文/本刊記者 陳楠枰

1月8號上午，2017年度國家科學技術獎勵大會在人民大會堂舉行。經(jīng)過學科專業(yè)評審組、評審委員會和獎勵委員會三級評審，2017年度國家科學技術獎共評選出271個項目和9名科學家。

其中國家自然科學獎35項（一等獎2項，二等獎33項）；國家技術發(fā)明獎66項（一等獎4項，二等獎62項）；國家科學技術進步獎170項【特等獎3項，一等獎21項（含創(chuàng)新團隊），二等獎146項】；7名外籍科學家獲得中華人民共和國國際科學技術合作獎。

交通運輸相關領域科研成果碩果累累，其中，季凍區(qū)高速公路抗凍耐久及生態(tài)保護關鍵技術、深水板樁碼頭新結構關鍵技術研究與應用、山區(qū)大跨度懸索橋設計與施工技術創(chuàng)新及應用三個項目科研成果榮獲2017年度國家科學技術進步二等獎。

隨著深水板樁碼頭的技術突破，帶動了唐山港港口航道等級、港區(qū)規(guī)模和貨運量的大幅度提升，對促進臨港產(chǎn)業(yè)及腹地經(jīng)濟發(fā)展，助推“一帶一路”及京津冀協(xié)同發(fā)展國家戰(zhàn)略實施具有重要意義

2017年國家科學技術進步二等獎：季凍區(qū)高速公路抗凍耐久及生態(tài)保護關鍵技術

2013年12月，黑吉兩省交界的最低氣溫達到零下40多度，面對茫茫林海雪原，在無通訊、無道路、無機械的困難條件下，鶴大高速的建設者們背著冰冷的儀器，穿著厚厚的軍大衣，徒步踏入寥無人煙的林區(qū)雪地，沒膝的冰雪里艱難而堅定地團結前行，開始鶴大高速公路建設的前期地形勘測，項目施工自此拉開帷幕。

這里地處長白山區(qū)，公路沿線地勢起伏大、地質(zhì)條件復雜、氣候寒冷、冰凍期長、晝夜溫差大，極端最低氣溫到達零下40度，屬于典型的季節(jié)性冰凍區(qū)，隧道凍害發(fā)生的機率高、危害嚴重。

為支撐季節(jié)性冰凍生態(tài)敏感地區(qū)開發(fā)和國家全面振興東北老工業(yè)基地的戰(zhàn)略，圍繞解決季凍區(qū)公路工程的建設與環(huán)境保護問題，“長白山生態(tài)敏感區(qū)高速公路建設關鍵技術”項目歷經(jīng)15年政產(chǎn)學研用聯(lián)合攻關，研發(fā)形成季節(jié)性冰凍區(qū)、生態(tài)敏感區(qū)公路建設成套技術，創(chuàng)新形成路基路面抗凍穩(wěn)定控裂技術，集成創(chuàng)新橋隧材料和結構抗凍耐久技術，率先研發(fā)環(huán)保型高性能路用材料、產(chǎn)品和裝備，創(chuàng)建生態(tài)敏感區(qū)動植物保護和污水凈化處理技術，集成創(chuàng)新隧道照明智慧控制和建筑保溫節(jié)能技術。

作為全國首個季凍區(qū)新建高速公路建設的綠色科技范本工程，鶴大高速公路以抗凍耐久、生態(tài)環(huán)保、循環(huán)利用、低碳節(jié)能為著眼點和施力點，實現(xiàn)了“以工程為載體，政、產(chǎn)、學、研、用相結合”的科技成果開發(fā)與推廣應用模式的探索

該項目社會和環(huán)境效益顯著，實現(xiàn)全壽命建設理念從“粗放”到“精細化”、建設與運營并重、“優(yōu)良”到“品質(zhì)”工程的飛躍，首次提出了季節(jié)性冰凍地區(qū)綠色公路建設的中國方案，對于提高季凍區(qū)基礎設施建設水平和質(zhì)量、保護耕地資源和環(huán)境，服務于東北老工業(yè)基地全面振興和轉型升級及“一帶一路”建設具有重要意義。

