(yōu)質(zhì)工程金獎1項，國家級工法9項，省部級工法66項，發(fā)明專利61項，實用新型專利251項，軟件著作權30余項，參編國家標準和行業(yè)標準19項，主譯交通運輸部、住房和城鄉(xiāng)建設部等部委委托的行業(yè)標準英文版編譯30部、法文版編譯11部。中國路橋編制出版了《公路工程行業(yè)標準（英文本）詞匯》，正在組織編寫《公路工程行業(yè)標準外文版編譯導則》及《公路工程行業(yè)標準編譯細則》法文版。

10年來，中國路橋先后主持、參與了“高性能組合結(jié)構(gòu)體系研究與示范應用”“低影響開發(fā)海綿城市透水鋪裝關鍵技術研究及應用”等國家重大專項5項；主持、參與了“重載交通濱海細沙路基長期性能及病害整治技術研究”“敲擊掃描式橋梁損傷快速檢測車，以及工程技術應用研究”等省部級科研項目40項；內(nèi)部立項“莫桑比克Maputo大橋關鍵技術研究”“天然火山灰質(zhì)材料在蒙內(nèi)鐵路高性能混凝土中的應用技術研究”等科研課題93項。

永寧黃河大橋

高烈度地震區(qū)大跨混凝土梁斜拉橋橫向抗震體系

隨著西部資源開發(fā)戰(zhàn)略和“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，我國交通基礎設施的建設重點正在向西部強震區(qū)轉(zhuǎn)移，在近斷層、跨斷層等強震條件下建造大跨度橋梁已成為未來橋梁工程界必須迎接的一個重要挑戰(zhàn)，同時這也是提升我國大跨橋梁設計創(chuàng)新能力和核心競爭力的歷史機遇。

課題以彈塑性減震索研發(fā)、試驗及合理本構(gòu)關系研究；強震作用下的大跨度橋梁彈塑性減震索與粘滯阻尼器組合橫向抗震體系研究；橫向減震體系振動臺試驗驗證為主要研究內(nèi)容，通過理論分析、試驗等手段，取得了3項主要成果：首次提出了彈塑性索+黏滯阻尼器組合的大跨混凝土梁斜拉橋橫向減震新體系，實現(xiàn)了不小于15000千牛彈塑性阻尼力，并將橫向減震體系的變形能力提升至亞米級；發(fā)明了具有穩(wěn)定塑性行為的減震索，總變形能力不低于有效索長的2.5%，構(gòu)建了本構(gòu)關系，并確定了相應的技術性能控制指標；提出了彈塑性減震索+黏滯阻尼器組合橫向減震體系的合理設計參數(shù)，明確了適用范圍，并通過振動臺試驗驗證了減震功效。

成果目前已經(jīng)應用于寧夏永寧黃河特大橋項目，該橋位于永寧縣東北，靈武市下橋村五隊西約500米。橋梁結(jié)構(gòu)為110米+260米+110米雙塔斜拉橋，主梁為寬33.5米混凝土PC梁。橋址場地為高烈度地震區(qū)，設計地震動加速度0.24g，罕遇地震加速度0.4g。大橋由于主梁重、地震加速度高，抗震設計控制結(jié)構(gòu)設計，首次采用了減震索與黏滯阻尼器組合的橫向抗震體系，較好地解決了大跨度斜拉橋橫向固定體系在強震條件下的設計難題。相比塔梁固定連接方式，可提高主塔抗震能力1.6倍以上；相比同條件的鋼阻尼器方案，減震索、黏滯阻尼器橫向減震方案綜合造價節(jié)約50%以上。相比塔梁固定連接方式，采用減震索、黏滯阻尼器橫向減震方案，索塔及基礎造價節(jié)約25%以上。

海外關鍵技術創(chuàng)新厚積薄發(fā)

中國路橋根據(jù)海外項目的共性需求，持續(xù)開展了天然火山灰、大吸水率骨料、火成巖機制砂、黑棉土綜合處置、卵石混凝土、紅土粒料綜合利用等地域性材料專題研究，對研究成果進行總結(jié)提煉，實現(xiàn)了當?shù)靥厣ú脑诠こ讨械拇笠?guī)模應用，降低了工程成本，保證了質(zhì)量和進度，比如針對非洲沿海國家和地區(qū)普遍缺乏合適路基土源的實際情況開展研究，研究成果廣泛應用于中國路橋在加蓬、赤道幾內(nèi)亞、安哥拉、莫桑比克等的工程項目，成功解決了上述地區(qū)充分利用粉細砂修筑公路路基的世界性技術難題。

