学科专业评审组:工程建设组
项目名称:V 型陡崖峡谷大跨度钢管拱桥建造关键技术与应用
提名单位: 中铁二十局集团有限公司
提名等级:二等奖
提名单位意见: 项目聚焦四大创新点,实现了行业技术突破: 1. 复杂拱肋高精度预制:研发“弯曲-定位-焊接-组装”一体化智能加工系统,创新均匀弯曲装置、管内焊接机器人等核心技术,打破传统加工精度局限,达成钢管拱高精度制造与高效协同。 2. 深陡崖物料安全转运:研发崖壁直锚式缆索吊系统,研制旋转式轨道运梁装置及自适应纠偏系统,提出混凝土大落差抗离析逆向泵送技术,破解 V 型峡谷运输通道受限难题,保障构件、设备与材料安全高效运输。 3. 拱肋悬空精准定位:开发拱肋节段悬空智能定位技术与三向动态纠偏装置,构建 GNSS-三维扫描智能测控与 BIM-GIS-FEA 数字孪生平台,实现复杂地形下拱肋毫米级精准定位与实时姿态调控。 4. 大节段拱肋快速拼接:研发拱肋弦管低应力内焊式高精度法兰连接技术,提出负载扰动虚拟预拼装技术,突破大节段拼装精度瓶颈,大幅提升拼装效率与控制精度。 项目累计形成 70 余项标准、专利、工法等技术成果,有力推动行业技术革新。经中国公路学会鉴定,项目兼具创新性与实用性,经济、社会及生态效益显著,成果总体达国际领先水平。
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:王晓明
    排名:1
    行政职务:桥梁系副主任、支部书记
    技术职称:教授
    工作单位:长安大学
    对本项目技术创造性贡献:完成本项目主要知识产权专利7-3、论文7-9。研发考虑负载扰动的虚拟预拼装技术,开发考虑负载扰动的 TLS 重塑点云化模型程序;开发基于 Matlab-FEA的斜拉-扣挂体系优化系统;搭建了 “北斗导航 + 光纤传感” 监测系统,能实时监控桥梁施工时的受力和形状变化。建立智能预警模型,预警准确性高达98%,保证施工全程安全无事故。
    曾获国家科技奖励情况:主持国家自然科学基金2项,省部级科研课题5项,国家重点实验室课题1项,横向课题20余 项。发表学术论文160余篇,其中SCI论文30余篇,EI论文70余篇;以第一完成人获授权发明 专利20余项。获省部及学会科技进步奖一等奖2项,二等奖4项、三等奖2项;编写标准4部,教材3册。
  2. 姓名:刘志刚
    排名:2
    行政职务:桥梁结构研究 院院长
    技术职称:教授级高工
    工作单位:中铁宝桥集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成本项目主要知识产权专利7-5。发明了拱肋构件高精度加工技术,加工误差控制在 0.2 毫米以内;创新使用无人机牵引先导索,让桥梁架设时间缩短了 40%。这套技术用在世界级峡谷桥梁建设中,带动了行业施工效率提升。
    曾获国家科技奖励情况:中国铁路工程总公司科学技术一等奖 2 项、二等奖 2 项,中国公路学会科学技术特等奖 1 项,中国交通运输协会科学技术一等奖 2 项,二等奖 3 项,中国钢结构协会科学技术特等奖 1 项、 一等奖 2 项、二等奖一项,中国施工企业管理协会一等奖 1 项,二等奖 1 项,江苏省科学技术 奖三等奖 1 项,中铁工业特等奖 5 项,一等奖 3 项,二等奖 2 项等。茅以升科技奖桥梁青年奖、茅以升科技奖铁道工程师奖、中国钢结构协会杰出人才奖等。
  3. 姓名:张鹏
    排名:3
    行政职务:钢构产业研究院院长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中铁长安重工有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成本项目主要知识产权专利7-1、专利7-6。优化设计钢管混凝土拱肋结构,让桥梁承重能力提高了 20%。用 BIM 和 GIS 技术搭建设计平台,能在复杂地形下精准设计,设计误差极小。
    曾获国家科技奖励情况:中国钢结构协会科技进步一等奖 1 项;中国交通运输协会科技进步二等奖 3 项;中国铁路工程集团有限公司科学技术奖二等奖 1 项;中施企专利大赛二等、三等奖各 1 项;中国铁建股份有 限公司优秀专利奖 1 项; 中铁高新工业股份有限公司科技进步奖一等奖 1 项、二等奖 2 项。
  4. 姓名:薛长利
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中铁宝桥集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成本项目主要知识产权专利7-1。改进了缆绳吊机的液压系统,让吊运更稳定;设计出多功能施工通道,集成多种施工功能。设备的专利技术被其他项目购买使用了 5 次。
    曾获国家科技奖励情况:中国钢结构协会科技进步一等奖 1 项;中国交通运输协会科技进步二等奖 2 项;中国铁路工程集团有限公司科学技术奖二等奖 2 项;中国公路建设行业协会科技进步二等奖 1 项;陕西省质量创新大赛一等奖 1 项。
  5. 姓名:苗文怀
    排名:5
    行政职务:总经理
    技术职称:正高级经济师
    工作单位:中铁二十局集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:研发出高性能混凝士,解决了混凝土远距离输送时容易分层的问题:已经用在多座跨江大桥上。
    曾获国家科技奖励情况:青海省科学技术进步二等奖1项,中施企协工程建设科学技术二等奖1项,中铁建科学技术二等奖1项。
  6. 姓名:徐文明
    排名:6
    行政职务:副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁长安重工有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成本项目主要知识产权标准7-7。提出“高空现场组装、缆绳吊运安装” 的办法,解决了峡谷大风和复杂地形的难题。研发出智能吊运设备,能把桥梁构件准确安装到位,误差不超过 1.5 厘米。成果成功应用在 3 个国家级大项目上,并取得中国钢结构金奖。
    曾获国家科技奖励情况:中国钢结构协会科技进步一等奖 1 项;中铁建科学技术奖一等奖 1 项;中国交通运输协会科技进步二等奖 2 项;中国铁道学会科技进步奖三等奖 1 项。
  7. 姓名:李太阳
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁长安重工有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成本项目主要知识产权专利7-4。研制了旋转式轨道运梁装置及自适应纠偏系统,破解 V 型峡谷运输通道受限难题,保障构件、设备与材料安全高效运输;研发了“弯曲-定位-焊接-组装”一体化智能加工系统,创新均匀弯曲装置、管内焊接机器人等核心技术,打破传统加工精度局限,达成钢管拱高精度制造与高效协同。
    曾获国家科技奖励情况:中国交通运输协会科技进步二等奖 2 项;中铁高新工业股份有限公司科技进步奖一等奖 1 项; 中施企专利大赛二等、三等奖各 1 项。
  8. 姓名:张记军
    排名:8
    行政职务:项目经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁建城建交通发展有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成本项目主要知识产权专利7-2。现场实际施工实施,配合整理100多份技术资料,建立完整档案,助力项目申报科技进步奖。
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:杜黎明
    排名:9
    行政职务:项目经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁十二局集团第四工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成本项目主要知识产权计算机软著7-10。制定峡谷施工安全风险评估方法,发明智能防坠落设备。项目施工安全事故率比同类工程降低85% ,安全技术在全省推广。
    曾获国家科技奖励情况:1、中国交通运输协会科学技术奖二等奖 1 项;中铁建科学技术一等奖 1 项;中铁十二局集团有限公司科技创新特等奖 1 项。 2、参建的重庆巫溪至陕西镇坪高速公路工程东溪河特大桥获 2023 年度中铁十二局集团有限公司优质工程奖。 3、开发的工法《深 V 形峡谷桥梁临时工作索安装、运输施工工法》荣获得 2022 年度中国公路工程工法。
  10. 姓名:巨创
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中铁长安重工有限公司
    对本项目技术创造性贡献:完成本项目主要知识产权专利7-6。操作完成 20 余次大型模型试验,验证技术可靠性;建立材料性能数据库,为设计改进提供数据支持。试验成果助力修订了 3 项行业标准。
    曾获国家科技奖励情况:中国交通运输协会科技进步奖二等奖 2 项、中国钢结构协会科技进步奖一等奖 1 项、授权国家专利 30 余项。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:中铁长安重工有限公司
    单位贡献:聚焦施工运转装备研发,改进缆索吊机核心控制系统,提升大跨度构件吊装稳定性与精准度,解决峡谷复杂地形下重型构件吊装难题。研发的智能焊接机器人适配钢管拱肋复杂焊缝,焊接效率 提升 40%,质量合格率达 99%。相关装备技术在 3 个同类桥梁项目应用,推动施工装备智能化升级。

