科技創新為陜西交通又好又快發展保駕護航
2010-10-25 17:09:00 來源:網絡 編輯:56885 關注度:摘要:... ...
新世紀以來,陜西高速公路建設的主戰場從八百里秦川轉向陜南和陜北,秦巴山區、黃土溝壑區和沙漠地區的地理地貌和生態環境條件復雜多變,是公路技術領域的兩種極端環境,有許多新的技術問題有待研究。在進一步加快高速公路建設的新形勢下,要實現高速公路建設又好又快發展,僅僅有吃苦的決心還遠遠不夠,很大程度上取決于科技創新能力。
創新,是交通科技之魂。從塞上大漠、黃土溝壑到秦巴山區,陜西交通人用自己的智慧和汗水書寫著動人的樂章!“天下第一隧”、我國第一條沙漠高速公路、高墩大跨橋等一系列成果……
無不驗證著科技創新的魅力。每一項建設工程都在努力地創新,創新給交通科技注入新鮮的血液和無窮活力,從而在創新中嬗變,在創新中飛躍。有力地保障了重點工程建設,促進了交通技術進步,推動了經濟社會與環境協調發展。
陜西是我國科技教育大省,也是交通科技重鎮。這里擁有長安大學、西安公路研究院(原部屬西安公路研究所)、中交第一公路勘察設計研究院、中交第二公路工程局、中交西安筑路機械有限公司以及一大批鐵路科研、設計和施工單位,科技人才和科研實力雄厚。
陜西地處內陸,位于中國地理的中心,區位聯系我國東西南北,是我國重要的交通樞紐。陜北是沙漠、黃土溝壑、生態脆弱區,關中是黃土平原區,陜南是山陵重丘和自然生態保護區,山區面積占全省總面積的80%,覆蓋長江、黃河兩大水系,縱跨南、北兩大氣候區。地質地貌和氣候條件多變,兼具了西北、西南、中原、華北和東北的公路自然條件。橋涵隧道數量多,路面類型齊全、使用條件苛刻,有著豐富的公路科研條件和對象,是天然的公路科研試驗場。
十一五以來,交通科技工作者緊緊圍繞全省交通發展中心任務,積極實施“科技興交”和“人才強交”戰略,加大科技投入,加強科技指導,改善科研條件,科技創新能力不斷增強。2001至2009年,共立項369個科技項目,投入資金1億余元,共獲得國家、省、部科技獎項85個,其中,3個國家科學技術進步二等獎,2個中國公路學會科技特等獎,7個陜西省科學技術一等獎、26個二等獎、42個三等獎, 1個中國航海學會科技成果一等獎。已完成的8個交通部西部建設科技項目取得直接經濟效益8億多元。
陜西省交通運輸廳立項支持和推介的“汽車綜合性能檢測關鍵技術研究、系列產品開發及其產業化”,“沙漠地區公路修建成套技術研究”和“公路半剛性基層材料結構理論、多指標控制設計方法及工程應用”等3項科技成果獲得中國科學技術進步二等獎,“沙漠地區公路修建成套技術研究”和“秦嶺終南山公路隧道建設與運營管理關鍵技術”獲得中國公路學會科學技術特等獎。
科技引領和支撐交通發展
通過軟科學研究、科技攻關、研究開發、引進消化等多種形式,開發應用了一批先進實用的成套技術和裝備,為交通運輸和基礎設施建設提供了必要的技術保證,有力地推動了我省交通行業的技術進步。
軟科學研究成果促進了交通決策科學化。省交通運輸廳先后開展了《陜西省農村公路運輸發展戰略研究》,《關于加快陜西公路發展的規劃》、《陜西省交通信息化規劃》等一批軟科學課題研究,其成果在國道主干線、西部大通道和我省公路規劃及全省交通信息化中得到采納。對陜西省乃至全國交通發展產生重大影響,提高了交通發展規劃的質量和水平,對陜西省公路交通建設起到了重要的決策參考作用。
公路技術研發成果支撐了公路建設全面提速。依托重點公路建設需要開展了一系列重大和關鍵技術攻關,參與完成的我國高速公路瀝青路面典型結構---半剛性繼承瀝青路面的理論設計體系,形成了具有我國特色的高速公路設計施工規范和標準體系,為我國高速公路的大規模興建奠定了技術基礎,為我國公路交通技術進步做出了重要貢獻;沙漠地區高速公路修筑技術填補了我國在沙漠地區修筑高速公路關鍵技術的空白;結合秦嶺終南山公路特長隧道建設開展的特長隧道通風、防災、監控等技術的研究,在理論和實踐方面均有重大突破;黃土地區公路成套技術研究,首次在國內完成了黃土地區公路技術的集成研究,處于國內領先水平;以機場高速公路排水性路面工程為突破口,使改性瀝青新技術、新材料、新工藝在我省得到推廣應用,顯著提高了高速公路建設質量和交通科技水平。這些科技項目的實施對陜西省乃至全國交通行業都具有深遠的影響。
