一、基本情况
获奖项目名称:耐低温钢结构桥梁低温建造关键技术研究及工程应用
主要完成单位:龙建科工(黑龙江)有限公司、哈尔滨理工大学、龙建路桥股份有限公司、中铁山桥集团有限公司、中国地震局工程力学研究所
主要完成人:任凤军、许广鹏、王圣保、李绪森、高建忠、王多智、陈龙、裴江宁、刘成庆、王皎
二、项目背景
钢桥梁建设长期面临三项世界性难题:⑴耐低温结构钢材性能与成本匹配度低;⑵低温焊接熔透率及接头韧性难以保障;⑶缺乏适用于极寒环境的桥梁设计理论与冬季施工规范,为解决以上问题,研发团队开展了多年产学研联合攻关。
三、创新成果
1)国际首例F级耐低温钢工程应用体系。首创了Q420qNHF桥梁钢及配套焊材技术体系,将耐低温性能从-40℃(E级)跨越至-60℃(F级),建成了全球唯一-60℃服役钢桥(黑河黑龙江大桥)。

全熔透焊接残余应力
2)实现了E级系列耐低温钢桥梁工程大规模应用,开发了U肋双面埋弧焊全熔透智能化U肋内焊系统,解决了U肋内部狭小空间无法焊接的难题;提出单面免坡口全熔透新工艺,突破正交异性桥面板技术瓶颈。
3)建立了“耐低温钢”桥梁设计建造关键技术体系。提出了F级钢焊接动态本构模型,阐明了低温接头疲劳损伤演化机制,形成了“全系耐低温钢”桥梁设计理论体系。

严寒地区唯一正交异性钢桥U肋板单元内外智能焊接生产线
四、推广应用
科技成果方面,形成专利32项、论文16篇、软件著作权12篇、工法5项、标准5项。通过U肋双面埋弧焊及CLOOS控电数字焊接技术提高焊缝合格率,钢桥梁两点翻身技术节省成本,光催化自清洁防腐涂层降低运维费用,推动寒区钢结构产业集群化发展。社会效益上,F级耐-60℃极寒钢材及焊接技术保障了极端低温下桥梁的安全运行,确保寒区交通干线全年畅通;形成完整技术体系,延长寒区冬季施工窗口期,加速国家战略工程落地;助力中俄黑龙江大桥等工程提升跨境贸易效率,带动东北沿线经济发展;耐低温钢材高回收率及涂层长寿命特性,全生命周期减少碳排放约8万吨,符合绿色低碳发展战略,为寒区基础设施建设提供有力支撑。

应用工程——黑河黑龙江大桥

应用工程——七台河市桃山湖环湖钢桥梁工程

应用工程——北漠高速五大连池至嫩江段公路建设项目钢结构桥梁安装