作為全國首個季凍區(qū)新建高速公路建設的綠色科技范本工程，鶴大高速公路以抗凍耐久、生態(tài)環(huán)保、循環(huán)利用、低碳節(jié)能為著眼點和施力點，實現(xiàn)了“以工程為載體，政、產(chǎn)、學、研、用相結合”的科技成果開發(fā)與推廣應用模式的探索。

2016年8月在第二屆全國綠色公路發(fā)展暨鶴大高速公路科技示范工程技術交流會上，中國公路學會理事長翁孟勇指出：“這是我國公路交通建設領域首次在季凍地區(qū)開展的科技示范，具有很高的科研價值，對占國土面積53.5%的季凍地區(qū)具有典型的示范意義，標志著我國季凍地區(qū)公路交通建設科技創(chuàng)新工作邁出了關鍵一步。”

2017年國家科學技術進步二等獎：深水板樁碼頭新結構關鍵技術研究與應用

“面向大海有深槽，背靠陸地有淺灘”，2007年春天，被譽為“鉆石級港口”的曹妃甸港區(qū)，4000米岸線上約20個泊位采用遮簾式板樁碼頭新結構型式陸續(xù)設計、施工。

該設計總負責人、一航院主管總工程師、水工結構專家劉永繡介紹，碼頭泊位是港口建設的核心，相比同級別的重力式和高樁承臺式碼頭結構，板樁碼頭具有岸線資源省、工程投資低、施工工期短等優(yōu)點，是粉砂質(zhì)海岸地區(qū)優(yōu)先選用的碼頭結構型式?！霸摯a頭型式的采用，很好滿足了唐山港的地質(zhì)條件。曹妃甸港區(qū)泥面標高較高，設計采用大型挖入式港池，在此情況下，做板樁碼頭是最合適、最合理的。”

據(jù)了解，在曹妃甸港區(qū)大面積使用的“遮簾式板樁碼頭新結構”技術，由于其構件全部在岸上施工，還具有造價低、可靠度大、耐久性強等優(yōu)勢，已經(jīng)使京唐港碼頭泊位等級由2萬噸級發(fā)展到10萬噸級，打破了傳統(tǒng)教科書中水工建設領域“板樁碼頭因其結構特性，只適合建中小碼頭”的論斷，板樁碼頭建造10萬噸級及以上大型深水碼頭的夢想成為現(xiàn)實。

經(jīng)過16年不懈研究，今日的“深水板樁碼頭新結構關鍵技術研究與應用”項目已成功開發(fā)“半遮簾式”、“全遮簾式”、“分離卸荷式”和“帶肋板的分離卸荷式”4種板樁碼頭新結構，將我國板樁碼頭的建設水平從3.5萬噸級提升至20萬噸級。建成世界上最大噸級的板樁碼頭，建立板樁碼頭新結構的設計理論和計算模型，提出板樁結構新的極限土壓力計算方法和公式，并開發(fā)了遮簾效應和卸荷效應的分析方法。

一橋飛架矮寨公路，在氣勢磅礴的德夯大峽谷上空，矮寨懸索大橋與“矮寨公路奇觀”和德夯大峽谷相互映襯，構成了新的壯美景觀

同時，板樁碼頭數(shù)值分析軟件與平臺、板樁碼頭離心模擬技術、板樁碼頭監(jiān)測技術、板樁碼頭抗震技術、板樁碼頭施工成套技術的開發(fā)，亦解決了板樁碼頭新結構的設計和施工關鍵技術難題。

利用新結構，我國已成功在唐山港京唐港區(qū)和曹妃甸港區(qū)建成57個5～20萬噸級板樁碼頭深水泊位，碼頭岸線達14.7公里，年通過能力2.58億噸。除唐山港外，新結構還推廣應用到江蘇鹽城濱海港等地區(qū)的港口建設。