同時，中國路橋?qū)χ靥卮箜椖拷y(tǒng)一組織實施重難點技術攻關和成套技術提煉，比如針對中國標準鐵路全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務走進東部非洲所遇到的系列屬地化屏障，梳理并提煉出在項目投融資、設計、建設、裝備、運營維護等全產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)驗與創(chuàng)新，實踐打通中國鐵路全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務海外屬地化的路徑,形成中國交建東非鐵路全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務成套技術。項目成果獲得中國交建科學技術進步獎特等獎，支撐蒙內(nèi)鐵路獲得詹天佑大獎、中國建設工程魯班獎（境外工程）等。

印度尼西亞蘇拉馬都跨海大橋關鍵技術研究和塔園橋主拱整體安裝技術的研究成果，分別獲得中國公路學會科學技術獎、中國交建科學技術進步獎和中國建設工程魯班獎。

針對公司香港機場第三跑道系統(tǒng)工程DCM技術處理超深、超厚海底軟基，系統(tǒng)開展成套DCM施工技術研究，在全國尚屬首次。

針對塞爾維亞保護生態(tài)環(huán)境、禁止山區(qū)石材開發(fā)的要求，充分利用豐富的天然卵石資源，配制橋梁上部結(jié)構(gòu)要求的高性能混凝土，為澤蒙大橋等項目的實施提供了強有力的技術支持，并開拓了高性能卵石混凝土的應用前景。澤蒙大橋也因此獲得中國節(jié)能協(xié)會節(jié)能減排科技進步獎。項目研究成果獲評中國交建科學技術進步獎二等獎。

科技創(chuàng)新平臺初具規(guī)模

中國路橋以北京研發(fā)中心為載體，先后申報認定了國家高新技術企業(yè)、北京市國際科技合作基地、國家企業(yè)技術中心、博士后科研工作站等創(chuàng)新平臺，并對建設海外區(qū)域研發(fā)中心、共建海外國家實驗室進行了積極地探索。

此外，中國路橋積極整合國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)科技資源，先后與清華大學、同濟大學、哈爾濱工業(yè)大學等15家國內(nèi)著名高校、科研院所簽署了產(chǎn)學研協(xié)議，聘請國內(nèi)外院士、專家作為公司技術顧問，并通過專業(yè)篩分、專家遴選、服務評價等管理手段，建立了一個龐大的科技創(chuàng)新外部支撐網(wǎng)絡。中國路橋在聯(lián)合申報課題、共建重點實驗室、重大技術攻關、科技成果申報、工程技術交流、科技人才培養(yǎng)等方面開展了廣泛深入的合作，取得了豐碩的合作成果。

值得注意的是，中國路橋于2012年開始試用BIM技術，先期在香港蓮塘項目、馬普托大橋項目做技術驗證試點。2016年在黑山南北高速公路項目做BIM施工管控平臺技術研發(fā)驗證試點。2018年至今，中國路橋根據(jù)市場需求、自身業(yè)務特征和BIM發(fā)展應用現(xiàn)狀，編制了BIM中長期發(fā)展規(guī)劃，并先后啟動了香港將軍澳大橋項目、孟加拉卡納普里河底隧道項目、科特迪瓦大橋項目的BIM工程應用和技術研究工作。

肯尼亞蒙內(nèi)鐵路項目，榮獲2018-2019年度中國建設工程魯班獎（境外工程）、2018年度ENR全球優(yōu)秀鐵路項目、2020-2021國家優(yōu)質(zhì)工程金獎。

行者無疆 彰顯強者風范

2015年12月，國家主席習近平在中非合作論壇約翰內(nèi)斯堡峰會上提出中非“十大合作計劃”，中方計劃在后續(xù)3年資助1000名肯尼亞留學生完成本科學習。中國路橋積極響應號召，全額資助100名肯尼亞優(yōu)秀高中畢業(yè)生前往北京交通大學，開展為期4年至5年的鐵路相關專業(yè)本科教育，同時捐贈1000萬美元用于當?shù)罔F路技術學院的建設，加強當?shù)厝瞬拧霸煅δ堋?，增強肯尼亞自助持續(xù)發(fā)展的能力。早在2006年，中國路橋已先后全額資助了赤道幾內(nèi)亞、安哥拉等國家的40余名學生到中國攻讀大學。此外，中國路橋以實際行動踐行企業(yè)理念，在多所全國重點高校設立“中國路橋獎學金”。這既是中國路橋拓展人才發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措，也是對切實履行“央企社會責任”所做的表率。