  2. 单位名称:中铁宝桥集团有限公司
    单位贡献:深耕钢管拱肋制造技术,采用三维数控切割与组焊一体化工艺,使拱肋节段制造精度达 ±2mm。 累计为 10 余座大型桥梁提供高精度拱肋构件,推动行业制造标准提升。

  3. 单位名称:长安大学
    单位贡献:提供理论与试验支撑,建立 V 型峡谷风场分布数学模型,为结构抗风设计提供依据;完成钢管混凝土界面粘结性能等 100 余项试验,形成 3 项核心理论成果。培养 20 余名专业技术人才,推动技术成果理论化、体系化。

  4. 单位名称:中铁二十局集团有限公司
    单位贡献:主攻拱肋架设关键技术,创新“节段悬臂拼装+临时扣挂”工艺,突破大跨度拱肋线形控制难点,合龙精度达+10mm。研发的峡谷风荷载动态调整技术,保障强风环境下施工安全。

  5. 单位名称:中铁十二局集团第四工程有限公司
    单位贡献:主导 V 型陡崖基础施工技术创新,研发 “分级爆破 + 锚杆格构” 复合支护工法,减少对崖壁扰动, 基础施工效率提高 30%。在某峡谷大桥应用中,成功解决陡崖基础沉降控制难题,相关工法推广至 5 个山区桥梁项目。

  6. 单位名称:中铁建城建交通发展有限公司
    单位贡献:专注技术推广与成果转化,组织 15 场全国性技术交流会,编制《大跨度钢管拱桥施工工法手 册》,推动成果在川藏铁路配套桥梁等 6 个重大工程应用,创造直接经济效益超 1 亿元。

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