关于广西拟推荐度国家科学技术奖候选项目的公示文档格式.docx
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4.研发了全隔离、全防腐的吊杆拉索,将吊杆拉索的使用寿命由15年提高到30年以上,保证了吊杆拉索的使用安全和耐久性,解决了吊杆拉索腐蚀而致桥面垮塌的问题;
在拱桥上采用了水平辅助索制振措施,有效解决了吊索的风雨激振问题。
项目获得国家发明专利4项、实用新型专利4项;
获得国家级工法3项;
参与制定国家标准1项,主持制定行业和地方标准各1项;
出版论文27篇,其中EI收录3篇。
采用本成果完成的依托工程总造价仅2.5亿,全桥单位造价仅1.009万/m2,建造费用约为同等跨径钢箱拱桥的2/3;
在合理地质地形条件下采用700m级钢管混凝土拱桥代替1000m级悬索桥,其费用约为悬索桥的1/2~2/3。
本成果应用于合江长江一桥,产生直接经济效益为10867万元,并推广应用于云桂高速铁路南盘江特大桥(跨径416m,世界最大跨径高铁劲性骨架混凝土拱桥)、泸州合江长江三桥(跨径507m)、广西六钦高速钦江特大桥等工程建设,经济效益显著。
项目在钢管混凝土拱桥建造方面取得了重大突破,成果达到世界先进水平,核心成果达到世界领先水平,促进了行业科技进步,对钢管混凝土拱桥和劲性骨架混凝土拱桥向更大跨径发展产生了重要的推动作用和深远影响,必将促进后者在高铁上大量应用,同时也将进一步推动钢管混凝土拱桥取代特大跨径钢桁拱桥以及在山区取代千米级悬索桥,具有广泛的推广应用价值和国际竞争优势。
(五)客观评价
1.“500m级钢管混凝土拱桥建造核心技术”获2014年度广西科学技术奖科技进步一等奖。
2.科学技术成果鉴定证书:
2014年3月,由聂建国院士,凤懋润(交通部原总工程师),张建峰(中铁工原副总工程师),马庭林、徐恭义、胡建华三位国家设计大师等著名桥梁专家组成的鉴定委员会对“500m级钢管混凝土拱桥建造核心技术”评价如下:
“研究成果支撑了世界最大跨径(530m)钢管混凝土拱桥的成功建设,……,为500m级钢管混凝土拱桥建造提供了可靠的理论与实践依据,为钢管混凝土拱桥向更大跨径发展奠定了坚实的基础,具有显著的技术经济效益和社会效益,推广应用前景广阔。
……,本研究成果创新性突出,总体达到国际先进水平,其中大型钢管混凝土结构管内混凝土真空辅助灌注方法等达到了国际领先水平。
”
3.项海帆等3位院士评价意见。
4.2015年4月香山科学会议第524次学术讨论会“中国桥梁技术发展战略”中葛耀君、项海帆在报告《桥梁技术创新中外比较与发展思考》——“最新桥梁技术”中以合江长江一桥建造技术为背景提出:
“中国最新技术之七:
钢管混凝土拱桥技术”。
5.合江长江一桥是中国团组推荐参评2016年世界杰出工程奖的唯一中国桥梁。
6.泸州东南高速公路发展有限公司应用证明:
“……,顺利且高精度地完成了依托工程上部结构安装,并大大降低了总造价;
设计上采用主拱横向连接系和组合式钢管混凝土横撑构造,既提高了主拱的整体稳定性、节约了材料,同时提升了桥梁的景观性。
7.广西壮族自治区交通运输厅(2014年8月):
“广西地方标准《钢管混凝土拱桥施工技术规程》通过审定”。
(六)推广应用情况
本课题整体技术已在2013年1月1日之前应用于依托工程合江长江一桥,保证了大桥安全、顺利的完成建设。
在钢管混凝土灌注施工中,应用“真空辅助灌注技术”,确保了管内混凝土的灌注密实(灌注时间:
2012年3月8日~2012年4月10日)。
在扣塔安装施工中,应用“摇臂抱杆技术”,保证了安全、优质且经济的完成了高度160m的塔架安装(扣塔安装:
2011年1月12日~2011年6月30日)。
研发并应用了塔高180m的缆索吊装、斜拉扣挂系统,该系统集合了单组横移式主索、拱肋水上回转起吊、组合式锚锭、特大体量钢管拱肋节段高精度安装、大节段桥面梁多方式安装等新技术,顺利且高精度地完成了依托工程上部结构安装(拱肋安装:
2011年9月1日~2011年12月24日;
吊杆和桥面格子梁安装:
2012年5月13日~2012年9月5日),并大大降低了总造价。
采用轻型横撑解决了大桥拱肋稳定问题;
按拱肋吊装节段逐段设置横撑;
实现了无临时构件安装拱肋,把工地空中焊接工作量减到最小。
既节约了成本,提高了工程质量,又提升了桥梁的景观性。
采用了全隔离、全防腐的吊杆拉索,及水平辅助索制振措施,保证了吊杆拉索的使用安全和耐久性。
本成果推广应用于云桂高速铁路南盘江特大桥(跨径416m,世界最大跨径高铁劲性骨架混凝土拱桥)、泸州合江长江大桥(跨径507m)、广西六钦高速钦江特大桥等工程建设。
(七)主要知识产权证明目录
知识产权类别
知识产权具体名称
授权号
授权日期
证书编号
权利人
发明人
发明专利有效状态
发明专利
大型钢管混凝土结构管内混凝土真空辅助灌注方法及灌注系统
201210184040.7
2013.5.15
1197656
广西壮族自治区公路桥梁工程总公司
郑皆连;
韩玉;
秦大燕;
冯智;
罗业凤;
庞博新;
罗岩枫;
魏华;
赵吉卫;
王建军;
杨占峰;
陈光辉;
王劼耘;
牟廷敏;
朱云发;
张坤球;
林峰;
丁庆军;
龙跃
有效
塔架组立装置及塔架组立装置组立钢管混凝土塔架的方法
201210298477.3
2014.7.16
1444161
韩玉、秦大燕、冯智、赵吉卫、杨占峰、王建军、魏华、罗业凤、庞博新、黄金文、林峰、杨帆、唐健、凌忠、黄贵平、冯春萌、石江平
一种索鞍横移系统及索鞍横移施工方法
201210297843.3
2014.12.10
1540446
秦大燕、庞博新、王建军、魏华、韩玉、冯智、杨占峰、赵吉卫、林峰、罗岩枫、凌忠、黄贵平、冯春萌、唐健、杨帆
钢绞线整束挤压锚索拉索
200710051224.5
2010.12.22
719188
柳州欧维姆机械股份有限公司
黄颖、朱万旭、杨帆、龙跃、黎海宇、梁丽、严军
实用新型专利
一种抽真空系统
201220263770.1
2013.4.10
2843460
唐健;
钢管混凝土矩形拱肋内横隔构造
201120112429.1
2011.11.23
2009035
四川省交通厅公路勘察设计研究院
范碧琨;
陶齐宇;
田波;
林小军;
欧昌伟;
李健
组合式钢管混凝土肋间横撑构造
201120118121.8
2009579
庒卫林;
组合式锚碇构造
201120156647.5
2011.12.14
2036706
梁健;
郑旭峰;
王大春;
韩玉
(八)主要完成人情况
1.郑皆连:
排名1;
行政职务:
无;
技术职称:
教授级高工;
工作单位:
广西大学;
完成单位:
对本项目技术创造性贡献:
对第1、2、3项创新做出创造性贡献,总课题组组长,研究课题总体规划,确定研究课题技术路线,工艺方案制定及审定,研究报告审核。
在第1项创新中负责总体策划和指导,发明专利排第1,论文:
钢管混凝土拱段真空辅助灌注工艺试验研究/中国公路学报/第一作者、700m级钢管混凝土拱桥设计与建造可行性研究/中国工程科学/第一作者、斜拉索在劲性骨架混凝土拱桥施工中的调载机理/桥梁/第一作者、在劲性拱骨架上实现混凝土连续浇注的探讨/重庆交通大学学报/第一作者。
2.韩玉:
排名2;
总工程师;