中國路橋?qū)⒗^續(xù)遵循國家戰(zhàn)略部署，以中國交建“打造具有全球競爭力的科技型、管理型、質(zhì)量型世界一流企業(yè)”的遠景目標為引領，全面貫徹落實黨的十九大精神和“五商中交”戰(zhàn)略，做我國和駐在國“經(jīng)濟社會發(fā)展急所的責任分擔者、區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的深度參與者、政府購買公共服務的優(yōu)質(zhì)提供者”，緊緊抓住“轉(zhuǎn)產(chǎn)、轉(zhuǎn)商、轉(zhuǎn)場”3個市場，強化傳統(tǒng)優(yōu)勢，推動轉(zhuǎn)型升級，提升資源配置能力，提高全要素生產(chǎn)力，堅持黨建引領，深化改革創(chuàng)新，全力拓展更廣闊國際市場，深入打造更優(yōu)質(zhì)海外平臺，努力實現(xiàn)發(fā)展業(yè)務高質(zhì)量、發(fā)展動力高質(zhì)量、發(fā)展基礎高質(zhì)量、運營水平高質(zhì)量，持續(xù)推動公司實現(xiàn)“四個跨越”，在中交新時代高質(zhì)量發(fā)展方案中貢獻路橋力量。

“一帶一路”復雜環(huán)境山區(qū)交通走廊地質(zhì)災害綜合防控關鍵技術及應用

巴塔港項目

塞爾維亞澤蒙-博爾察大橋

“一帶一路”穿越的中國西南和南亞次大陸山區(qū)，地處亞歐板塊和印度板塊交界處，是全球地災活動最頻繁、類型最全、危險最大與災情最嚴重的地區(qū)。這些地質(zhì)災害致使交通基礎設施建設和運營環(huán)境惡劣，設施損毀、交通中斷時有發(fā)生，是制約“一帶一路”建設與發(fā)展的重要因素。然而，較其他地區(qū)，“一帶一路”復雜環(huán)境山區(qū)地質(zhì)災害的孕災環(huán)境、誘發(fā)因素、成災機理更為復雜且差異顯著，“一帶一路”交通走廊建設難以簡單借鑒已有相關成果。

課題依托中巴喀喇昆侖公路、“5·12”汶川地震災后國家重建工程都汶高速公路、川藏公路等，形成了支撐國家“一帶一路”交通走廊建設的地質(zhì)災害“判識—評估—監(jiān)測—預警—防治—管理”六位一體的綜合防控理論與技術體系，取得的一些創(chuàng)新性成果。

首次提出了溜石坡、扣帶型巖質(zhì)邊坡與巨型冰楔滑坡等3種特殊地質(zhì)災害類型，并闡明了誘發(fā)機制，為合理確定交通走廊選線和防控地質(zhì)災害提供了重要的理論科學依據(jù)。

提出了野外識別與多源遙感診斷融合的潛在地質(zhì)災害快速判識方法，構(gòu)建了單災種與多災種耦合作用的路域地質(zhì)災害危險性多尺度綜合評估理論及方法，實現(xiàn)了災害危險性綜合定量評估和快速應急響應。

建立了基于光纖光柵傳感的重大地質(zhì)災害多要素動態(tài)綜合監(jiān)測技術體系，提出降雨型泥石流起動臨界有效降雨量、不同孔隙率溝道堆積土體堰塞湖潰決預警模型和方法。

研究了交通走廊的病害類型及特征、破壞機理與損毀評估方法，創(chuàng)新性地提出了覆綠地境與拼裝式棚洞相協(xié)同的邊坡和危巖落石防控，組合式基坑支護、松散巖土體迂曲度與水泥漿液時變性耦合效應的滲透注漿加固等災害治理技術，發(fā)明了超聲導波—錨桿澆固的防治工程質(zhì)量無損檢測方法，為“一帶一路”復雜環(huán)境山區(qū)交通走廊地質(zhì)災害防治措施的勘察設計、建設施工與運營養(yǎng)護提供了技術儲備。

構(gòu)建了“一帶一路”復雜環(huán)境山區(qū)交通走廊地質(zhì)災害綜合數(shù)據(jù)庫和基礎信息管理平臺，研發(fā)了“一帶一路”復雜環(huán)境山區(qū)交通走廊地質(zhì)災害輔助決策支持系統(tǒng)，保證了該區(qū)域重大地質(zhì)災害“判識—評估—監(jiān)測—預警—防治”綜合防控全過程的實時動態(tài)管理。

研究成果已在我國西部、巴基斯坦北部及孟加拉國東南部山區(qū)的10余項交通工程建設中得到成功應用，取得了41.28億元經(jīng)濟效益，安全轉(zhuǎn)移10.5萬余人，維護了沿線國家與地區(qū)的安全和穩(wěn)定，產(chǎn)生了重要的社會效益和國際影響。