学科专业评审组:工程建设组
项目名称:复杂环境下纤维混凝土性能优化及其应用
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该成果面向西部寒冷地区桥梁、地下工程冻融-盐蚀-动荷载耦合及大温差服役条件下混凝土开裂、耐久性退化的工程难题,依托国家自然科学基金、陕西省重点研发计划等国家级、省部级课题,综合采用现场实测、数值模拟、材料研发与工程示范手段,取得三项核心创新:研发复合纤维混凝土增韧抗冻协同调控技术,揭示多尺度纤维协同阻裂抗冻机理,建立多因素耦合损伤动态本构模型;创新高导热-高抗拉石墨钢纤维混凝土,实现导热控温与力学抗裂协同提升;提出柱状薄壁箱型结构 “壁厚线+平面折线” 温度分布模式与变壁厚温度应力解析算法,建立温控防裂定量计算方法,攻克桥塔日照温差裂缝行业共性难题,形成 “材料-机理-模型-应用” 一体化技术体系。成果技术先进,多项性能优于传统技术,相关参数较现有技术实现显著提升。已在西延高铁桥梁、内蒙古S335、S29国道、绥满高速公路桥梁等多项重大交通工程开展规模化示范应用,支撑国家标准编制,有效提升寒区、大温差环境下交通构筑物抗裂性能与服役耐久性,推动纤维混凝土、桥塔温控防裂领域技术进步,为我国长寿命交通基础设施建设提供关键技术支撑,推广应用前景广阔。 成果材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科技科技进步奖提名条件。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:任翔
    排名:1
    行政职务:副院长
    技术职称:教授
    工作单位:西安科技大学
    对本项目技术创造性贡献:完成人针对现有规范对柱状箱型结构温差分布规定的空白,通过混凝土柱状箱型结构塔壁现场温度场、温度应力测试,首次明确提出“符合梯度温差分布模式”,为柱状箱形结构温度梯度荷载取值提供科学依据。同时,突破现有规范中柱状箱型结构等厚度、单箱壁温差应力简化计算的局限,聚焦柱状箱型结构塔壁不等厚、异温差复杂工况,创新给出了混凝土薄壁箱型桥塔(墩)结构塔壁厚度方向引起的温差应力的解析计算方法,实现柱状箱型结构大温差应力的精准求解。此外,针对大温差致混凝土结构开裂问题,研发了纤维混凝土提升混凝土结构的抗裂性、耐久性。对创新点1~3有突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:2016年,陕西省科技二等奖,陕西省人民政府,地铁盾构隧道预制管片施工及验收标准,排名6,2015-2-066-R6;2017年,陕西省科技二等奖,陕西省人民政府,轨道交通预应力混凝土预制梁施工及验收标准,排名5,2016-2-069-R5;2025年,陕西省教育厅优秀成果一等奖,陕西省教育厅,混凝土薄壁箱形桥塔温差裂缝控制技术及应用,排名1;2025年,陕西省交通科技一等奖,陕西省公路学会,桥梁混凝土高塔(墩)温度裂缝控制关键技术及应用,排名1,B202404-01。
  2. 姓名:刘雷
    排名:2
    行政职务:总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁一局集团建筑安装工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成人推动本项目研发的纤维混凝土应用于地下通道衬砌、高铁桥梁桥面挡砟墙、电缆沟等各类结构中,有效避免施工早期裂缝及返工现象,显著提升施工效率,助力工程如期交付,保障了结构在长期荷载和环境作用下的长期工作性能,兼具显著的工程价值与社会经济效益。对创新点1~2有突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,陕西省教育厅优秀成果一等奖,陕西省教育厅,混凝土薄壁箱形桥塔温差裂缝控制技术及应用,排名4;2025年,陕西省交通科技一等奖,陕西省公路学会,桥梁混凝土高塔(墩)温度裂缝控制关键技术及应用,排名5,B202404-05。
  3. 姓名:任龙
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:内蒙古自治区交通建设工程质量监督站
    对本项目技术创造性贡献:完成人是推动本项目研发的纤维混凝土应用于内蒙古S43呼和浩特机场高速公路项目、S29呼和浩特至凉城高速公路(呼和浩特段)、国道335线科布尔至乌兰花段公路工程项目、省道308线伊尔施至柴桥段公路、G1015绥满高速等桥梁结构中,项目落实内蒙古“平安百年品质工程”的建设理念,有效内蒙古极寒地区混凝土结构易受冻融、盐蚀环境影响致开裂和耐久性不足的问题,为寒区桥梁抗冻融、盐蚀环境提供了工程示范,形成行业技术引领。对创新点1~2有突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,陕西省交通科技一等奖,陕西省公路学会,桥梁混凝土高塔(墩)温度裂缝控制关键技术及应用,排名2,B202404-02。
  4. 姓名:吕海强
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:中建三局集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成人是推动本项目研发的纤维混凝土应用于内蒙古呼和浩特市三环路工程赛罕区段一标段高架桥梁结构中,项目落实内蒙古“平安百年品质工程”的建设理念,有效内蒙古极寒地区混凝土结构易受冻融、盐蚀环境影响致开裂和耐久性不足的问题,为寒区桥梁抗冻融、盐蚀环境提供了工程示范,形成行业技术引领。对创新点1~2有突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:马龙
