现代建桥技术（高质量发展的科技密码是什么）

11月1日，世界最大跨度公铁两用斜拉桥——常泰长江大桥主桥开始钢梁架设。就在同一天，武汉桥梁产业创新联盟成立并揭牌。这两项大事记均有中铁大桥局的身影。

常泰长江大桥钢梁架设现场

成立近70年来，中铁大桥局在助力国家经济建设发展的征程上，建设了诸多里程碑式桥梁工程，为中国现代桥梁事业的发展作出了重要贡献。与此同时，大桥局承建或参建的众多桥梁工程，也获得了多个奖项和荣誉——国家科技进步奖33项、国际IBC桥梁大奖14项、中国建设工程鲁班奖42项、中国土木工程詹天佑奖30项，是中国获奖最多的桥梁建造企业。

除了加冕国内外大奖，大桥局还获得众多技术专利。截至2021年6月，中铁大桥局共拥有有效授权专利1241项，其中发明专利545项、实用新型专利674项、外观设计专利15项、国际专利7项。2018年，中铁大桥局还获评“国家知识产权示范企业”称号。

一项项科技成果的获得，得益于大桥局依托国家重点建设项目，矢志不渝推动桥梁科技创新，在设计、施工、装备、材料等方面大胆探索，不断引领中国桥梁建设事业发展方向。

天下将兴，其积必有源。中铁大桥局的科技创新能力为什么这么强？近70年的创业之路，保藏着这支“建桥国家队”的成功密码。

跨越

大桥人的精神坐标

创新永无止境。世界上没有两座一模一样的桥，每一座桥的修建，都必须针对不同的情况和问题加以解决。

大桥人的科技创新正是来自于工程实践。山河纵横的广袤国土给了大桥人施展才华的舞台，但与此同时，江河湖海、深山峡谷也给架桥铺路出了一道道难题——并不是所有的天堑都能轻松跨越。

早在修建武汉长江大桥时，因为长江水深、流急、风大，建设者果断摈弃当时已成熟的气压沉箱基础方案，采用首创的大型管柱钻孔法施工。随后在修建南京长江大桥时，为满足大桥公铁两用的荷载需要以及160米的跨度，自主研发生产16锰“争气”钢，建成“争气桥”。1985年，在首届国家科技进步奖颁奖大会上，南京桥以绝对的实力捧回特等奖荣誉。

南京长江大桥

修建九江长江大桥时面对基础施工的新问题，大桥局创新采用“双壁钢围堰大直径钻孔基础施工法”；修建芜湖长江大桥时，应用大跨度低塔斜拉桥板桁组合结构建造技术，使我国公铁两用桥梁的建设水平跨上新台阶。这两座桥梁分别荣获1998、2002年国家科技进步奖一等奖。

芜湖长江大桥

时间来到21世纪，中国的高铁桥梁开启蹄疾步稳的建设阶段。面对中国首座跨越长江的高铁桥梁——武汉天兴洲长江大桥的修建，大桥局再次以“三索面三主桁斜拉桥新结构”的首创技术，一举拿下国家科技进步一等奖、国际桥梁大会（IBC）乔治·理查德森奖、菲迪克百年重大土木工程项目优秀奖。2011年通车的京沪高铁南京大胜关长江大桥是又一座跨越长江的高铁桥梁，与天兴洲桥相比，其体量更大、荷载更重、跨度更长、速度更高，先后荣获中国鲁班奖、乔治·里查德森奖、国际桥协杰出结构工程奖、国家科技进步特等奖。

武汉天兴洲长江大桥

如今，越来越多的新建桥梁需要直面更具挑战的自然环境，深水、高寒、冻土、风浪带来前所未有的难题。大桥人继续坚守“建桥报国”初心，发扬“跨越天堑、超越自我”的企业精神，不断攻坚关键核心技术，逢山开道、遇水架桥，“解题”能力不断强大。

世界首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥——沪苏通长江公铁大桥，拥有公铁两用桥最高主塔、最大体积沉井基础、最大载重量、最高强度的桥梁钢Q500qE等多项世界之最；连镇铁路五峰山长江大桥，是我国首座千米级公铁两用悬索桥，面对悬索桥结构“轻盈”的天然缺点，大桥局进行了多项科研攻关，在国际范围率先建立起中国高速铁路悬索桥的设计方法、计算理论和相关技术标准；平潭海峡公铁两用大桥则打破“建桥禁区”断言，岿然屹立于世界三大风口之一的平潭海峡之上，大桥局自主研发使用的风、浪、流毫米级监测系统，使该桥成为体现“中国智造”的世界级桥梁。

