2019年国家科学技术进步奖提名项目公示
一、项目名称
提升大跨度悬索桥全寿命周期性能的技术创新与应用
二、提名者及提名意见
提名者：秦顺全，陈政清，缪昌文
提名意见：
大跨度悬索桥是国家交通网络跨越江、海、峡谷的控制性工程，工程规模大、建设难度高，提升其全寿命周期性能，实现经济合理、风险可控、运维便利的高质量建设，一直是桥梁界追求的目标。

该项目针对影响大跨度悬索桥全寿命周期性能的关键科学技术问题，开展科技攻关和工程验证，历时8年，取得了一系列原创性成果。

首创了三跨连续悬索桥缆-梁弹性支承体系，突破了吊索、主梁内力分配不均衡的技术瓶颈，提升了上部结构及附属构件的全寿命周期性能；首创了悬索桥主缆分布传力锚固系统，提高了锚固单元的传力能力，减小了锚碇尺寸、提高了耐久性；首创了“∞”字形地连墙深基坑支护结构，减小了基础规模，节约了建设成本，解决了建筑密集区建设大型深基础的技术难题；首创了适用于“持续高温、重载”的复合浇注式沥青（PGA+AC）钢桥面铺装结构，提升了桥面铺装服役寿命。

项目获授权发明专利9项，国家级工法1项，省部级工法4项，软件著作权2项，出版专著2部，编制并颁布标准规范3部。

研究成果达到国际领先水平，已获中国公路学会科学技术奖特等奖4项，并在深中通道伶仃洋大桥等10余座特大型桥梁中推广应用，累积创造直接经济效益14.0亿元，引领了大跨度悬索桥建设技术的发展方向，增强了中国桥梁技术的国际竞争力，对推动中国桥梁从大国向强国迈进具有重要意义。

鉴于以上所述，郑重提名“提升大跨度悬索桥全寿命周期性能的技术创新与应用”为2019年度国家科学技术进步奖二等奖。

三、项目简介
大跨度悬索桥是公路和铁路交通生命线跨越江海、峡谷等自然天堑的首选乃至唯一可选桥型，提升大跨度悬索桥结构安全性、经济性、施工风险可控性、耐久性、抗疲劳性和运营维护低成本性等全寿命周期性能，实现悬索桥经济合理、风险可控、运维便利的高质量建设，一直是桥梁界追求的目标，也是我国由悬索桥大国向悬索桥强国迈进的关键环节之一。

针对大跨度悬索桥缆-索-梁变形与内力分配复杂、主缆锚固结构传力能力及耐久性要求高、锚碇深基础建设风险大、钢桥面铺装易损等制约大跨度悬索桥全寿命周期性能关键科学技术问题，项目组历时8年进行科技攻关和工程验证，在悬索桥的缆-梁支承体系、主缆锚固系统、锚碇深基础、钢桥面铺装等方面取得重大突破，主要创新成果如下：
（1）首创了三跨连续悬索桥缆-梁弹性支承体系，以刚度合理的弹性支座和限位吊索，突破了传统的全漂体系和半漂体系吊索、主梁内力分配不均衡的技术瓶颈，攻克了大跨度三跨连续悬索桥支承体系难题。

吊索应力幅减小近3倍，伸缩缝规模减小31%，提升了上部结构及附属构件的抗疲劳性、运营维护的低成本性。

（2）首创了悬索桥主缆分布传力锚固系统，变传统的锚下集中传力锚固为剪力连接件群分散传力锚固，锚碇主拉应力由传统后锚梁锚固系统的2.5MPa减小至1MPa 以下，锚固单元传递主缆拉力的能力提高42%，锚体体积减小16%，节约了建设成本，消除了开裂风险，提高了耐久性，创立了一种新型主缆锚固系统。

（3）首创了大型“∞”字形地连墙深基坑支护结构，以两段优弧形墙体及横隔墙形成平面受力结构，兼具圆形地连墙墙体应力低、刚度大和矩形地连墙占地少、截面效率高的优点，在降低基坑失稳风险的同时，减小了基础规模，减少了对周围环境的影响，节约了建设成本，解决了建筑密集区建设锚碇大型深基础的技术难题。

（4）首创了适用于“持续高温、重载”的复合浇注式沥青（PGA+AC）钢桥面铺装结构，PGA提高了耐高温、抗老化及抗疲劳性能，PGA+AC组合解决了高低温稳定性和变形追随性难以同时满足的难题。

该铺装结构温度稳定性高、抗车辙能力强、大位移追随性和疲劳性能好，已使用6年无病害，延长了桥面铺装服役寿命。

项目创新研究成果达到国际领先水平，获“中国公路学会科学技术奖”特等奖4项，授权发明专利9项，国家一级工法1项，省部级工法4项，软件著作权2项，出版专著2部，发表论文71篇。

项目研究成果为我国大跨度悬索桥建设提供了重要技术支撑，在南京长江四桥、深中通道伶仃洋大桥、舟山秀山大桥等10余座特大型桥梁的建设中得到应用，其中南京长江四桥开通运营已经6年多，成为长深高速（G25）跨越长江的咽喉工程，项目成果的应用累积创造直接经济效益14.0亿元，近三年经济效益9.59亿元，部分成果编制并颁布了行业标准1部、地方标准2部，推动了悬索桥建设技术的发展。