    排名:5
    行政职务:陕西总部副总经理
    技术职称:工程师
    工作单位:中国交通建设股份有限公司西北分公司
    对本项目技术创造性贡献:完成人针对内蒙古极寒环境下混凝土导热性能不佳、韧性不足,易造成桥塔(墩)温差应力开裂、冻融及盐蚀损伤等工程难题,全程为本项目研发的纤维混凝土开展工程落地对接联络、施工现场技术指导等工作,配合开展纤维混凝土性能试验、耐久性评价及抗裂、导热适配性验证,协助推进该材料在混凝土桥梁结构中的实际应用,同步参与构建施工成本与社会公共效益双重测算体系,精准量化项目经济、社会效益,对本项目创新点 1、2 作出突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:万维福
    排名:6
    行政职务:副经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:北京金隅混凝土有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成人为本项目研发的纤维混凝土,优化配合比设计、开展坍落度试验及工程现场应用提供全程技术指导,解决了项目中混凝土结构抗寒、抗裂及耐久性不足的核心难题。同时,推动该材料配合比及坍落度等指标为编制《水泥混凝土用回收碳纤维》(GB/T 45470-2025)国家标准提供了重要的参考依据,为行业技术标准化提供职称。对创新点1~2有突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:董志磊
    排名:7
    行政职务:总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:河南省路桥建设集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成人是推动本项目研发的保温隔热措施和石墨钢纤维混凝土应用于混凝土桥塔裂缝处治和降低混凝土桥塔塔壁内外表面温差的执行者,解决传统修补反复开裂的核心问题。同时推动该技术在新建及既有桥梁中落地,显著降低桥梁后期养护维护成本。对创新点3有突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:无
  8. 姓名:何玅臻
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁一局集团建筑安装工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成人是本项目研发的纤维混凝土应用于高铁桥梁桥面挡砟墙、电缆沟等各类结构的主要现场实施者,提供现场实施中存在的不足问题积极反馈意见,为优化纤维混凝土各项指标提供了重要的指导。对创新点1~2有突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:曾获科技奖励情况:《提高复杂地质高压旋喷桩成桩合格率》QC课题获得陕西省质量协会2024年度二等成果。
  9. 姓名:宋飞
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安科技大学
    对本项目技术创造性贡献:完成人对研发适配混凝土桥塔(墩)需求的保温隔热技术体系,首次系统性将建筑隔热技术作为主动式结构设计手段,应用于混凝土桥塔(墩)温差裂缝控制。围绕该技术构建完整设计、分析及评价体系,明确其在温差应力管控中的核心作用。通过该技术有效降低桥塔(墩)温差应力,避免结构开裂。对创新点3有突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,陕西省教育厅优秀成果一等奖,陕西省教育厅,混凝土薄壁箱形桥塔温差裂缝控制技术及应用,排名2;2025年,陕西省交通科技一等奖,陕西省公路学会,桥梁混凝土高塔(墩)温度裂缝控制关键技术及应用,排名3,B202404-03。
  10. 姓名:陈少杰
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安科技大学
    对本项目技术创造性贡献:完成人针对内蒙古极寒环境下混凝土导热性差、韧性低易引发桥塔(墩)温差应力开裂及冻融、盐蚀损伤难题,开展纤维混凝土性能试验及耐久性评价,并验证了其抗裂、导热等性能适配性。指导该材料应用于混凝土桥梁结构建设中,同时建立了施工成本于社会公共效益双重测算体系,较为准确的量化经济和社会效益。对创新点1~2有突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,陕西省教育厅优秀成果一等奖,陕西省教育厅,混凝土薄壁箱形桥塔温差裂缝控制技术及应用,排名2;2025年,陕西省交通科技一等奖,陕西省公路学会,桥梁混凝土高塔(墩)温度裂缝控制关键技术及应用,排名3,B202404-03。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安科技大学
    单位贡献:西安科技大学为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献,表现为:1)组织并完成了项目策划和实施工作;2)为项目的顺利实施提供了人力资源与优质的工作环境与场所;3)提供了本项目所需的设备、图书资料和数据库等资源;4)为本项目提供配套经费支持。

