突破多塔懸索橋的“中塔效應(yīng)”制約

文/ 供圖 | 浙江數(shù)智交院科技股份有限公司

剛性中塔多塔懸索橋效果圖

為突破多塔懸索橋“中塔效應(yīng)”制約，提高跨海橋梁的連續(xù)跨越能力及其抗風(fēng)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)耐久性，項目組開展了“剛性中塔雙層懸索橋建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)”的科技攻關(guān)，并在多塔懸索橋設(shè)計理論、基礎(chǔ)研究、先進(jìn)制造等諸多領(lǐng)域取得重大突破，為世界各國的跨海橋梁工程提供了更為經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。

/ 四大創(chuàng)新成果/

首創(chuàng)剛性中塔懸索橋新結(jié)構(gòu)項目突破了多塔懸索橋的“中塔效應(yīng)”，形成了阻止纜力向鄰跨傳遞的多塔懸索橋“活載錨碇”新技術(shù)；探明了中塔縱向剛度對其結(jié)構(gòu)性能的影響規(guī)律；大幅提升了多塔懸索橋整體剛度和抗風(fēng)性能，為3塔以上大跨徑懸索橋建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

建立了主纜索鞍抗滑移新理論形成了高摩擦型索鞍成套技術(shù)；揭示了索鞍內(nèi)鋼絲、鞍槽等相互之間作用力的分布及傳遞機理；首次建立了鋼絲級別的纜-鞍抗滑承載力計算理論和公式，提出了高摩擦型索鞍多元聯(lián)合抗滑評估準(zhǔn)則；發(fā)明了索鞍窄深空間焊接機器人、索股入鞍機器人，實現(xiàn)了施工裝備與工藝的創(chuàng)新。

高摩擦型索鞍

索股入鞍機器人

“纜載吊機+分體式”設(shè)備和接力式提升方法

主纜標(biāo)尺索股架設(shè)法

首創(chuàng)纜梁相交雙層加勁梁建造新技術(shù)項目創(chuàng)新設(shè)計了雙層橋面纜梁相交的結(jié)構(gòu)體系，首次建成了上下凈空受限、多通道合建的大跨徑跨海懸索橋；發(fā)明了千噸級“纜載吊機+分體式”設(shè)備和接力式提升方法，解決了跨海大節(jié)段鋼桁梁懸索橋吊裝難題。

首創(chuàng)懸索橋施工控制新方法項目發(fā)明了主纜標(biāo)尺索股架設(shè)法和機器視覺動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了主纜索股全天侯架設(shè)和高精度量測；提出了全過程剛鉸混合吊裝施工控制方法，實現(xiàn)了雙層連跨加勁梁高效、精準(zhǔn)、安全合龍；有效縮短了結(jié)構(gòu)較為脆弱的上部結(jié)構(gòu)安裝施工期，取得了懸索橋施工控制技術(shù)新突破。

王昌將

1993 年7 月畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)，教授級高級工程師，入選國家百千萬人才工程，享受國務(wù)院特殊津貼，曾主持和參與金塘大橋、西堠門大橋、甌江北口大橋、六橫大橋等國內(nèi)多個大型項目，獲得省部級科學(xué)技術(shù)獎10 項，包含國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎、上海市科學(xué)技術(shù)獎一等獎、中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎特等獎等，取得16 項發(fā)明專利，發(fā)表論文20 余篇（SCI 和EI檢索12 篇），出版專著3 部。

周列茅

2002 年12 月畢業(yè)于長沙交通學(xué)院，教授級高級工程師，浙江省溫州市交通人才工作先進(jìn)個人，曾主持和參與溫州大橋、甌江北口大橋等國內(nèi)多個大型項目。獲得中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎等省部級科學(xué)技術(shù)獎兩項，發(fā)表論文15 余篇（核心期刊檢索3 篇），參編規(guī)范1 部。

戴顯榮

2001 年7 月畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)，教授級高級工程師，浙江省151 人才，曾主持和參與過樂清灣大橋、臺州灣大橋、甌江北口大橋等國內(nèi)多個大型項目，獲得中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎等省部級科學(xué)技術(shù)獎8 項，取得7 項發(fā)明專利，發(fā)表論文20 余篇（SCI 和EI 檢索7 篇），出版專著1 部。

/ 多個項目應(yīng)用/

該項目研究成果已成功應(yīng)用于溫州甌江北口大橋，首次實現(xiàn)了在多塔懸索橋中采用混凝土剛性中塔，突破了以往多塔懸索橋采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼混混合形式的限制，大幅提高了結(jié)構(gòu)整體剛度、抗風(fēng)穩(wěn)定性和維護(hù)便利性，使較柔性中塔懸索橋結(jié)構(gòu)整體剛度提升近1倍，抗風(fēng)穩(wěn)定性能提升約28%，合計節(jié)約造價約1.3億元。

甌江北口大橋

除此之外，該項目研究成果正在被廣西潯江特大橋、濟(jì)南二環(huán)線北環(huán)黃河特大橋等多個項目采用，為臺灣海峽、瓊州海峽通道提供了更為經(jīng)濟(jì)、可行的解決方案；通過一系列原創(chuàng)技術(shù)，使我國逐步成為大跨徑懸索橋技術(shù)強國領(lǐng)跑者。