隨著深水板樁碼頭的技術突破，帶動了唐山港港口航道等級、港區(qū)規(guī)模和貨運量的大幅度提升，對促進臨港產(chǎn)業(yè)及腹地經(jīng)濟發(fā)展，助推“一帶一路”及京津冀協(xié)同發(fā)展國家戰(zhàn)略實施具有重要意義。

根據(jù)專家評定，板樁碼頭新結構的開發(fā)，突破了板樁碼頭深水化技術瓶頸，確立了我國板樁碼頭國際領先地位，有力促進了相關學科的發(fā)展，為粉砂質(zhì)地區(qū)和淤泥質(zhì)地區(qū)深水泊位的建設提供了新的解決方案，是未來我國復雜海岸地區(qū)建港最有競爭力的碼頭結構型式。

2017年國家科學技術進步二等獎：山區(qū)大跨度懸索橋設計與施工技術創(chuàng)新及應用

隨著我國交通建設的深入發(fā)展和全國路網(wǎng)建設的逐步完善，山區(qū)跨越深切峽谷的大跨度懸索橋日益增多，已成為山區(qū)交通建設的控制性因素。山區(qū)大跨度懸索橋普遍面臨著跨度大、峽谷深、山路險、地質(zhì)與氣象條件復雜等巨大挑戰(zhàn)，常規(guī)橋型布置對環(huán)境的巨大破壞，施工技術與裝備的適用性受限，復雜峽谷風場難以準確觀測等問題都嚴重阻礙了山區(qū)交通建設。

針對山區(qū)跨越深切峽谷的大跨度懸索橋總體布置難、常規(guī)施工技術與裝備受限、風觀測精度低等難題，歷時八年，“山區(qū)大跨度懸索橋設計與施工技術創(chuàng)新及應用”項目組開展系統(tǒng)研究，取得了新結構、新工藝、新裝備與新材料等一系列原創(chuàng)成果。

作為項目的重點依托工程，2010年3月28日9時10分，矮寨特大懸索橋茶洞岸端飛艇牽引著矮寨特大懸索橋先導索開始起飛升空，飛向峽谷對岸。15分鐘后，成功將先導索牽引到對岸的巨型橋塔，雖直徑僅1毫米但承受重量可達450公斤。

2011年8月20日上午，隨著最后一顆鉚釘裝嵌到位，被譽為“世界峽谷跨徑最大鋼桁梁懸索橋”的湘西矮寨大橋鋼桁梁正式合龍，標志大橋全部主體工程建設完畢。

全國工程勘察設計大師、“山區(qū)大跨度懸索橋設計與施工技術創(chuàng)新及應用”項目帶頭人、湘西矮寨懸索橋總設計負責人胡建華認為，矮寨懸索橋足以成為橋梁設計史上的里程碑，能“入選任何一本橋梁設計教科書?！?/p>

據(jù)介紹，該項目首創(chuàng)了塔-梁分離式懸索橋新結構，為山區(qū)橋梁建設提供了一種極具競爭力的新橋型方案；首創(chuàng)了“軌索滑移法”懸索橋主梁架設新工藝，被世界公認為懸索橋加勁梁架設的第4種方法；研制了“軌索滑移法”懸索橋主梁架設新裝備，突破了山區(qū)大跨度懸索橋建設條件的限制；開發(fā)了懸索式現(xiàn)場風觀測新裝備，破解了山區(qū)跨越深切峽谷橋梁工程現(xiàn)場風觀測難題；發(fā)明了新型“CFRP-RPC”高性能巖錨體系，解決了傳統(tǒng)預應力巖錨體系地下埋深大和耐久性不足的問題。

隨后，項目研究成果還被成功應用于虎跳峽金沙江大橋等工程，對于攻克山區(qū)大跨度橋梁建設難題，保障山區(qū)公路建設，服務“一帶一路”國家戰(zhàn)略，意義重大。