  2. 单位名称:中铁一局集团建筑安装工程有限公司
    单位贡献:中铁一局集团建筑安装工程有限公司为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献,表现为:1)为项目推动新型材料工程化落地,验证了新型材料在地下工程场景的适用性;2)为项目优化纤维混凝土施工工艺,反馈新型材料在工程应用中的问题和不足;3)总结工程应用经验,形成行业推广工法,为省内同类地下工程提供施工规范参考。

  3. 单位名称:内蒙古自治区交通建设工程质量监督站
    单位贡献:内蒙古自治区交通建设工程质量监督站为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献,表现为:1)是本项目研发的先进纤维混凝土技术推广并应用到内蒙古寒区百年平安工程桥梁的推动者;2)本项目成果应用过程中,积极反馈成果不足和建议,为本项目完善研究成果做出了重要贡献;3)总结工程应用经验,形成行业推广工法,为省内同类地下工程提供施工规范参考。

  4. 单位名称:中建三局集团有限公司
    单位贡献:中建三局集团有限公司为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献,表现为:1)是本项目研发的先进纤维混凝土技术推广并应用到内蒙古寒区桥梁的推动者;2)本项目成果应用过程中,积极反馈成果不足和建议,为本项目完善研究成果做出了重要贡献;3)为本项目实施提供了人力、智力支持。

  5. 单位名称:中国交通建设股份有限公司西北分公司
    单位贡献:中国交通建设股有限公司西北分公司为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献,表现为:1)是本项目研发的先进纤维混凝土技术推广并应用到陕西省、内蒙古等桥梁的推动者;2)本项目成果应用过程中,积极反馈成果不足和建议,为本项目完善研究成果做出了重要贡献;3)总结工程应用经验,形成行业推广工法,为省内同类地下工程提供施工规范参考。

  6. 单位名称:河南省路桥建设集团有限公司
    单位贡献:河南省路桥建设集团有限公司为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献,表现为:1)将本项目研发的保温隔热措施技术,创新性地推广并应用到了混凝土桥塔结构中;2)将本项目研发的纤维混凝土技术,创新性地推广并应用到了混凝土桥塔结构裂缝封闭项目中;3)总结工程应用经验,形成行业推广工法,为省内同类地下工程提供施工规范参考。

  7. 单位名称:北京金隅混凝土有限公司
    单位贡献:北京金隅混凝土有限公司为项目的顺利完成并取得优异成绩做出了重要贡献,表现为:1)为项目纤维混凝土的研发提供了试验平台;2)为纤维混凝土配合比设计的指导者;3)将项目研发的纤维混凝土的部分指标纳入相关规范。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处