水運科研成果為水路交通發展提供了技術服務。以漢江航運建設工程項目為依托的《漢江(陜西段)航運關鍵技術研究》成果達到國際先進水平,研究成果已應用于工程實踐,取得了良好的經濟社會效益。
高新技術研發和信息化建設提升了行業管理服務水平。西安公路研究院承擔的國家標志性工程“江陰長江大橋”、“南京長江二橋”和“滬寧高速公路”通訊、收費、監控三大系統的設計與施工,達到了國際先進水平;我省交通工程機電系統的研發、設計和施工處于國內技術領先水,完成的陜西省高速公路聯網收費中心和一卡通工程,河南和湖北兩省的高速公路聯網收費系統軟件工程,在全國具有廣泛的影響,是科技產業化的典范。路面管理(CPMS)、橋梁管理系統(CBMS)在全省范圍的推廣應用提高了公路養護管理水平。開發應用了電子稽查征費和銀行代征系統、遠程視頻會議系統,以及交通運輸廳門戶網站、各專業公眾信息網,擴展了交通服務社會、服務用戶的能力。
“第一長隧”見證科技魅力
千百年以來,橫亙千里的秦嶺似一道巨大的屏障,阻隔著南北的交往。而每年冬季動輒上千輛車因天氣原因被堵山中的新聞不時見諸報端,更讓交通人心焦。
2007年1月20日對陜西高速公路來說是一個值得銘記的日子,這一天有著“天下第一隧”之稱的秦嶺終南山高速公路隧道向世人敞開了胸懷。15分鐘穿越秦嶺,奇跡出現了!使西安至秦嶺南邊的柞水縣城行車時間由原來的3小時縮短為40分鐘。讓有西安“后花園”之稱得柞水縣旅游“井噴”。一戶農家一天就賣了800斤核桃,全縣幾乎所有的豆制品加工企業都在加班生產,當地的木耳、蘑菇、板栗、核桃、土雞蛋、豆腐等土特產品全部脫銷。當地人打趣說:“從沒想過,還有掏錢買不到東西的時候。”
在一無經驗可循、二無現成技術支持的情況下,僅3年半就打通隧道,5年多就建成通車,成為我國甚至全世界公路隧道建設史上的里程碑。這就不得不說科技對隧道又好又快建設起著的重要支撐作用。由陜西省公路局牽頭,組織長安大學、西南交通大學等10個大專院校、科研單位、工程管理單位的專家學者、工程技術人員110余人進行技術攻關的交通部西部公路建設科技項目“秦嶺終南山特長公路隧道關鍵技術研究”,對特長隧道通風、防災救援、監控、環保、管理與養護、信息等6個方面的問題進行了深入研究,在隧道關鍵技術上取得了突破性進展,極大地提高了我國隧道技術水平。目前成果被國內近百座公路隧道所采用。依托研究項目建設的多豎井通風、火災模式下通風、隧道監控等3個世界水平的試驗基地,為以后隧道試驗創造了有利的條件。在已經完成的科研任務中,在理論和實際技術等方面取得了20余項重大突破,其中通風技術、防災救援技術、監控技術成果達到國際領先水平,管理與養護課題達到國際先進水平,環保研究的3個分課題分別達到國際領先或國際先進水平。
秦嶺終南山隧道以它的建設規模和難度、建設和運營管理技術的復雜程度受到世界各國和全國工程技術界的高度關注。這一工程創造了我國高速公路隧道建設史的六項之最:世界上第一座最長的雙洞高速公路隧道,單洞全長18.02公里,雙洞共長36.04公里;第一座由我國自行設計、自行施工、自行監理、自行管理、綜合技術水平最高的高速公路特長隧道;世界口徑最大、深度最高的豎井通風工程;擁有世界高速公路隧道最完備的監控系統;世界上最先進的高速公路隧道特殊燈光帶;首次提出策略管理理論,運用首套策略自動生成軟件,對火災交通事故養護等方面進行自動監測和管理。從這種意義上講,秦嶺終南山公路隧道建設和技術意義不僅是陜西的,也是全國和世界的。它的建成通車吸引了社會各界的眼球,各大媒體競相報道,許多媒體稱:
陜西人用他們的意志與智慧,創造了一個“現代神話”!許多外國同行來參觀時,為我們的偉大創造而驚嘆。國際隧道協會主席哈維.帕克先生在考察時更是表示:“秦嶺終南山公路隧道是世界隧道人的自豪!”