平潭海峡公铁两用大桥

机制

激发创新的源头活水

如果说中铁大桥局的企业精神和创新文化，为科技创新营造了浓厚的环境氛围。那么企业一系列固化下来的制度设计，则成为激发科技创新的源头活水。。

十九大报告曾提出要“培育具有全球竞争力的世界一流企业”，需要不断构筑企业核心专长的创新能力。这当中，既包括技术创新能力，也包括机制、模式的创新能力。数十年来，大桥局紧跟国家创新驱动发展战略，聚焦“国内领先、世界一流”的总体目标，以“建桥国家队”的使命担当不断提高中国桥梁创新能力和核心竞争力，不断完善科技创新体系建设，为科技创新持续注入新动能。

大桥局推动桥梁科技创新的一大优势，在于其所特有的集桥梁科学研究、勘测设计、营建施工、装备制造“四位一体”的全产业链发展模式。该模式为国内桥梁建造企业中所独有，设计、科研、施工和装备制造紧密配合、环环相扣，系统、整体推进桥梁科技的创新。首先从设计开始，即确立新的创意，设计创新又能很好地结合施工实际和装备的开发研制，并得到科研和施工的及时验证；而施工不仅为设计提供了丰富的实践依据，对设计又能进一步优化完善。

桥梁结构健康与安全国家重点实验室

“人类始终在不断追求桥梁更大的跨度，实现大跨度就是全产业链综合创新的成果，材料、工艺、装备等各个方面技术水平都要跟上。”中铁大桥局总工程师毛伟琦举例说。

沪苏通长江公铁大桥建设中，大桥局攻克了世界体量最大的水中沉井基础施工、世界最高公铁两用桥主塔施工等难题，“量身定制”了强度达500兆帕高性能桥梁钢，以及抗拉强度达2000兆帕的斜拉索，研制运用世界吊重最大的1800吨架梁吊机进行钢梁吊装，形成65项专利、创造14项新工法，最终大桥以主跨1092米刷新了世界公铁两用斜拉桥跨度纪录。

提到面向桥梁全产业链的研究，不得不说的还有依托中铁大桥局建设的“桥梁结构健康与安全国家重点实验室”，这是我国唯一一家依托于企业建造的关于桥梁研究的“国重实验室”，处于行业领先地位。

在实验室学科带头人田启贤看来，依托企业建造的实验室拥有独特的体制优势——能直接面对工程，研发的技术更有针对性，更清楚行业的痛点在哪，对行业未来的发展方向也把握更准。另外，因为不断有超级工程等大项目的锻炼，实验室的人才队伍也成长得更快。

实验室成立至今已有6年，数年来不断承接国家、省市等各级部门的研究课题，在高速铁路大跨度桥梁安全建造关键技术、缆索承重桥梁结构精准检测与健康评估成套技术、UHPC超高性能混凝土、桥梁的振动控制、智慧管养、智慧工地打造等方面取得丰硕的研究成果。

创新能力提升，更离不开创新人才的集聚。中铁大桥局被誉为“中国桥梁工程师的摇篮”，雄厚的人才基础是大桥局的技术根基，大桥局先后培养了中国科学院院士1名，中国工程院院士4名，全国工程勘察设计大师6名。汪菊潜、陈新、方秦汉、秦顺全、高宗余……他们赓续传承，引领着中国桥梁事业的发展进程。一代代桥梁泰斗级人物的不断涌现，得益于大桥局持续强化创新人才培养，坚持不懈地加强科技人才队伍建设。近70年来，中铁大桥局大力发挥人才资源优势，特别重视年轻科技人才的培养，继承发展企业数十年来所积累的“宝贝”，充分发挥老专家们的“传帮带”作用，让桥梁建造大师后继有人。

据毛伟琦介绍，大桥局给入职的青年人才设定了“358”职业规划，即3年成为骨干、5年成为项目负责人、8年成长为项目总工或工程部长。通过设立内部研究生制度，与高校联合培养人才，大胆将年轻人推向重要岗位、重大工程中磨砺锻炼，不少青年人才已开始独当一面。大桥局还设置有“学科带头人”制度，鼓励专家们在某个细分领域持续深耕。