/ 創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展/

“剛性中塔雙層懸索橋建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)”項目的第一完成單位——浙江數(shù)智交院科技股份有限公司（浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院，英文簡稱ZJIC）（以下簡稱“數(shù)智交院”）創(chuàng)始于1951年,1979年成立“浙江省交通設(shè)計院”，2020年12月更名為“浙江數(shù)智交院科技股份有限公司”，秉持“路更暢、城更美”的企業(yè)使命和“知行合一、追求卓越”的核心價值觀，著力“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、數(shù)智引領(lǐng)騰飛”，是一家致力于服務(wù)綜合交通和城市發(fā)展的科技型公司。

目前，數(shù)智交院共擁有工程勘察綜合甲級，工程設(shè)計綜合甲級，地災(zāi)設(shè)計、地災(zāi)勘查甲級，工程總承包、工程咨詢、測繪、試驗檢測甲級等資質(zhì)，具有承擔(dān)國家發(fā)改委、交通運輸部等政府部門委托咨詢評估任務(wù)資格，涵蓋公路、水運、市政、軌道交通、建筑、生態(tài)環(huán)保等業(yè)務(wù)板塊，業(yè)務(wù)遍及全國各省份和柬埔寨、斯里蘭卡、瓦努阿圖、厄立特里亞、喀麥隆等10多個國家。

數(shù)智交院設(shè)立了國家級博士后科研工作站、杭州市院士工作站，擁有交通運輸部認(rèn)定的“綜合交通運輸理論交通運輸行業(yè)重點實驗室”“水下隧道智能設(shè)計、建造與養(yǎng)護(hù)技術(shù)與裝備研發(fā)中心”，浙江省工程研究中心、企業(yè)技術(shù)中心、企業(yè)研究院和高新技術(shù)企業(yè)研究開發(fā)中心等科研平臺。

此外，數(shù)智交院各類專業(yè)技術(shù)人員占80%以上，人員專業(yè)門類完善，綜合素質(zhì)高；擁有全國工程勘察設(shè)計大師1名，浙江省工程勘察設(shè)計大師4名，正高級工程師150余人，各類注冊工程師500余人次，先后有11人享受國務(wù)院津貼；共榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎、二等獎，浙江省科學(xué)技術(shù)獎一等獎，以及國家和省部級各類科技進(jìn)步獎90余項、勘察設(shè)計獎460余項；擁有有效專利、軟件著作權(quán)700余項，其中發(fā)明專利90余項，主、參編國家、行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)80多部，年均發(fā)表科技論文百余篇。

在科技創(chuàng)新方面，數(shù)智交院以數(shù)字化為引領(lǐng)，著力科研產(chǎn)業(yè)化，構(gòu)建了以產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院為核心，事業(yè)部生產(chǎn)科研緊密結(jié)合的全鏈條驅(qū)動型科研架構(gòu)模式，在傳統(tǒng)工程關(guān)鍵技術(shù)、智慧交通產(chǎn)業(yè)、TIM平臺及大數(shù)據(jù)增值應(yīng)用等領(lǐng)域形成了特色科研團(tuán)隊。數(shù)字交院聚焦于智慧公路、智慧港航、智慧城市，融合新材料、新技術(shù)、新一代信息技術(shù)，為國家交通、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、企事業(yè)用戶等提供服務(wù)，并在智能設(shè)計、智慧管養(yǎng)、工業(yè)化建造、基礎(chǔ)設(shè)施防腐蝕等領(lǐng)域形成系列成果。

新時期，數(shù)智交院將圍繞“1211”發(fā)展目標(biāo)和“12345”的總體發(fā)展思路，堅持創(chuàng)新驅(qū)動，強化新老基建融合，著力以新一代信息技術(shù)、新材料研發(fā)賦能，以智能設(shè)計、交通工程云、智慧交通為重點，推進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展,全力將自身打造成為具有國際影響力的科技型綜合工程技術(shù)公司。

數(shù)智交院的科技創(chuàng)新

2019 年11 月，“水下隧道智能設(shè)計、建造與養(yǎng)護(hù)技術(shù)與裝備交通運輸行業(yè)研發(fā)中心”獲交通運輸部認(rèn)定。該中心主要服務(wù)于交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管理，重點圍繞跨江海通道等重大工程建設(shè)需求，針對大型水下隧道設(shè)計、建造、運營管理、養(yǎng)護(hù)等，開展重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，旨在加快提升我國水下隧道智能化設(shè)計、工業(yè)化建設(shè)、智能化養(yǎng)護(hù)技術(shù)能力水平，進(jìn)而打造國內(nèi)一流的交通運輸行業(yè)水下隧道技術(shù)研發(fā)中心。

水下隧道智能設(shè)計、建造與養(yǎng)護(hù)技術(shù)與 裝備交通運輸行業(yè)研發(fā)中心

杭州錢江隧道

魯家峙隧道

全產(chǎn)業(yè)鏈“智能+X”

綜合交通運輸理論交通運輸行業(yè)重點實驗室

隧道智能運維平臺

2022 年10 月，“綜合交通運輸理論交通運輸行業(yè)重點實驗室”獲交通運輸部認(rèn)定。綜合交通運輸理論交通運輸行業(yè)重點實驗室面向加快建設(shè)“交通強國”戰(zhàn)略目標(biāo)和重大需求，以綜合交通運輸理論為對象，開展具備戰(zhàn)略性、前沿性與前瞻性的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，重點突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)“綜合交通運輸基礎(chǔ)理論-綜合交通運輸應(yīng)用基礎(chǔ)理論-綜合交通運輸共性關(guān)鍵技術(shù)”的全鏈條突破，建立覆蓋公鐵水航各領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用體系，為加快建設(shè)交通強國、科技強國提供科學(xué)基礎(chǔ)與技術(shù)支持。