2025年陕西省科学技术奖受理项目公示

学科专业评审组：	工程建设组
项目名称：	基于软硬件一体化协同控制的混凝土3D打印关键技术与应用
提名单位：	中交第一公路勘察设计研究院有限公司
提名等级：	一等奖
提名单位意见：	该项目面向土木工程数字化、智能化、绿色化转型需求，支撑我国科技强国、 “双碳”战略以及陕西省打造增材制造“一体五翼多点”的国内领先、国际一流的千亿级增材制造产业创新集群目标，经过10年的积累，以“软硬件一体化与材料物相协同控制”为核心，沿混凝土3D打印“材料-装备-系统-工艺-数据库-工程应用”技术链进行创新，以质量控制为逻辑主轴，以数据流为控制主线，进行联合攻关，攻克长期以来该领域的核心技术难题，取得以装备系统、材料制备、工艺质量为核心的全套集成创新成果：（1）研发混凝土3D打印软硬件一体化协同控制系统与系列装备；（2）研发3D打印混凝土设计制备技术与系列材料；（3）提出软硬件一体化与物相协同的混凝土3D打印工艺、质量控制成套技术。项目授权专利96项，其中中国发明专利47项，美国欧洲专利2项；发表学术论文80余篇，其中20篇发表于本领域CCR、AM及CBM等顶级期刊；支持编制标准规范12部；软件著作权15项；培育该领域国内唯一中试平台、省级创新团队、省级重点建设创新工作室；累计经济效益超6亿，技术成果拥有广阔的应用前景；获各级各类科技及成果奖42项，2项专利获日内瓦国际发明展金奖及银奖。我单位认真审阅了该提名材料及完成人资格，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合填写要求。
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：	姓名：杨敏排名：1 行政职务：结构智能建造研发中心副主任技术职称：正高级工程师工作单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司对本项目技术创造性贡献：项目负责人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”项目负责人、中国交建信息化专项“混凝土3D打印控制系统”项目负责人。主要负责项目整体方案及技术路线、研究创新、组织协调和管理。承担了混凝土3D打印软硬件一体化智能控制系统的总体架构把关工作，推动混凝土3D打印智能控制系统集成研发，实现了多功能开发及面向现代化基础设施领域的成果应用推广，提高了混凝土3D打印生产与项目管理效率，减少了人力成本，降低了工序复杂度及生产风险，有效推动了混凝土3D打印业务在行业内的拓展与应用，为低碳混凝土3D打印工程应用提供了有效技术保障，对创新成果1、2、3有突出贡献。曾获国家科技奖励情况：2022年，陕西省优秀工程勘察设计奖（计算机软件），一等奖，混凝土3D打印软硬件一体化智能控制系统，排名1；2023年，中国公路学会科学技术奖，特等奖，青藏高速公路(那拉段)建设关键技术，排名24，B22-T-005-024；2024年，中国公路学会科学技术奖，青年科技奖，2024-QN-R009；2024年，中交集团科技进步奖，一等奖，土木工程混凝土3D打印软硬件一体化智能建造控制系统与关键技术，排名1，2024-ZJ-J-1-12-R01。姓名：姚晓飞排名：2 行政职务：院副总工程师技术职称：正高级工程师工作单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”执行负责人、中国交建信息化专项“混凝土3D打印控制系统”质量负责人。主要负责混凝土3D打印智慧生产过程的工艺研发布局和工艺体系建设的总体技术路线把关及部分产业化推广工作。紧密结合生产实际，推动了打印过程参数协同控制工艺、构件结构增强等新工艺的研发及应用，确保技术实用高效，直接提升生产效率和产品质量；实现了生产环节优化，强化了打印构件的质量监控，确保生产过程的协同稳定，对创新成果1、2、3有突出贡献。