編者按：榜樣是看得見的哲理，先鋒是觸得到的力量。為充分彰顯榜樣引領(lǐng)作用，激發(fā)全員創(chuàng)新活力，營造"見賢思齊、奮勇爭先"的濃厚氛圍，中國中冶正式推出"先鋒楷模"專題專欄，深度挖掘獲獎子企業(yè)的創(chuàng)新實踐與突破路徑，生動記錄先進典型的奮斗足跡與精神品格，通過"典型引路+示范帶動"的雙輪驅(qū)動，激勵全體干部員工以榜樣為鏡、向標(biāo)桿看齊，在攻堅克難中錘煉本領(lǐng)，在改革創(chuàng)新中勇立潮頭，在新時代的征程上共同書寫中國中冶更加輝煌的篇章。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)是重要的土木工程技術(shù)類型，支撐了大跨度、大體積的重要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。港珠澳跨海大橋、北京冬奧“冰絲帶”場館、中國高鐵橋梁、“華龍一號”核電安全殼，這些享譽國際的“中國名片”重大工程，都離不開預(yù)應(yīng)力技術(shù)的支撐。目前，我國服役的預(yù)應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)已超80億平方米、公路橋梁超100萬座、鐵路橋梁超4萬公里，是名副其實的預(yù)應(yīng)力大國。

然而，隨著結(jié)構(gòu)服役年數(shù)增長，性能退化劣化帶來的安全問題不可忽略。2020年，美國阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡預(yù)應(yīng)力主纜斷裂而整體結(jié)構(gòu)破壞；俄羅斯圣彼得堡11萬人體育場支撐輪輻預(yù)應(yīng)力鋼索斷裂而整體連續(xù)倒塌。由此可見，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的安全與重大工程安全息息相關(guān)，隨著我國城鎮(zhèn)化從高速轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，存量工程的安全服役成為關(guān)乎民生與城市發(fā)展的重要關(guān)注，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)服役診斷與效能提升技術(shù)，是關(guān)乎公共安全的工程底線的重要技術(shù)需求。

杭州錢江三橋改造項目

理論溯源：

從工程問題到科學(xué)研究的填補空白

中國五礦高性能預(yù)應(yīng)力技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用團隊30年來，持續(xù)深耕預(yù)應(yīng)力在役檢測評價工程實踐，在長期的工程分析與技術(shù)積累中，團隊發(fā)現(xiàn)既有認(rèn)知無法有效地解釋工程中普遍存在的問題：結(jié)構(gòu)的裂縫與變形發(fā)展往往超出了設(shè)計預(yù)期的退化范圍，帶來安全隱患。針對這一問題，團隊大膽假設(shè)、小心求證，從預(yù)應(yīng)力筋和混凝土材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計、荷載作用等多方面開展驗證分析。

團隊負(fù)責(zé)人曾濱院士提出了創(chuàng)新性的“荷載-環(huán)境-材料”耦合的預(yù)應(yīng)力作用退化假設(shè)，在理論與試驗研究完全空白的情況下，團隊通過自主研制試驗用具，開展100多次驗證試驗，最終發(fā)現(xiàn)了受服役荷載往復(fù)影響下預(yù)應(yīng)力松弛的放大與加速規(guī)律，量化了其放大影響達(dá)60%以上。該研究為客觀評價結(jié)構(gòu)的長期安全性提供了量化依據(jù)，有效修正了因應(yīng)力損失低估可能導(dǎo)致的評估偏差，填補了該領(lǐng)域的研究空白，也為后續(xù)的工程設(shè)計提供了重要指導(dǎo)依據(jù)。

團隊成員在項目現(xiàn)場

科技攻堅：

從工程需求到自主創(chuàng)新的打破壁壘

1996年，大連國航大廈由于既有結(jié)構(gòu)無法滿足使用功能而計劃啟動改造，彼時，是國內(nèi)首個大規(guī)模的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)全體系改造項目，面臨著工程經(jīng)驗與技術(shù)手段缺失的困境。團隊充分考慮預(yù)應(yīng)力體系拆改過程中由于高應(yīng)變能釋放帶來的安全問題，和拆改作業(yè)對既有結(jié)構(gòu)的影響，在技術(shù)手段有限的情況下，勇于創(chuàng)新，研發(fā)了國內(nèi)首臺套開口式預(yù)應(yīng)力張拉小體積設(shè)備，提出了“零應(yīng)力釋放”的安全拆改技術(shù)方案，高效安全的解決了工程難題，并成為業(yè)內(nèi)標(biāo)桿，為新世紀(jì)以來的預(yù)應(yīng)力體系改造提供了可靠案例與技術(shù)支撐。

隨著大規(guī)模交通基礎(chǔ)設(shè)施進入維護期，高效率、非破壞性的檢測需求日益迫切。2025年，杭州錢江三橋在歷經(jīng)多次加固后仍無法滿足日益增長的車流量需求，啟動全橋拆改。團隊受邀完成拆除前橋梁體系的預(yù)應(yīng)力評價任務(wù)?；炷翗蛄褐械念A(yù)應(yīng)力筋隱蔽性強、體系復(fù)雜、檢測技術(shù)不成熟、評價方法不完備，且錢江三橋拆除施工在即，檢測評價窗口期僅有10天。團隊?wèi)?yīng)用自主研發(fā)的非接觸式索力檢測與臨界應(yīng)力判識技術(shù)，以數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)秒級判別，在保障精度的前提下，將工效提升了5倍以上，保證了有限工期內(nèi)的準(zhǔn)確測試，保障了橋梁拆改的順利進行。

創(chuàng)新挑戰(zhàn)：

從工程中來到工程中去的創(chuàng)新鏈條

從工程摸索、試驗判識、理論溯源，再到工程應(yīng)用，中國五礦高性能預(yù)應(yīng)力技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用團隊始終以解決工程問題為導(dǎo)向，搭建了“工程現(xiàn)象-理論發(fā)現(xiàn)-技術(shù)研發(fā)-工程應(yīng)用”的創(chuàng)新路徑，構(gòu)建了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)“設(shè)計-評價-改造”全周期的技術(shù)體系。

曾濱院士牽頭主編的領(lǐng)域首部專項標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)診治技術(shù)規(guī)程》，為海量既有預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)工程的診治提供了依據(jù)，主編的工程建設(shè)行業(yè)首部由行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為團體標(biāo)準(zhǔn)的《建筑結(jié)構(gòu)體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)規(guī)程》為我國新型標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)規(guī)劃與轉(zhuǎn)型提供了重要樣例，牽頭編制了我國預(yù)應(yīng)力技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，系列標(biāo)準(zhǔn)成果推動了領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，社會與經(jīng)濟效益顯著。

團隊合影

團隊主編標(biāo)準(zhǔn)20余部、發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文100余篇、發(fā)明專利60余項，成果獲國家級科技進步、技術(shù)發(fā)明二等獎3項。創(chuàng)新技術(shù)在首都機場T2/T3、北京冬奧項目、杭州G20主會場等重大工程中成功應(yīng)用，保障了國家重要活動的順利開展。隨著科技的發(fā)展進步，跨學(xué)科、跨領(lǐng)域交叉為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)服役效能提升帶來了更多創(chuàng)新的可能性，中國五礦高性能預(yù)應(yīng)力技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用團隊將持續(xù)深耕領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新與工程實踐，為我國從預(yù)應(yīng)力大國向預(yù)應(yīng)力強國發(fā)展提供堅實的支撐。

20262975

來源丨中冶建研院

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