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公路总里程数全国第一 蜀道通背后的科创密码

2021/1/27 10:15:14
来源:四川日报 责任编辑:龙娟



去年底,成都天府国际机场高速主线亮相。图为成都白鹭湾互通匝道。 四川日报全媒体记者何海洋摄

揭秘

核心提示

“十三五”期间,全省新增高速公路运营里程2100公里,高速公路往偏远山区、民族地区延伸。2020年底,四川公路总里程居全国第一,高速公路运营里程突破8100公里,实现了“市市通”。

这期间,四川省还建成雅康高速泸定大渡河特大桥、雀儿山隧道、新川九路等一批享誉国内外的超级工程和示范工程。

路网不断延展、精品不断呈现的背后,离不开强有力的科技创新支撑。

新年伊始,四川交通收到一份科技“礼包”:省科技厅公布2020年第二批四川省工程技术研究中心认定结果,四川公路设计院申报的“四川省公路结构监测与加固工程技术研究中心”成功获批,成为四川交通运输领域2021年第1个省级工程技术研究中心,实现“十四五”开门红。

2020年底,四川公路总里程居全国第一,高速公路运营里程突破8100公里,实现了“市市通”。过去5年间,四川交通科技创新平台由3个发展至10个,创新驱动发展强劲。

科技是第一生产力,从“蜀道难”到“全国第一”,科技支撑交通发展,有着怎样的创新密码?

一个支撑引入新技术新工艺,化解建设难题

1月的阿坝县,天寒地冻,零下10余摄氏度的严寒中,久治到马尔康高速公路正在建设。这是四川到青海的第一条高速公路通道、四川省首条高海拔高原高速公路,全线海拔3000米以上,45%的路段海拔超过3500米,沿线年均气温仅1.4℃,全年有效施工期仅6个月。

低氧、高寒、高海拔、施工期又短,建设面临诸多挑战。久马高速公司董事长羊勇介绍,除加大人员和设备投入、延长有效施工期,还将引入新技术、新工艺,化解建设难题,比如,建几座和汶川克枯大桥同类型的桥梁。

2019年建成通车的汶川克枯大桥位于汶川到马尔康高速公路上,是全国首座“全桥不需要模板”的大桥。其工厂化生产率达到80%,钢结构零部件在工厂内统一生产完成,施工现场DIY组装后,再运到桥址进行安装;现场人力减少了70%,工期缩短了1/4。

“它是交通运输部和省交通运输厅的‘科研桥’。”大桥设计者、四川公路设计院总工程师牟廷敏说,桥址所在地气候恶劣、施工环境差,在汶川特大地震的核心区域。他们以公路院30多年来研究推广的钢管混凝土桥梁技术积淀,经过系统化技术集成创新,建成了这一全国首座预应力钢管混凝土桁梁桥。

从规划勘察到施工建设,四川交通系统不断探索创新,积累了丰富的经验。看中四川在这方面的技术优势,去年9月19日,中国工程院院士张喜刚领衔的公路长大桥建设国家工程研究中心,也将其首个分中心设在了四川,搭建“产学研用”创新平台,进行山区桥梁的防灾减灾成套技术深度研究。

这个分中心成立第二天就迎来“实战”:因雅西高速附近山体垮塌致高速公路和国道双向中断,受省交通运输厅派遣,分中心组建专家组赶赴现场指导抢险和抢通。专家组还利用自主研发的“工程结构安全智能监测云”,构建起智能监测预警系统,为现场抢险提供全天候的安全预警,让应急抢险人员能安全施工,仅用6天就完成了排危抢险。

“修路架桥、保通保畅,科技创新都是最有力的支撑。”省交通运输厅相关负责人表示。“十三五”期间,全省新增高速公路运营里程2100公里,平均每公里投资达1.7亿元,是“十二五”时期的2倍,高速公路往偏远山区、民族地区延伸。源源不断的创新推动着路网不断延展,建成雅康高速泸定大渡河特大桥、雀儿山隧道、新川九路等一批享誉国内外的超级工程和示范工程。

一支队伍科研平台集聚和培养人才,将成果运用到建设中

过去5年,四川交通科技创新最大的变化是什么?“平台的增加!”省交通运输厅科信处处长柏吉琼脱口而出。

“十三五”期间,四川省交通运输省部级科研平台由3个增加到了10个,在同类型中心崭露头角,特色优势凸显。科研平台的建设,为应用研究和成果转化提供了载体,并集聚和培养了一支人才队伍。