曾获国家科技奖励情况：2022年，陕西省优秀工程勘察设计奖（计算机软件），一等奖，混凝土3D打印软硬件一体化智能控制系统，排名2；2023年，中国交通运输协会科学技术奖，一等奖，35-50m波纹钢腹板工字组合梁桥装配化建造技术与示范应用，排名4，CE-A-2022014-R04；2024年，中交集团科技进步奖，一等奖，土木工程混凝土3D打印软硬件一体化智能建造控制系统与关键技术，排名3，2024-ZJ-J-1-12-R03。姓名：王振地排名：3 行政职务：副院长技术职称：正高级工程师工作单位：中国建筑材料科学研究总院有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”项目的主要研发人员，主要负责低碳型3D打印水泥基材料体系理论研究与相关试验任务，参与混凝土3D打印装备研制，突破了用于3D打印混凝土层间结构的筋材、装置及施工方法，为低碳混凝土3D打印工程应用提供了有效技术保障，对创新成果1、2、3有突出贡献。曾获国家科技奖励情况：2015年，中国科协“青年人才托举工程”，“青年人才托举工程”，排名第1； 2023年，第十五届中国硅酸盐学会青年科技奖，青年科技奖，排名第1； 2024年，中国建筑材料联合会·中国硅酸盐学会建筑材料科学技术奖，二等奖（技术发明奖），“拦阻系统用超轻质混凝土制备和评价技术及机场工程应用开发”，排名第1。姓名：黄治炉排名：4 行政职务：副总经理技术职称：正高级工程师工作单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”核心研发人员。主要负责核心技术成果的科研示范，工程应用及推广，实现了面向市政、景观、建筑等多种工程应用领域的设计需求分析，完成了基于3D打印工艺的建模技术布局，显著提升了模型设计的建造可行性及工程适用性，同时参与了相关专利及软件著作权申请的指导工作。对创新成果1、3有突出贡献。曾获国家科技奖励情况：2024年，陕西省科学技术进步奖，三等奖，交通工程结构物撞击主被动安全防护关键技术及工程应用，排名4，2023-J-234681-3-R04；2024年，中交集团科技进步奖，一等奖，土木工程混凝土3D打印软硬件一体化智能建造控制系统与关键技术，排名4，2024-ZJ-J-1-12-R04。姓名：陈飞翔排名：5 行政职务：部门执行经理技术职称：高级工程师工作单位：中交第二航务工程局有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”项目的主要研发人员，主要负责喷射混凝土材料的研发、配合比设计、喷射施工相关装置研发及工程应用测试等工作。研发的喷射混凝土材料体系以及“用于超高性能混凝土喷射施工的一体化设备”等系列装置，为基于喷射工艺的3D打印混凝土材料研发及工程应用提供了技术支撑，对创新成果1、2有突出贡献。曾获国家科技奖励情况：2022年，山东省科学技术进步奖一等奖，“新型海上结构物多尺度设计分析与运维保障关键技术及应用”，排名第4； 2024年，广西壮族自治区科学技术进步二等奖，“超高性能混凝土（UHPC）绿色制备关键技术及产业化应用”，排名第2； 2025年，安徽省科学技术进步奖一等奖，“大体积混凝土精准控裂关键技术及应用”，排名第6。姓名：来猛刚排名：6 行政职务：结构智能建造研发中心总工技术职称：正高级工程师工作单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”及中国交建信息化专项“混凝土3D打印控制系统”核心研发人员。主要负责工程应用实施方案研究，深入测试验证及生产现场，为混凝土3D打印系统的实际应用提供精准技术指导和支持，持续优化技术方案，提升打印精度和效率,对创新成果3有实质性贡献。曾获国家科技奖励情况：2022年，陕西省优秀工程勘察设计奖（计算机软件），一等奖，混凝土3D打印软硬件一体化智能控制系统，排名5；2023年，中国交通运输协会科学技术奖，一等奖，35-50m波纹钢腹板工字组合梁桥装配化建造技术与示范应用，排名3，CE-A-2022014-R03；2024年，中交集团科技进步奖，一等奖，土木工程混凝土3D打印软硬件一体化智能建造控制系统与关键技术，排名8，2024-ZJ-J-1-12-R08。