2023年度四川省科学技术奖拟提名项目公示
2023年度四川省科学技术奖拟提名项目公示
一、项目名称
客货共线铁路大跨度混凝土拱桥建造关键技术
二、提名者及提名意见
提名者：中铁二院工程集团有限责任公司
提名意见：我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合四川省科技进步奖填写要求。
本项目依托渝黔铁路夜郎河特大桥为工程背景，针对客货共线铁路桥荷载重、刚度标准高的特点，采用理论分析、有限元仿真分析、室内模型试验、工程验证等多种方法，开展了新型拱肋结构及基础建造技术研究，经十余年产学研用科技攻关，取得以下创新成果：
1、首创了正立矩形截面大跨度新型提篮式混凝土拱肋结构，创新了钢管混凝土强劲骨架形式，极大提高了拱桥横向刚度，降低了施工难度、提高了施工效率。
2、首创了大跨度混凝土拱桥超大截面大倾角独桩基础结构，提出了超大截面倾斜式独桩基础设计方法，研发了超大截面大倾角独桩基础的全断面开挖支护、快速出碴技术，解决了软岩顺向高陡边坡拱桥基础设置和实施难题。
3、提出了混凝土拱肋快速成拱方法，半年完成了超大体量拱肋混凝土的浇筑；研发了大体积高标号拱肋混凝土综合防开裂技术，提高了拱肋外包混凝土质量。
项目成果直接应用于渝黔铁路夜郎河特大桥，推广应用于郑万铁路梅溪河特大桥、黄百铁路红水河特大桥、蒙华铁路龙门黄河大桥等一批重难点工程，实现经济效益超5.12亿。项目已获授权发明专利7项、实用新型专利10项，省部级工法3项，获得各级科学技术奖及优秀设计奖3项，公开发表学术论文16篇。
项目成果创新性突出，经专家评审，总体达到国际先进水平，其中正立矩形截面大跨度新型提篮拱桥、超大截面大倾角独桩基础结构及其施工技术达到国际领先水平。
提名该项目为四川省科技进步奖。
三、项目简介
“人民有所盼，铁路有作为”。近年来，为促进西部地区的经济社会发展和提升人民群众出行的幸福感，铁路建设加快地域发展，一路向西，发出了新时代的最强音。随着铁路向西部山区迈进，采用大跨拱桥跨越深沟峡谷的需求大幅增加，客货共线铁路桥梁还有快速、舒适和重载的特别要求。混凝土拱桥具有跨越能力强、结构刚度大、温度变形小的特点，与铁路高平顺要求相契合，同时还有运输条件要求相对较低、运营维护工作少、经济性能好等优点，是山区铁路跨越深沟峡谷大跨度桥梁的首选桥型。
受施工工序繁杂、技术要求高等因素影响，本项目研究之前的十余年铁路大跨度混凝土拱桥建设发展缓慢。国内最大跨度铁路混凝土拱桥为主跨178m宜万铁路落步溪大桥，国外最大跨度铁路混凝土拱桥为西班牙主跨210m马丁吉尔铁路高架桥。本项目依托工程为渝黔铁路主跨370m夜郎河特大桥，该桥的建造面临以下诸多难题和挑战：1）在软岩顺向高陡边坡上拱座基础如何设置和实施？2）如何选择经济合理、施工便捷的拱肋结构，以满足客货共线铁路运行刚度需求？3）如何在施工场地狭窄、场地运输条件差等不利条件下实现大体量混凝土拱桥安全优质地快速成拱？为了解决上述设计和施工难题，开展了《客货共线铁路大跨度混凝土拱桥建造关键技术》研究，经十余年产学研用联合科技攻关，攻克了客货共线铁路大跨度混凝土拱桥的设计施工难题，取得了如下主要创新研究成果：
（1）首创了大跨度混凝土拱桥超大截面大倾角独桩基础结构，提出了超大截面倾斜式独桩基础设计方法，研发了超大截面大倾角独桩基础的全断面开挖支护、快速出碴技术，解决了软岩顺向高陡边坡拱桥基础设置和实施难题。
（2）首创了正立矩形截面大跨度新型提篮式混凝土拱肋结构，创新了钢管混凝土强劲骨架形式，极大提高了拱桥横向刚度，降低了施工难度、提高了施工效率。
（3）提出了混凝土拱肋快速成拱方法，半年完成了超大体量拱肋混凝土的浇筑；研发了拱肋大体积高标号混凝土综合防开裂技术，提高了拱肋外包混凝土质量。
项目成果直接应用于渝黔铁路夜郎河特大桥，推广应用于郑万铁路梅溪河特大桥、黄百铁路红水河特大桥、蒙华铁路龙门黄河大桥等一批重难点工程，实现经济效益超5.12亿元。项目已获授权发明专利7项、实用新型专利10项，省部级工法3项，获得各级科学技术奖及优秀设计奖4项，公开发表学术论文16篇。
2023年5月，经由多位院士、全国勘察设计大师等专家组成的团队评审一致认为该项目成果创新性突出，总体达到国际先进水平，其中正立矩形截面大跨度新型提篮拱桥、超大截面大倾角独桩基础结构及其施工技术达到国际领先水平。
四、主要知识产权和标准规范等目录
| 知识产权（标准）类别 | 知识产权（标准）具体名称 | 国家 （地区） | 授权号（标准编号） | 授权（标准发布）日期 | 证书编号 （标准批准发布部门） | 权利人（标准起草单位） | 发明人（标准起草人） | 发明专利（标准）有效状态 |