广西路桥工程集团有限公司;
对第1、2项创新做出创造性贡献,在第1项创新中负责现场策划组织真空试验的实施及实桥组织应用,发明专利排名第2,论文:
合江长江一桥施工关键技术及创新/公路/第一作者及KeyTechnologiesintheConstructionoftheBosidengHeJiangYangtzeRiverBridge/第七届国际拱桥会议论文集/第一作者。
在第2项创新中负责提升式摇臂安装钢管混凝土塔架施工新技术论证及缆索吊机吊塔设计方案提出,论文:
提升式摇臂安装钢管混凝土塔架施工新技术/公路/第一作者;
缆索吊机承载索几何非线性计算方法/公路/第一作者。
3.牟廷敏:
排名3;
副总工程师;
四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院;
对第3项创新做出创造性贡献,负责主拱横撑构造、主拱腹杆构造等新结构的设计和审核,论文:
THEDESIGNOFTHELONGESTCONCRETE-FILLEDSTEELTUBULARARCHBRIDGE-HEJIANGYANGTZERIVERBRIDGE/第七届国际拱桥会议论文集/第一作者。
4.冯智:
排名4;
副总经理;
对第1、2项创新做出创造性贡献,在第1项创新中负责技术指导和咨询,发明专利排名第4;
在第2项创新中负责技术方案总体策划和实施过程指导,论文:
合江长江一桥缆索吊机设计/公路/第二作者。
5.王劼耘:
排名5;
广西壮族自治区交通运输厅;
对第1、2、3、4项创新做出创造性贡献,总课题技术顾问。
其中第1项创新中发明专利排名第13。
6.庞博新:
排名6;
董事长;
对第1、2、3、4项创新做出创造性贡献,负责方案审定。
其中第1项创新中发明专利排名第6,论文:
合江长江一桥拱肋C60高性能管内混凝土配合比设计/公路/第一作者、合江长江一桥交界墩预应力T形盖梁分阶段施工变更设计/公路/第一作者。
7.秦大燕:
排名7;
副主任;
高级工程师;
施工技术负责人,方案制定,报告撰写。
对第1、2项创新做出创造性贡献,在第1项创新中负责技术和应用指导,发明专利排名第3,论文:
合江长江一桥施工关键技术及创新/公路/第二作者、KeyTechnologiesintheConstructionoftheBosidengHeJiangYangtzeRiverBridge/第七届国际拱桥会议论文集/第二作者;
在第2项创新中负责技术论证、方案设计和实施,论文:
合江长江一桥缆索吊机设计/公路/第一作者、提升式摇臂安装钢管混凝土塔架施工新技术/公路/第二作者。
8.罗岩枫:
排名8;
总经理;
其中第1项创新中发明专利排名第7,论文:
ThearchsupportconstructionandhydrationheatanalysisoftheFirstBridgeoverYangtzeRiverinHejiang/advancesinenergyscienceandtechnology/第一作者。
9.龙跃:
排名9;
柳州欧维姆机械股份有限公司;
参与大型钢管混凝土拱桥管内混凝土真空辅助灌注方法的研究和对大跨径吊杆索体进行了系统研究,开发了从索体自由段直至锚固段均采用环氧树脂非金属材料隔离防腐、抗腐蚀、抗疲劳、抗振性能良好的吊杆索。
10.王建军:
排名10;
对第1项创新做出创造性贡献,负责真空辅助灌注管内混凝土工艺试验和施工的方案制定、现场实施和成果总结,发明专利排名第10,论文:
钢管混凝土拱段真空辅助灌注工艺试验研究/中国公路学报/通讯作者、波司登长江大桥拱肋高性能混凝土设计与试验/广西大学学报(自然科学版)/第一作者、700m级钢管混凝土拱桥设计与建造可行性研究/中国工程科学/通讯作者、水环式真空泵在管内混凝土真空辅助泵送中的应用/中外公路/通讯作者。
11.张雪松:
排名11;
副教授;
重庆交通大学;
对第2项创新做出创造性贡献,施工监控负责人,施工监测及跟踪分析,论文:
大跨径钢管混凝土拱桥吊装线形控制方法研究/中外公路/通讯作者、指导老师。
12.陈光辉:
排名12;
其中第1项创新中发明专利排名第12,论文:
水环式真空泵在管内混凝土真空辅助泵送中的应用/中外公路/第二作者。
13.黄金文:
排名13;
分公司总工程师;
对第1、2项创新做出创造性贡献,负责方案审定。
其中第2项创新中发明专利排名第10,论文:
合江长江一桥拱肋C60高性能管内混凝土配合比设计/公路/第三作者、四川合江长江一桥整体钢桥面格子梁安装施工技术/公路/第一作者、合江长江一桥超高钢管混凝土格构式塔架拆除技术/公路/第二作者、合江长江一桥交界墩预应力T形盖梁分阶段施工变更设计/公路/第三作者。
14.朱云发:
排名14;
泸州东南高速公路发展有限公司;
对第3项创新做出创造性贡献,负责依托工程设计方案比选和确定。
15.李彩霞:
排名15;
对第1、2项创新做出创造性贡献,负责方案编制及课题报告总结编撰。
(九)主要完成单位及创新推广贡献
1.广西路桥工程集团有限公司:
创新推广贡献:
广西路桥工程集团有限公司为科研项目依托工程施工单位,负责完成了500m级钢管混凝土拱桥全过程施工。
在工程现场开展了大比例仿真模型对比试验,首次研发了“大型钢管混凝土结构管内混凝土真空辅助灌注方法”和相应的“真空辅助灌注系统”,成功应用于合江长江一桥(波司登大桥),实现了特大跨径钢管混凝土拱桥管内混凝土全过程真空辅助三级连续泵送施工,确保了管内混凝土的灌注密实性。
形成了“真空辅助法灌注拱肋钢管混凝土施工工法”,授权发明专利1项。
攻克了特大体量钢管结构制造、大吊重超高可拆分横移主索缆索吊装系统、组合式锚锭斜拉扣挂系统等技术难题,提出了桥梁超高超宽扣塔的大段安装摇臂抱杆技术,形成了“提升式摇臂抱杆安装塔架施工工法”和“缆索吊装拱桥整体钢桥面格子梁施工工法”,发展了500m级钢管混凝土拱桥的制造安装成套技术。
2.四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院:
四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院为科研项目依托工程设计单位,负责完成了500m级钢管混凝土拱桥全过程设计和后期服务,在桥位桥型、结构构造和总体施工技术等领域开展了深入研究和比选,提出了安全、适用、经济的设计文件,在主拱横撑构造、主拱腹杆构造、吊索抗风研究开展了系统研究,并申报和授权实用新型专利2项。
3.重庆交通大学:
重庆交通大学为科研项目依托工程监控单位,负责完成了500m级钢管混凝土拱桥全过程监控,协助施工单位高精度、高质量地完成了500m级钢管混凝土拱桥施工,在保证监控目标的前提下,减少了施工过程调整次数,缩短了工期。
4.广西大学:
广西大学对钢管混凝土拱肋脱粘脱空受力机理研究进行了分析,协助施工单位顺利完成了拱肋管内混凝土灌注,为施工阶段的钢管混凝土温度控制提供指导。
5.柳州欧维姆机械股份有限公司:
柳州欧维姆机械股份有限公司对大跨径吊杆索体进行了系统研究,开发了从索体自由段直至锚固段均采用环氧树脂非金属材料隔离防腐、抗腐蚀、抗疲劳、抗振性能良好的吊杆索,并根据市场的需要进行市场推广。
6.泸州东南高速公路发展有限公司:
泸州东南高速公路发展有限公司对设计单位完成合江长江一桥设计方案的比选工作进行了指导和帮助,对设计方案的最终选定起到了决定作用。
(十)完成人合作关系说明
第一完成人郑皆连作为课题的总负责人,负责整个研究课题的规划、开展和管控,指导第二完成人韩玉开展施工核心技术研究工作,指导第三完成人牟廷敏开展按拱肋吊装节段的设计研究工作,指导第九完成人龙跃开展吊杆安全、耐久性研究,指导第十完成人王建军开展大型钢管混凝土结构真空辅助灌注管内混凝土技术的工艺试验、施工方案和研究工作。
第二完成人韩玉作为依托工程项目的施工负责人,负责整套施工技术的研究和应用,顺利完成依托工程的施工,指导第五完成人秦大燕、第十完成人王建军完成相应施工技术的研发和应用。
第三完成人牟廷敏作为依托工程的设计负责人,负责合江长江一桥的设计工作及相关的研发创新,并指导施工单位(第二完成人韩玉、第五完成人秦大燕、第十完成人王建军)按设计意图进行施工。
其余完成人各自独立完成自己的指导工作及具体分工的研发、试验、施工和应用等工作,具体见主要完成人情况表。
二、推荐候选项目2
造纸与发酵废水资源化及超低排放关键技术与应用
项目围绕造纸和发酵废水资源化利用、超低排放或回用的要求,创新优势菌富集培养及颗粒化加速技术、创新基于厌氧氨氧化技术的废水高效脱氮技术、开发了自由基缓释及载体覆膜异相催化氧化技术、开发了上流式多级厌氧反应系统和异相催化高级氧化系统,研发了造纸和发酵废水处理的关键技术和核心装备,解决了我国造纸和发酵行业废水资源化及超低排放关键技术的瓶颈问题,技术及装备已在中国、俄罗斯、白俄罗斯、印度尼西亚、玻利维亚、缅甸和越南等国内外148家造纸和发酵企业得到应用,为我国造纸和发酵行业的废水处理提供先进配套技术及装备,技术创新性,应用效果好,具有良好的推广应用前景。
同意推荐申报国家科学技术进步奖。
本项目属于轻工业科学技术领域,应用于造纸和发酵废水处理。
“水十条”提出了工业废水处理资源化利用、污染负荷超低排放或回用的要求。
造纸和发酵废水具有量大、污染负荷高、成分复杂、有机物浓度高、色度高等特点,采用传统废水处理技术已无法达到日益严格的环保要求,虽引进国外技术能达到要求,但成本过高。
本项目针对造纸和发酵废水处理的关键技术和核心装备,进行了系统攻关,开发了上流式多级厌氧处理技术、高效脱氮技术、载体覆膜异相催化氧化处理技术及化学强化沼气净化技术,解决了我国造纸和发酵行业可持续发展的瓶颈问题。
本项目取得了以下创新性成果:
1.创新废水处理的优势菌富集培养及颗粒化加速技术。
常规方式培养的厌氧颗粒污泥存在活性差、颗粒化时间长、沉降速率低易流失等问题。
项目对厌氧颗粒污泥中优势菌进行重组富集培养获得高效优势菌群,使典型产甲烷菌(鬃毛甲烷菌和甲烷八叠球菌)的数量增加1.5倍,甲烷产率提高至0.35-0.4m3/kgCOD;
开发了以微生物自固定化为基础的污泥快速颗粒化技术,使细菌加速凝聚,颗粒化时间由常规的30-60天缩短至15-30天,同时颗粒污泥的沉降速率由常规的30~60m/h提升至80~120m/h,有利于颗粒污泥的分离,减少污泥流失,颗粒污泥产量保持在0.02kg/kgCOD以上。
2.创新基于厌氧氨氧化技术的废水高效脱氮技术。
发酵废水蛋白质含量高,在厌氧处理过程中氨氧化菌和COD氧化菌存在相互抑制的问题。
COD降解和TN降解不能兼顾,其中主要特点有厌氧氨氧化菌倍增时间长、对运行条件较为敏感,脱氮效率低。
根据发酵废水的特点,分别从微生物群落结构水平和代谢途径水平解析了COD对厌氧氨氧化反
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