姓名：魏凯排名：7 行政职务：无技术职称：高级工程师工作单位：中交第二航务工程局有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”项目的主要研发人员，主要负责喷射混凝土材料设计及性能调控技术研发，参与喷射施工相关装置研发及工程应用测试等工作，为基于喷射工艺的3D打印混凝土材料工程应用提供了技术支撑，对创新成果1、2、3作出实质性贡献。曾获国家科技奖励情况：2024年，中交集团2024年科技进步特等奖。姓名：张永虹排名：8 行政职务：总经理技术职称：高级工程师工作单位：北京空间智筑技术有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”项目的主要研发人员，主要参与混凝土3D打印装备研发以及标准制定等工作。具体参与混凝土3D打印材料低碳化研究，负责建筑3D打印机器人系统研发，创新可移动履带底盘与连续搅拌一体化装置，实现现场布料-打印联动控制，成果应用于本项目示范工程，提升异形构件成型效率30%，对创新成果1、2、3有实质性贡献。曾获国家科技奖励情况：2023年，中国职工技术协会中国专利年度奖，建筑3D打印设备及建筑3D打印系统，二等奖，排名2； 2023年，北京市产品评价中心产品质量创新贡献奖-创新成果奖，优秀奖，排名1，BPEC-2024-018； 2023年，北京市“千人进千企”专项行动-产业特派员（高端装备、新材料、科技服务领域），N203326； 2023年，北京市产品评价中心产品质量创新贡献奖，人物贡献奖-杰出管理者奖，BPEC-2024-069； 2024年，住房城乡建设部智能制造工程技术创新中心第一届智能制造大赛，一等奖。姓名：柏松林排名：9 行政职务：无技术职称：工程师工作单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”及中国交建信息化专项“混凝土3D打印控制系统”核心研发人员。主要参与项目控制系统部分研究工作。通过将混凝土3D打印工艺全过程的软硬件集成，实现了系统总线通信控制、数据库搭建以及监测预警等功能模块的开发，并基于相关工程推进工程应用测试，结合反馈结果实现系统的更新升级。依托研发成果，承担了机械臂3D打印项目管理平台软件、混凝土3D打印控制软件等多项软件著作权的申报工作,对创新成果1、3有实质性贡献。曾获国家科技奖励情况：2022年，陕西省优秀工程勘察设计奖（计算机软件），一等奖，混凝土3D打印软硬件一体化智能控制系统，排名4；2023年，中交集团第三届职工岗位创新成果，二等奖，混凝土3D打印软硬件一体化智能控制系统，排名3；2024年，中交集团科技进步奖，一等奖，土木工程混凝土3D打印软硬件一体化智能建造控制系统与关键技术，排名11，2024-ZJ-J-1-12-R11。姓名：吴庆排名：10 行政职务：无技术职称：工程师工作单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”及中国交建信息化专项“混凝土3D打印控制系统”核心研发人员。主要负责项目硬件设备的研发及智能升级,参与了机械臂打印系统、五轴龙门式混凝土打印系统等打印装备开发，实现了打印精度、效率、质量的多重提升，对创新成果1有实质性贡献。曾获国家科技奖励情况：2021年，中交集团2021年度专利奖，一种用于混凝土3D打印工具端的出料装置，排名2，zjt-2021-z-11；2022年，陕西省优秀工程勘察设计奖（计算机软件），一等奖，混凝土3D打印软硬件一体化智能控制系统，排名8；2023年，中交集团第三届职工岗位创新成果，二等奖，混凝土3D打印软硬件一体化智能控制系统，排名5；2023年，中交集团产业数字化百大应用场景，一等奖，交通基础设施3D打印数智建造，排名5。姓名：梁怡爽排名：11 行政职务：无技术职称：工程师工作单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”及中国交建信息化专项“混凝土3D打印控制系统”核心研发人员。