沙漠高速公路填補我國空白
先賢說,世上本無路,人走的多了就有了路。
但是在沙漠地區恐怕走再多的人,也難產生一條路!
大漠孤煙直,長河落日圓。
景象不可謂不美!
然而,在漫天黃沙中修筑公路尤其是高速公路其難度可想而知。
為建設西部強省,加快陜北發展,我國第一條沙漠高速公路榆林至靖邊高速公路應運而生。在沒有相關的沙漠公路建設標準規范的情況下,陜西省交通廳為了確保沙漠公路的建設質量需要,在陜西省承擔的交通部西部課題“沙漠地區公路路基施工及質量控制技術研究”和“沙漠地區公路路基壓實標準及方法研究”階段性研究成果的基礎上,編制了《榆林至靖邊高速公路沙區路基施工技術規程》。同時,為了使更多的工程技術管理人員了解掌握該《規程》和其他相關研究成果,僅在榆靖高速公路就舉行了4次較大規模的技術培訓,累計培訓技術人員近300人次,為成果在陜西省其他沙漠高速公路上的順利推廣提供了技術保證。在工程大規模開建以前研究工作和試驗段實施先行一步,研究內容緊貼工程實際,解決了沙漠公路路基壓實標準、檢測試驗方法、路基設計參數、施工工藝問題,在工程建設中全面推廣應用,及時指導了工程建設,確保了研究成果的針對性、實用性和可靠性。“沙漠地區公路路基施工及質量控制技術研究”、“沙漠地區公路路基壓實標準及方法研究”兩個項目,不僅產生了直接經濟效益2.98億元和2.81億元,而且極大地改善了沿線沙漠地區的防風固沙和綠化美化效果,被當地政府和農林環保部門稱贊為“生態路”,社會效益非常顯著。
2006年12月22日,陜西省沙漠高速公路修筑養護綜合技術研究迎來收獲的日子,通過廣大公路科技工作者的努力攻關和沙漠公路建設者的辛勤耕耘,經榆林至靖邊、靖邊至王圈梁、榆林至陜蒙界等幾條沙漠高速公路的推廣應用、驗證,“沙漠高速公路修筑養護綜合技術研究”課題通過驗收。課題研究成果填補了國內甚至于國際沙漠公路建設在這一領域的空白,解決了沙漠高速公路建設的關鍵技術,經濟社會效益顯著,總體達到國際先進水平,具有廣闊的應用前景。課題作為交通部西部課題的關鍵組成部分獲得中國公路學會特等獎、中國科學技術二等獎、陜西省科技進步一等獎。
高墩大跨橋——穿越千溝萬壑的飛虹
隨著一條條高速公路的相繼建成,高墩大跨橋已成為陜西省公路交通一道道迤邐的風景。
深溝大壑,不僅給人民群眾生活帶來不便,更是長久以來陜西省眾多地方發展的瓶頸之一。讓更多得群眾享受便捷交通,這既是陜西省委、省政府的要求,也是交通人的責任。在溝壑縱橫的黃土高原和千山萬壑的秦巴山區修建高速公路,高墩大跨橋于是成了最佳的選擇。
當年,為了攻克深溝區橋梁設計難關,陜西省交通廳與相關單位成立“大跨徑預應力混凝土曲線連續剛構橋研究”和“高墩大跨設計施工關鍵技術研究”課題,把現有的四大類型橋梁,組合成17種橋型,如斜拉橋、吊橋等都進行了方案比較,經過反復計算、驗證和比較,預應力混凝土連續剛構橋以其跨越能力強、結構性能好、簡單實用、造價低等特點脫穎而出,被認為是最適宜的高墩大跨橋型。其中“大跨徑預應力混凝土曲線連續剛構橋研究”課題組經過3年半的努力,完成課題全部內容,通過交通部的鑒定,達到國際先進水平。
