山東高速膠州灣大橋技術創新成果再獲山東省科技進步一等獎

房云

　　
　　近日,山東省科學技術廳公布了2014年度科技獎獲獎名單,由山東高速膠州灣大橋主持,清華大學、中交四航工程研究院有限公司、山東省交通科學研究所、鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所等單位共同完成的“青島海灣大橋耐久性保障技術”榮獲山東省科技進步一等獎，是山東高速膠州灣大橋工程技術創新成果第三次獲得該技術大獎。
　　青島海灣大橋是我國冰凍海域首座特大型跨海橋梁集群工程，其所處膠州灣海水含鹽度達2.94%～3.29%，極端低溫為-14.3℃，年凍融循環達47～52次，遭受凍融和氯鹽的共同侵蝕，如何保證其設計使用壽命是工程建設面臨的重大技術挑戰。在交通運輸部和山東省交通運輸廳的組織下，公司開展了多學科、跨行業的產、學、研聯合攻關，多年的技術創新和工程實踐，得以在冰凍海域跨海大橋耐久性設計、結構聯合防護及管養決策等方面取得多項重大技術突破，建立了青島海灣大橋耐久性保障技術，成果總體達到國際領先水平。
　　一是創新了海水凍融-氯鹽侵蝕作用下橋梁耐久性設計。首次將結構耐久性設計、施工控制和管養決策進行一體化設計；建立了凍融-氯鹽侵蝕作用下混凝土結構耐久性評定方法，及結構可靠度時變下的維護成本優化算法，以保障青島海灣大橋經濟合理地達到設計使用壽命。
　　二是創建了冰凍海域混凝土結構長效聯合防護體系。研制了冰凍海域橋梁抗凍耐蝕混凝土，開發了保障耐久性的系列施工控制技術；創建了抗凍耐蝕混凝土-透水模板布-防腐涂層的長效聯合防護體系，在極大提高橋梁結構抗海水凍融和腐蝕性能的同時，將涂層施涂齡期縮短10天，顯著提高了施工工效，大幅降低施工成本。
　　三是建立了基于動態耐久性數據的橋梁管養決策技術體系。研發了混凝土凍融破壞及鋼結構腐蝕在線監測裝備與技術；建立了我國首座基于傳感技術的混凝土及橋梁用鋼暴露實驗站，搭建了反映混凝土及橋梁用鋼耐久性時變的數據平臺；建立了帶涂層混凝土及鋼箱梁的腐蝕壽命評估方法；創新了橋梁管養策略的經濟評估方法；實現了橋梁的主動維護。
　　該項目已獲得國家發明專利授權10項，實用新型專利授權8項，省部級施工工法4項，出版專著2部，相關成果納入兩部行業標準。項目成果已成功應用于除膠州灣大橋之外的海即跨海大橋、長山大橋等多座冰凍海域跨海橋梁工程，全面提升了工程建造品質；抗凍耐蝕混凝土大量消納工業廢料，每方混凝土可減少水泥用量200～240kg，節能減排效果明顯，經濟、社會和環境效益顯著。
　　該成果填補了我國冰凍海域跨海大橋建設的相關技術空白，隨著環渤海灣經濟圈的發展，項目研究成果將對我國冰凍海域沿海橋梁和跨海灣通道的建設發揮重要的技術引領和支撐作用。