中铁大桥局集团初心不改 立志卓远 ——“桥梁结构健康与安全”国重实验室成立六周年

位于武汉市汉阳区是吊车的桥梁科技大厦，是我国唯一以“桥梁科技”命名是吊车的企业大楼。能以“科技”入名，除了该大楼科技含量颇高，还因其是科技创新集聚地——桥梁结构健康与安全国家重点实验室（以下简称“国重实验室”）是吊车的办公场所之一。

自2015年9月30日诞生以来，历经6年的阔步向前，国重实验室取得了一系列突破性科技成果，这些成果不仅应用于近年来新建的世界级桥梁工程中，还开创了众多的中国第一、世界之最，推动我国向着世界建桥强国目标大跨迈进。

国重实验室成立可以说是响应时代的召唤。彼时，中国的桥梁建设突飞猛进，据不完全统计，1990年至2018年，中国新增桥梁总数占全世界新增桥梁总数的47%；2009年至2018年，中国年均新增公路桥梁2.57万座。

但与此同时，虽然桥梁建设高潮迭起，针对桥梁工程的科学研究还很不够，众多桥梁的健康安全监测以及后期管养维护需求较大。此外，中国庞大的高速铁路建设需要修建大量的桥梁，高铁桥对桥梁的安全性要求高、科研攻关和施工技术难度大，这些都促使国家成立高水平的桥梁研究国家重点实验室。

国重实验室从“出生”起就肩负着重大的历史使命。虽然依托于建桥国家队——中铁大桥局而建立，但其并不仅仅为大桥局服务，而是一个国家级桥梁研究平台，为桥梁建造全行业提供科学技术支持。

国家重点实验室的依托单位有高校、科研院所和优秀企业，这些实验室都是国家科技创新体系的重要组成部分。在实验室学术带头人田启贤看来，依托企业建造的实验室拥有独特的体制优势——能直接面对工程，面对现场最实际的施工需求，更清楚行业的痛点，因此研发的技术更有针对性。

另外，实验室汇集了中铁大桥局、中铁大桥院的一批优秀工程师，他们拥有丰富的一线作战经验，对桥梁未来发展的方向更敏感、把握更准。此外，有企业重难点工程的锻炼，实验室人才队伍的成长也更快。

从2016年到2020年，大桥局持续投入基本科研业务费、基本建设费、和仪器设备更新及购置费等运行费用，确保了实验室的高效运转。

另一方面，实验室也不断走向社会，积极争取横向经费，不断承接重大研究课题，持续获得项目和资金支持。

2016年到2020年，实验室承担了200余项国家级、省部级和中国中铁等各级科研任务，相关研究成果已成功推向市场并取得良好经济效益，让实验室呈现良性循环的发展态势。

成立之初，国重实验室曾被誉为“桥梁医院”。经过6年的发展，其实际研究领域早已涵盖桥梁的全生命周期、桥梁建造的全产业链——包括超大跨度桥梁及桥梁结构全寿命周期设计理论研究、复杂环境下桥梁安全建造关键技术、桥梁健康诊断评估及数字化养护、桥梁结构功能恢复及提升、高速铁路桥梁安全运营关键技术、桥梁结构防护及动力安全控制技术等方面。

通过在不同领域的持续发力，实验室的研究成果“多点开花”，在诸多方面取得了长足进步。2016年至2020年，实验室获得国家级奖项、省部级奖项、国际奖项共计四十余项，形成了一批拥有自主知识产权的桥梁建造核心技术，许多成果达到国际领先水平。

2020年7月1日，世界首座跨径超千米的公铁两用斜拉桥——沪苏通长江公铁大桥通车；2021年7月1日，世界首座高速铁路悬索桥——五峰山长江大桥全线通车。为了助力建好这两座超级工程，基于高速铁路大跨度桥梁本质安全建造需求，实验室持续开展设计理论与方法研究，创新结构形式，促进桥梁跨越能力不断超越。

2018年5月15日和2019年11月20日，浩吉铁路荆州公铁两用长江大桥与沪苏通长江公铁大桥分别完成超高性能混凝土（UHPC）组合桥面铺装施工，这是世界上首次将超高性能混凝土组合桥面技术应用于铁路桥梁和高速铁路桥梁。据了解，UHPC不仅强度高、耐久性强，同时还具有低收缩、免蒸养等特点，彻底解决正交异性钢桥面疲劳开裂这一世界性难题，被鉴定为世界领先水平。UHPC正是实验室的研究成果之一。

除了新材料，实验室在振动控制方面也取得了突破。沪苏通长江公铁大桥全桥共有432根斜拉索，总重达83.5吨，最长拉索有576米，传统阻尼器已无法满足需求。为此，实验室研发了“新一代斜拉索摆式杠杆质量电涡流阻尼器”，确保了桥梁在运营期间安全稳定。

在智慧工地方面，实验室也有着一系列研究成果。以“桥、岛、隧、水下互通”于一体的跨海集群工程——深中通道为例，正在建设中的深中通道混凝土箱梁种类多、吨位重、技术难度大、质量要求高。为此，项目的全线箱梁均通过“智慧梁场”生产，整个梁的生产过程都数字化，从进料到钢筋加工、出梁、吊装移动全程可追踪，代表了中国桥梁智能化建设的发展方向。

作为桥梁行业的高端公共研究平台，实验室对桥梁行业的创新发展作出了突出贡献。比如，其引领了大跨度桥梁安全建造技术的发展，引领了桥梁高新材料的研发与应用，促进了桥梁健康检测监测技术的升级，推动了桥梁结构性能提升技术的创新；牵头（或参与）研制起草国际标准、国家标准、行业标准、企业标准的情况，并申请各类知识产权专利数百项，助力中国从桥梁大国走向桥梁强国。

实验室的不少研究项目还成功开展了成果转化，产生良好的经济效益。例如，高速铁路大跨度桥梁建造技术、UHPC超高性能混凝土应用技术、桥梁结构阻尼减震抑振技术、桥梁智慧管养技术等在市场上得以推广应用。依据在振动控制领域的研究成果生产的斜拉索减震器、抗震阻尼器，在国内大跨度桥梁中的应用占比达70%左右。

“目前我们的实验室研究水平已经处于行业领先地位！”提起实验室的发展，田启贤认为，“但与世界先进国家的实验室相比，与国家的期待和要求相比，我们还有很大的提升空间，实验室需要更多的资源投入，把实验室进一步做强做大。”