主要参与项目控制系统部分研究工作，负责系统通讯模块的研发，实现了混凝土3D打印运动设备的控制电路改造，对创新成果1作出实质性贡献。曾获国家科技奖励情况：2022年，陕西省优秀工程勘察设计奖（计算机软件），一等奖，混凝土3D打印软硬件一体化智能控制系统，排名7；2023年，中交集团第三届职工岗位创新成果，二等奖，混凝土3D打印软硬件一体化智能控制系统，排名4；2024年，工程建设行业高推广价值专利大赛，三等奖，面向混凝土3D打印的平面路径拟合方法及系统，排名5，2024-ZL-3-44。姓名：刘声均排名：12 行政职务：无技术职称：工程师工作单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”及中国交建信息化专项“混凝土3D打印控制系统”核心研发人员。主要参与混凝土3D打印材料研发及测试验证与工程应用。通过打印材料配合比设计研究，实现了混凝土3D打印材料的可打印性能提升及成本优化，促进研究成果的工程推广应用，对创新成果2、3有实质性贡献。曾获国家科技奖励情况：2023年，中交集团产业数字化百大应用场景，一等奖，交通基础设施3D打印数智建造，排名4；2024年，中交集团科技进步奖，一等奖，土木工程混凝土3D打印软硬件一体化智能建造控制系统与关键技术，排名11，2024-ZJ-J-1-12-R11；2024年，工程建设行业高推广价值专利大赛，二等奖，面向混凝土3D打印的空间路径拟合方法及系统，排名4，2024-ZL-2-824。姓名：王伯林排名：13 行政职务：无技术职称：工程师工作单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”及中国交建信息化专项“混凝土3D打印控制系统”核心研发人员。主要参与混凝土3D打印材料的研发以及打印材料配合比设计方法研究等工作。提出了一种3D打印建筑材料可打印性能的量化装置及其使用方法，实现了对3D打印材料可打印性能的预测，为工程应用3D打印混凝土材料研发提供有效支撑，对创新成果2作出实质性贡献。曾获国家科技奖励情况：2022年，陕西省科协青年人才托举工程，公路改扩建固废对3D打印混凝土材料的可打印性能影响规律研究；2023年，第九届中国科协青年人才托举工程，新型结构与新材料结构；2023年，第二届中交科协青年人才托举工程，固废基3D打印材料研发及应用；2024年，工程建设行业高推广价值专利大赛，二等奖，出料嘴可控可旋转的混凝土3D打印工具端，排名5，2024-ZL-2-110。姓名：付夕原排名：14 行政职务：无技术职称：工程师工作单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”核心研发人员。主要参与混凝土产品的打印路径设计方法研究及构件力学性能分析工作，针对工程应用测试，提出了相应的结构强化措施以提高打印成功率，为技术应用及工程推广提供支撑，对创新成果3有实质性贡献。曾获国家科技奖励情况：2023年，中交集团产业数字化百大应用场景，一等奖，交通基础设施3D打印数智建造，排名10； 2025年，陕西省科协青年人才托举工程，面向混凝土3D打印过程质量控制的参数化设计研究。姓名：寇阳排名：15 行政职务：副主任（主持工作）技术职称：经济师工作单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司对本项目技术创造性贡献：本项目的主要完成人，2020年度交通运输行业重点科技项目“混凝土3D打印材料与设备、系统开发”及中国交建信息化专项“混凝土3D打印控制系统”核心研发人员。主要负责项目对接、参与混凝土3D打印的应用场景开发及产业化推广工作，推动示范工程落地与应用，对创新成果3有实质性贡献。曾获国家科技奖励情况：无