四、客观评价
1、项目验收意见
（1）2012年11月的交工验收报告认为：“南京四桥多项关键技术的创新，代表了我国公路基础设施建设的新理念、新水平，值得借鉴和推广。

”
（2）2013年6月，交通运输部科技项目“特大跨悬索桥主缆锚固体系和复合浇筑式钢桥面设计与施工创新技术”的验收意见认为：首次提出并实践了三跨连续弹性支承悬索桥；研发并实践了适合于高低温环境及重载使用条件的复合浇注式沥青铺装结构；首次提出悬索桥分布传力新型锚固系统；首次采用超大型“∞”字形深基坑地连墙支护结构。

（3）2018年9月南京长江四桥通过了由交通运输部组织的项目竣工验收，综合得分为97.81分，这也是目前国内特大型桥梁竣工验收的最高分。

通车6年来，运营状态良好，社会经济效益显著。

2、项目鉴定、评价意见
（1）2018年9月，中国公路学会邀请郑皆连院士、王景全院士、聂建国院士、缪昌文院士、李守善设计大师、韩政勇设计大师等10位著名专家组成专家组，对“提升大跨悬索桥全寿命周期性能的技术创新及应用”项目进行科技成果评价，评价意见认为:首创了三跨连续悬索桥弹性支承、梁端主缆限位吊索结构体系，突破了塔区缆、索、梁受力难以协调的技术瓶颈；首创了“∞”字形地连墙深基坑支护结构，解决了建筑密集区大型深基坑建设的难题；首创了悬索桥主缆分布传力锚固系统，解决了传统后锚梁锚固体系锚下应力集中问题；首创了适用于“持续高温、重载”的复合浇注式沥青（PGA+AC）钢桥面铺装结构，提升了桥面铺装服役寿命。

项目研究成果提升了大跨径悬索桥全寿命周期性能，达到国际领先水平。

（2）2013年5月，江苏省交通运输厅组织了“大跨度三跨连续悬索桥上部结构关键技术”科技成果鉴定，吕志涛院士、李守善设计大师等著名专家一致认为，研究成果具有原创性，三跨连续悬索桥弹性支承及主缆限位吊索结构体系达到国际领先水平。

（3）2013年5月，由江苏省交通运输厅组织孙伟院士等著名专家，对“大跨径钢箱梁复合浇注式沥青桥面铺装设计施工关键技术研究”科技成果鉴定，鉴定意见认为：首次提出了适合于国内高温重载使用条件的硬质直馏浇注式沥青混凝土及设计指标体系；首次采用掺配天然特细砂高弹改性沥青混合料，提高了高温稳定性；首次提出了车辙评估、疲劳寿命评估和使用寿命评估模型，为设计和运营养护提供了理论依据和方法。

项目成果总体上达到国际领先水平。

（4）2011年4月，由江苏省交通运输厅组织吕志涛院士、王景全院士、缪昌文院士、李守善设计大师、杨高中设计大师等著名专家，对“悬索桥主缆新型分布传力锚固系统设计施工关键技术研究”进行科技成果鉴定，鉴定意见认为：悬索桥
主缆分布传力锚固系统，有利于提高悬索桥主缆锚固系统的耐久性和维护性，丰富和发展了悬索桥主缆锚固体系。

“研究成果具有原创性，达到国际领先水平”。

（5）2010年5月，由江苏省交通运输厅组织孙钧院士、郑皆连院士、吕志涛院士、吴中如院士、李守善设计大师等13位著名专家，对“超大‘∞’字型地连墙深基础设计及施工成套技术研究”项目进行科技成果鉴定，专家组一致认为：“∞”字型深基坑地连墙支护结构，为深基坑支护结构提供了一种新型式。

“研究成果具有显著的创新性、实用性和良好的社会经济效益，是地连墙基础工程建设水平的新跨越”。

3、已获奖项
本项目成果已获奖励6项，其中，中国公路学会科学技术特等奖4项
（1）“超大“∞”字型地连墙深基础设计及施工成套技术”，获2010年度中国公路学会科学技术特等奖
（2）“悬索桥主缆分布传力锚固系统设计施工关键技术”，获2013年度中国公路学会科学技术特等奖
（3）“大跨度三跨连续弹性支承悬索桥上部结构关键技术”，获2014年度中国公路学会科学技术特等奖
（4）“复合浇筑式沥青钢桥面铺装（PGA+AC）设计施工成套技术研究”，获2015年度中国公路学会科学技术特等奖
（5）“大跨度三跨连续弹性支承悬索桥上部结构关键技术研究”，获2013年度南京市科学技术进步一等奖
（6）“南京长江第四大桥”，获2014年度公路交通优秀设计一等奖
4、科技查新报告
教育部科技查新工作站出具的“提升大跨悬索桥全寿命周期性能的技术创新及应用”国内外查新报告表明，本项目4个创新点，除委托方外，未见国内外其他文献报道。

五、推广应用情况
本项目研究成果已成功应用于南京长江四桥、舟山秀山大桥等10余座桥梁，累积创造直接经济效益14.0亿元，近3年经济效益9.59亿元，具有重大的推广意义。

表1主要应用单位情况表
六、主要知识产权证明目录
七、主要完成人及完成单位情况
八、主要完成单位及创新推广贡献
九、合作关系说明。