| 发明专利 | 大跨拱桥超大型倾斜式独桩基础构造 | 中国 | CN*********B | 2017-10-10 | 国家知识产权局第*******号 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 宋随弟、马庭林、廖成强、郭伦波、杨毅、袁明、徐捷、游云川、吴春雷、冯振兴、陈玉刚、刘明、赵启华 | 有效 |
| 发明专利 | 基于垂直吊装系统的超大断面倾斜式单桩基础施工工艺 | 中国 | CN*********B | 2017- 12-19 | 国家知识产权局第*******号 | 中铁一局集团有限公司 | 程晓刚、余海、静国锋、王高平、吴晓峰、陈慧、田建伟、刘涛、冯四超、张方博、赵建民、毕张龙、周慧敏、瞿代均 | 有效 |
| 发明专利 | 超大断面倾斜式单桩基础开挖及护壁施工工艺 | 中国 | CN*********B | 2018-08-03 | 国家知识产权局第*******号 | 中铁一局集团有限公司、中铁一局集团桥梁工程有限公司 | 余海、王高平、静国锋、程晓刚、李小龙、白利勇、田建伟、刘涛、冯四超、赵建民、毕张龙、张学钢、马少雄 | 有效 |
| 发明专利 | 一种大跨度缆索吊连续横移式施工方法 | 中国 | CN*********B | 2018-01-12 | 国家知识产权局第*******号 | 中铁一局集团有限公司 | 余海、静国锋、景兆德、徐宏、程晓刚、王高平、田建伟、张方博、冯四超、刘杨、赵建民、李小龙、白利勇 | 有效 |
| 发明专利 | 超大断面大倾角隧道式桩基施工工艺 | 中国 | CN*********B | 2018-07-03 | 国家知识产权局第*******号 | 中铁一局集团有限公司、中国中铁股份有限公司 | 王高平、余海、董晓光、静国锋、胡文俊、李昌宁、徐永祥、景兆德、程小刚、李小龙、袁玉雷、田建伟、刘涛、冯四超、 | 有效 |
| 发明专利 | 超大断面倾斜式单桩基础开挖及出碴施工工艺 | 中国 | CN*********B | 2018-04-03 | 国家知识产权局第*******号 | 中铁一局集团有限公司 | 徐永祥、余海、静国锋、王高平、白利勇、曹佰玉、田建伟、张方博、刘涛、冯四超、赵建民、毕张龙、周慧敏、瞿代均、张学钢 | 有效 |
| 发明专利 | 一种钢筋笼主筋同心焊接施工方法 | 中国 | CN*********B | 2020- 7-17 | 国家知识产权局第*******号 | 中铁一局集团有限公司、中铁一局集团桥梁工程有限公司 | 赵金鹏、程晓刚、周栋林、廖训勇、尹渭强、赵科、吴友峰、刘涛、冯四超、毕张龙、沈捷、孙卿、覃胜 | 有效 |
| 实用新型专利 | X形上承式大跨钢筋混凝土拱桥 | 中国 | CN*********U | 2015- 5-27 | 国家知识产权局第*******号 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 马庭林、宋随弟、郭伦波、廖成强、袁明、游云川、徐捷、慕朝辉、杨毅、陈玉刚、任政、陆都 | 有效 |
| 实用新型专利 | 钢K撑-空心混凝土柱式桥墩 | 中国 | CN*********U | 2017- 12-19 | 国家知识产权局第*******号 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 鄢勇、郭占元、向律楷、李锐、袁明、童登国、张志勇、袁蔚、胡华万 | 有效 |
| 实用新型专利 | 一种复杂受荷桩的模型试验加载系统 | 中国 | CN*********U | 2018- 5-1 | 国家知识产权局第*******号 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 宋随弟、彭雄志、马庭林、袁明、郭伦波、李棋、张思远、刘磊、甄茂良、余劲松、黄晗 | 有效 |
五、论文专著目录
| 序号 | 论文（专著） 名称/刊名 /作者 | 年卷页码 （xx年xx卷 xx页） | 发表时间（年月 日） | 通讯作者（含共同） | 第一作者（含共同） | 国内作者 | 他引总次数 | 检索数据库 | 论文署名单位是否包含国外单位 |
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| 合 计 | |||||||||
六、主要完成人
马庭林、宋随弟、郭伦波、秦定松、廖成强、冯振兴、冯四超、袁明、彭雄志、鲁军良
七、主要完成单位
中铁二院工程集团有限责任公司、中铁一局集团有限公司、中铁一局集团桥梁工程有限公司、西南交通大学、渝黔铁路有限责任公司
标签: 科学技术
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