通过BIM(建筑信息建模)技术,让高速公路等项目在电脑上“立”起来,可以直观地看到建设进度、建设难点。仁沐新、沿江、徳会、成南高速扩容等省内多个交通项目已采用了这样的信息化手段,应用于勘察设计、施工建设、运营养护等。四川在全国交通运输行业中,是最早一批启动BIM技术研究与应用的。

2015年,四川交通设计院总工程师朱明组建四川交通设计院BIM中心时,BIM在交通运输领域还是新鲜事物。2017年,交通院BIM中心获批成为交通运输部行业研发中心,加速了BIM技术全面应用于四川高速公路、水运航道等交通重点项目,并先后引领了行业内3次技术风潮。

去年底,朱明入选“2020年度交通运输行业重点科研平台15位创新人物”。但他最有成就感的,是BIM中心已从组建时的寥寥几人,发展壮大到专职研发人员近40人,组建起了一支涵盖公路、水运、计算机等多个领域的复合型专业人才队伍。“我们已做好人才储备,迎接交通建设项目产业互联网时代的到来。”他说。

深冬季节,从川主寺到九寨沟的公路沿线,已是白茫茫一片,但公路上却没有积雪,汽车仍可畅行。“我们采用了抗凝冰路面的新技术。”四川公路设计院高级工程师代军释疑。

这个新技术是公路院自主研发的。四川省西部高海拔高寒地区“一山有四季,十里不同天”,冬季路面冰雪灾害频发、易发。公路院研发了根据气候条件自动调节低冰点材料释放速率的路面,可在冬季快速释放除冰剂,辅以环路热管技术,就像在路面内部埋设电热毯一样,结合公路冰雪灾害预警系统,实现了智能化控制,在冰雪来临前启动,提前融雪化冰,减少行车隐患。

四川公路设计院董事长罗玉宏介绍,依托“交通运输行业公路建设与养护技术、材料及装备行业研发中心”“四川省路面结构材料及养护工程实验室”两个省部级研发平台,公路院建成被誉为“路面医院”的国内先进的路面专用研发场所,培养了一支“公路医生”团队,研究成果应用到了全省6000多公里高速公路的路面新建及养护维修设计中,“部分核心技术和研究成果,正逐步实现工程化、产业化推广。”

一个方向围绕关键技术、重难点问题开展科研攻关

就在“四川省公路结构监测与加固工程技术研究中心”获批前夕,交通运输部下发《公路危旧桥梁改造行动方案》,明确要求,“十四五”期间要“消灭”公路上的四、五类桥梁,一、二类桥梁占比要达到90%以上。

四川公路设计院科技管理部部长姚刚对记者说,四川公路交通网在全国规模最大,多穿越崇山峻岭或沟谷河流,长大桥隧和高边坡等工程结构比例高、规模大,要长期抵御地震、滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害。“随着路网逐渐完善和趋于饱和,公路基础设施规模日渐庞大,公路交通行业的需求重心必然逐渐从‘建设’向‘管养’转移。”

作为四川省公路基础设施领域勘察设计的主力军,四川公路设计院近5年来新增多个科研平台,形成了“国家工程研究中心、行业研发中心、博士后科研工作站、省工程技术研究中心、省工程实验室”国家与部省三个梯次多种类别的科研平台,钢管混凝土桥梁、山区桥梁防灾减灾等优势领域都成立了单独的“中心”,对关键技术、重难点问题可更为聚焦。

2020年,四川省新增的两个交通运输行业研发中心,则聚焦智能化应用。

2020年5月,由四川铁投集团、徐工集团、清华大学联合开发的无人驾驶压路机机群联动作业,在攀大高速仁和区路段测试成功,这是四川基建工程智能化的重大突破。四川铁投集团又成功申报“自动化作业技术交通运输行业研发中心”,研究采用无人驾驶装备、远程施工控制、多机种多机群自主作业,实现交通工程标准化施工、集约化建造,提高西部地区基础设施建设质量和效率。

中电科集团四川天奥空天公司申报的“卫星技术交通运输行业研发中心”,将借助天空地海一体化卫星技术信息网络,运用卫星通信、导航和遥感等前沿技术,加强重要交通基础设施安全监测、运输工具位置实时监控、交通网络运行状态管理、运输数据的同步更新等。换句话说,就是借助卫星技术手段,对公路桥梁、隧道、运输车辆等实时监控,通过预警预判,确保运营安全。

“未来几年,我们的研究主要聚焦四川交通发展面临的特殊性和难点性问题。”柏吉琼表示,将以交通强国试点项目、川西高原山区公路防灾减灾、智慧交通等为重点,加大科技创新研究,建设交通强省。



(编辑:郝子嫣)

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