主要完成单位及创新推广贡献：	单位名称：中交第一公路勘察设计研究院有限公司单位贡献：中交第一公路勘察设计研究院有限公司作为项目牵头单位，负责整个项目总体研发技术方案实施、研究管理和组织协调工作，包括且不限于技术调研、理论分析、装备开发、系统搭建、试验测试、工程示范与应用推广、项目鉴定验收及评价等各阶段的研究工作，在项目研究人员、试验场地、试验设备方面提供了优势的科研平台和支撑，保证了项目的顺利开展和取得预期成果。中交第一公路勘察设计研究院以该项目成套技术为核心，建设3D打印中试基地，支持科研生产测试和成果孵化，并获批陕西省工程结构3D打印产业技术集成与中试共享服务平台，目前已服务于10余所高校企业，完成科研测试30余项，为30余项重大科研课题及生产项目提供技术支持与保证。通过发挥在交通基础设施产业创新链条中的优势地位作用，搭建独具特色的“创新团队+研发中心+实验室+智能工厂（中试基地）”四位一体的“产、学、研、用”创新架构，将该项目系列产品成果进行产业化转化，通过专项技术服务的形式全面推广应用本项目研究成果，在市政工程、建筑工程、景观园林、交通基础设施等领域取得显著成效，促进了该技术领域的产业技术升级，取得了显著的经济和社会效益。单位名称：中交第二航务工程局有限公司单位贡献：作为本项目的主要完成单位之一，主要开展3D打印喷射混凝土材料及装置研究，开展工程验证及本项目技术成果的推广应用。材料创新方面，研发高强度超轻质水泥基复合材料、珊瑚礁砂活性粉末混凝土等，利用工业废渣、珊瑚礁砂降本低碳；优化湿喷UHPC配方，揭示材料微观机制，支撑项目低碳材料技术研发。装备方面，开展同步喷射养护装置、水下喷射混凝土装置等研发工作，解决施工难题；简易喷射机械手、可拆卸湿式高强混凝土喷射机等提升效率，助力多场景装备研发。软件方面，开发超高性能混凝土组成设计系统，提供数字化配比工具。工程应用方面，将喷射UHPC、低回弹喷射混凝土等技术用于广州地铁12号线基坑支护、杭州湾大桥桥墩维修等7项工程，覆盖多领域，助力项目工程落地与过亿经济效益实现，推动技术产业化。单位名称：中国建筑材料科学研究总院有限公司单位贡献：作为本项目的主要完成单位之一，主要开展3D打印混凝土材料研究，牵头相关标准编制，参与混凝土3D打印装备研发及工程验证。具体围绕项目核心目标，从多维度提供关键支撑。材料创新方面，研发3D打印水泥基复合材料、抗冻抗剥落混凝土，明确材料组成对早龄期收缩的影响，揭示打印材料微观结构规律，为材料优化提供依据，奠定低碳多元材料研发理论基础；装备与工艺创新方面，参与开发多类型打印机并负责研发筋材增强装置，解决构件层间结合问题。牵头3部行业标准，规范材料界面结合强度、收缩性能测试方法及水泥基材料术语定义，为质量控制提供技术工具。单位名称：武汉源锦建材科技有限公司单位贡献：作为本项目的主要完成单位之一，参与本项目的材料研发及工程应用等工作。材料研发方面，开发出低回弹无碱液体速凝剂、低碱液体速凝剂等多种速凝剂，以及回弹量调节剂、提高耐久性的复合掺合料等，有效解决混凝土喷射中的回弹、耐久性难题，丰富3D打印水泥基材料体系，满足低碳、多元材料制备需求。装备及工程应用支撑方面，研发的水泥净浆搅拌机为混凝土3D打印工程应用提供支持，助力构建多类型、多场景、多尺度的打印装备及控制系统。工程应用方面，研发的速凝剂等产品广泛应用于30余个项目，涵盖大瑞铁路、广阳湾市政道路、凤巫高速等，涉及铁路、高速、市政、军工等多领域，销售额可观，充分验证了技术成果的可靠性与实用性，有效推动项目成果在全国工程中的落地实施。通过实际工程应用，为混凝土3D打印智能建造技术的快速发展和相关产业形成提供了有力支持，发挥了积极的示范和带动作用，加速了该技术的产业化进程。单位名称：北京空间智筑技术有限公司单位贡献：作为本项目的主要完成单位之一，主要参与本项目的装备研发、标准制定等工作，为工程应用及成果产业化推广提供依据。装备创新方面，突破“可移动履带式建筑3D打印机器人”成套样机研制，实现连续搅拌、联动控制、高精度喷头三合一，为项目研发关键试验及工程应用提供核心装备支持。理论研究方面实现数据赋能，共享3D打印专用配合比数据库及机器学习强度预测模型，填补成果“打印混凝土性能即时评估”空白。标准制定方面，牵头编制《建筑3D打印机器人通用技术规范》《建筑3D打印装备技术要求》2部团体标准，固化技术参数，为成果产业化推广提供权威依据。
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