科技创新需要资金的不断投入做支撑，中铁大桥局始终加大科技创新的研发投入。“十三五”期间，公司科技投入达39亿元，其中研发费用约27.5亿元，有效推进了科研工作的顺利开展。

大桥局还强化研发投入的预算管理，年度预算遵照“企业研发费规模与收入相匹配”的原则，随企业发展合理提升；采取“外部筹措一部分、公司拨付一部分、项目承担单位配套一部分”的多级投入模式，保障研发资金的筹措；通过各单位自查和现场抽查等方式，对科技预算的执行情况加强监督，保证研发费用足额到位、合规支出。

逐梦

科技高原的领头之雁

谈及创新驱动发展，中铁大桥局党委书记、董事长文武松曾说过：“大桥局要做‘领头羊’，更要成为‘领头雁’。”他特意比较了两者的不同，认为领头雁“站得更高看得更远”。

成为“领头雁”的志向，促使中铁大桥局不仅着眼于当下工程需求的实用技术创新，更朝着行业内最前沿、最具前瞻性的科研领域进军。

“在这方面我们有着深厚传统！”中铁大桥局科信部副部长黄晓航表示。例如，早在上世纪80年代，陈新院士就带领团队，在国内率先研究编写结构计算软件，大桥局也成为国内桥梁行业内第一家自己编写软件的设计施工单位。21世纪初，在建造东海大桥时，大桥局自主研制的“小天鹅号”，是我国第一个专业化的海上运架一体船。

毛伟琦认为，中铁大桥局代表着中国建桥的最高水平，打造“世界一流建桥国家队”是企业的宏伟目标和愿景，作为一个行业领军者，开展高水平研究与创新是大桥局当仁不让、义不容辞的责任。

近些年来，大桥局面向国家重大战略需求，站在世界桥梁领域最前沿，开展重大项目科研攻关和技术突破。比如川藏、滇藏等高原山区铁路线，琼州海峡、渤海湾等跨海峡通道建设，国家已经研究布局了20年之久，在这过程中中铁大桥局从未缺席，毅然担起了“建桥国家队”身上肩负的责任，持续致力于为挑战超级桥梁工程做科研和技术能力储备。

目前，为响应中央的指示要求，中铁大桥局正在努力打造成为中国桥梁智能制造、康养的“原创技术策源地”，做培育桥梁全产业链的“链长”，目的就是要牵头起中国的桥梁产业链创新发展，特别是攻克“卡脖子”的技术难题。

在高速铁路桥梁方面，大桥局正在开展桥梁变形与轨道变形的适应性研究，目前该领域还是一片空白，大桥局正研究建立起国家标准。

在超大跨度桥梁建造方面，常泰长江大桥是长江上首座集高速公路、城际铁路、一级公路“三位一体”的过江通道，其主航道桥为主跨1176米的斜拉桥，建成后将成为世界最大跨度斜拉桥；天星洲航道桥和录安洲航道桥均采用主跨388米的钢桁梁拱桥，也将成为世界上最大跨度公铁两用钢拱桥。

在桥梁智能监测及管养方面，大桥局研发了智慧桥梁系统。桥梁建造完工后，移交给业主的除了一座实物桥外，还包括该桥建造过程中的相关大数据。另外，桥梁运营过程中，还可为桥梁提供智慧管养服务，进行健康监测、评估桥梁运行状态，对紧急事件进行报警，助力大桥健康养护。目前，大桥局正在对武汉军山长江大桥、鹦鹉洲长江大桥、杨泗港长江大桥等桥梁提供智慧管养服务。

常泰长江大桥智能沉井下沉施工过程监控

从一桥飞架到彩虹三千座，一代代中铁大桥人肩负国家和民族期许，响应时代和人民号召，不断刻苦攻关，寻求桥梁技术的新突破，为国家桥梁事业发展作出了突出贡献。未来，中铁大桥局将继续以“架桥铺路、造福人类”为己任，凝聚科技创新合力，突破关键核心技术，推动中国真正实现由“桥梁大国”向“桥梁强国”转变。

文字：周 威 刘佩娅 高谦君

图片：资料图片

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