由于陜西省溝壑地形的獨特,高墩大跨橋梁的修建在全國尚無現成經驗可循。比如,黃延高速的洛河大橋,在設計之初是亞洲同類橋梁中最高的,這種高度遠遠超出了現有的規范,無成熟依據可參考,為設計者提出了挑戰。設計單位吸取國內同類橋梁的經驗教訓,參考了美、俄、日等國的規范,對設計參數不斷修正,同時邀請到我國具有連續剛構橋施工經驗的專家前來座談交流。在設計和施工人員的努力下,許多技術難題一一破解。隨著洛河大橋的建成,“亞洲第一高墩”的美譽也隨之而來。
經推廣,該科研成果在已經建成通車的禹閻高速公路太棗溝特大橋、金水溝特大橋,黃延高速公路的淤泥河特大橋、鏈達溝特大橋、葫蘆河特大橋、東龔家塬特大橋、洛河特大橋、老莊河特大橋、杜家河特大橋等項目上得到應用,對橋梁設計及橋梁施工變形控制起到指導作用,取得較好經濟效益。而更多的高速公路大橋正在建設中,它還將發揮更大的作用!
新技術新工藝提升路面質量
近年來我國高速公路發展取得令世界矚目的成就,通車里程已躍居世界第二。但公路建設的質量存在著許多令人擔憂的問題:我國高速公路的設計壽命一般為15年,而實際使用壽命與之相差較大,有些路段在通車的第二年就開始出現局部裂縫、坑槽等病害現象,有的公路使用不到一年,路面損壞就近20%。路面過早破壞在經濟上造成的直接損失是十分巨大的,同時,也妨礙了公路交通的正常運行,由此帶來的間接經濟損失更不容忽視。如何避免路面早期破壞,交通人想了很多,也做了很多。
以2006年通車的榆蒙高速、靖安高速和2007年通車的咸永高速等項目為例,這些項目在建設中依托科技創新,邀請專家、設立課題組,研制、應用瀝青混合料生產過程監測儀、瀝青混合料質量分析評價軟件、瀝青路面攤鋪平整度監測儀、路面無損壓實度計及路面施工溫度計等,方便、實時、連續的監測和評價瀝青混合料的生產質量和瀝青路面的整個施工質量。使用瀝青混合料轉運車新設備,解決了瀝青混合料級配離析和溫度離析問題;通過路面施工過程質量控制,將因施工質量不佳而對路面造成的影響降低到最低限度。2007年陜西省交通廳向全省所有在建高速公路項目推廣應用。
SMA是瀝青瑪蹄脂碎石混合料的英文簡稱,是一種新型瀝青混合料,以優良的高溫抗車轍能力、低溫抗裂能力和優異的抗滑性能、耐久性能聞名于世。這種路面全面提高瀝青混合料和瀝青路面的使用性能,延長路面使用壽命,還將減少使用時的維修養護費用。2007年,陜西省第一條SMA路面在咸永高速公路成功鋪筑,為全省推廣應用SMA路面積累了寶貴的實踐經驗。
同時,許多高速公路項目將原設計乳化瀝青下封層、粘層調整為改性熱瀝青碎石封層及乳化改性瀝青粘層,增設煤油稀釋瀝青透層用以加強各層之間的粘結力,解決面層之間推移,緩解剛性基層熱脹冷縮對路面的影響;在上面層采用水洗料和機制砂;為增強層間結合,對橋面水泥混凝土鋪裝層表面進行銑刨處理,增加混凝土表面粗糙度……
通過這一系列新技術、新材料、新工藝和新設備的推廣應用,使陜西省高速公路建設始終處于良好的質量受控狀態。不僅建設速度明顯加快,而且各項技術指標不斷創造佳績。近年來,就有西安繞城高速、機場高速六村堡立交、勉寧高速、西禹高速金水溝大橋等工程獲得國家優質工程銀質獎。
巍巍秦嶺無語,見證著三秦大地交通事業的滄桑巨變;湯湯江河有聲,歌唱著交通事業的每一次飛躍。在建設西部強省的征途中,交通人正以開放包容、自強不息的精神譜寫著新的華章,而這每一篇華章,無不閃耀著科技創新之光。