国家科技进步一等奖:世界桥梁建设技术新跨越

2011-1-17 17:05 来源: 人民日报
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  从一座大桥走到国家的最高领奖台,中交公路规划设计院有限公司张喜刚带领团队在国际上首创了诸多技术,一举攻克了斜拉桥跨径突破千米的技术瓶颈,成果代表了当代桥梁建设技术的最高水平。

  斜拉桥是主梁通过斜拉索支承在索塔上的现代桥型,其跨越能力强、结构刚度大、经济性好、适应性广。上世纪50年代,这种桥型首先在西方国家出现,70年代中期才传入我国。斜拉桥跨径的不断突破始终是其发展的主题,也是工程技术难度的集中体现。到20世纪末,世界上最大跨径斜拉桥为主跨890米的日本多多罗大桥,我国最大跨径斜拉桥为主跨628米的南京长江二桥。随着交通建设适应经济快速发展的需要,国内外跨越江河海湾、连接岛屿及大陆的长大桥梁陆续修建,而复杂恶劣的建设条件和较高的通航标准对斜拉桥突破千米跨径提出了迫切需求。

  进入21世纪后,多个国家竞相开展了越江跨海超大型工程的千米级斜拉桥的规划研究。随着跨径突破千米,桥梁构件更高、更长、更柔,结构受力行为更为复杂,攻克直接关系桥梁总体设计、结构安全和使用功能的结构体系难题成为首要的技术挑战。同时,千米级斜拉桥的特殊设计方法、施工控制等也成为必须解决的关键技术问题。

  面对这一世界级的技术难题,一支由中国桥梁科研技术人员组成、平均年龄只有30多岁的年轻团队迎难而上。团队带头人张喜刚说:“也许我们没有世界一流的技术和经验,但是我们绝对要有世界一流的工作态度和精神。只要我们深入研究、严谨分析、仔细验证、精心设计、勇于创新,就一定能够站在前人的肩膀上实现跨越发展,创造中国桥梁新的奇迹!”

  从2002年始,在国家科技支撑计划等研究计划支持下,这支由10多家单位、200多名科研人员以“产—学—研”模式组成的研究团队,瞄准国际一流目标,开展了为期8年的技术攻关和工程验证,最终攻破了千米级斜拉桥的关键技术难题,并取得了多项创新成果,达到国际领先水平。该项目获国家授权专利20项(发明专利5项),软件著作权3项,国家级工法4项,修编行业标准规范5部、地方标准3部,出版专著10部,被SCI和EI收录论文68篇。

  这项创新成果得到国内外著名桥梁专家的一致高度评价。国际桥梁与结构工程协会前主席、世界著名桥梁专家M. Ito教授说,“针对千米级斜拉桥的众多世界级技术难题,张喜刚先生和他的团队研发的关键技术成功地应对了创纪元工程的技术挑战”。世界著名桥梁专家K. Ostenfeld则表示,“中国工程师将创新的千米级斜拉桥结构体系、设计及施工控制等关键技术在世界最大跨径斜拉桥——苏通大桥建设过程中进行了集中展示,这些技术代表了世界斜拉桥技术的最高水平”。中国科学院院士孙钧和中国工程院陈新、郑皆连、孙伟、吕志涛等五位院士认为,“项目自主创新成果代表了当今桥梁建设技术的最高水平,引领了世界桥梁建设技术的跨越,有力支撑了国内外首座突破千米跨径的斜拉桥——苏通大桥优质高效建成,是世界桥梁建设的里程碑”。

  这项自主创新的成果先后在苏通大桥、鄂东大桥、印尼Suramadu大桥等国内外多座大桥中成功应用,部分研究成果已纳入行业标准。特别值得一提的是,它有力地支撑了苏通大桥的建设,在世界上率先实现了斜拉桥跨径的首次千米跨越。苏通大桥因此而提前6个月建成通车,并取得了节省投资12.4亿元、新增利润35773万元、新增税收1300万元的巨大经济效益。同时,大桥的建成通车实现了天堑变通途,使南通纳入到上海1小时经济圈,对于消除“苏南”“苏北”经济发展差异和促进长三角经济发展一体化都具有十分重要的作用,取得了巨大的社会经济效益。