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中國超高性能混凝土 潮起湘江——專訪“中國混凝土與水泥制品行業(yè)杰出工程師團(tuán)隊”湖南大學(xué)超高性能混凝土材料與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新應(yīng)用團(tuán)隊
記者手記
7月22日，記者來到湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，專程采訪前不久獲得行業(yè)內(nèi)第一個“中國混凝土與水泥制品行業(yè)杰出工程師團(tuán)隊”殊榮的湖南大學(xué)超高性能混凝土材料與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新應(yīng)用團(tuán)隊。
大美湖南，沃野千里，地靈人杰。坐落于長沙岳麓山腳下的千年學(xué)府岳麓書院是湖湘文化的源頭，也是實事求是思想路線的策源地。在湖南大學(xué)岳麓書院的庭院里，千年學(xué)府弦歌不斷，書香萬里，湖南根脈，源遠(yuǎn)流長。有著逾百年辦學(xué)歷史的土木工程學(xué)院，薪火相傳，人才輩出，那一位位在中國土木工程界如雷貫耳的杰出校友，那一項項在中國現(xiàn)代化建設(shè)中作出的成就和研發(fā)的成果，都令人肅然起敬。
記者在這里拜訪了湖南大學(xué)土木工程學(xué)院黨委書記劉文、副院長張超等領(lǐng)導(dǎo)和以黃政宇、邵旭東、方志為核心的湖南大學(xué)超高性能混凝土（U l t r a-h i g hPer for ma nce Concrete，簡稱“UHPC”）材料與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新應(yīng)用團(tuán)隊。這支由資深專家教授、青年教師和博士后組成的老中青人才隊伍，不僅是中國最先走進(jìn)超高性能混凝土領(lǐng)域“吃螃蟹”的勇士，而且是在超高性能混凝土產(chǎn)業(yè)不斷創(chuàng)新、敢為人先、深耕細(xì)作、成果累累的團(tuán)隊。
他們是中國“UHPC”領(lǐng)域異軍突起、威震四方的“湘軍”。
看著這些肩負(fù)使命，心懷天下，談起超高性能混凝土與結(jié)構(gòu)便如數(shù)家珍的熱血學(xué)者和專家，記者的耳邊響起了“實事求是，敢為人先”的湖南大學(xué)校訓(xùn)以及“惟楚有材，于斯為盛”的千古名言。
中國混凝土行業(yè)首個“杰出工程師團(tuán)隊”殊榮花落湖南大學(xué)
中國混凝土與水泥制品協(xié)會榮譽(yù)會長徐永模為杰出工程師團(tuán)隊頒獎。大會為湖南大學(xué)團(tuán)隊撰寫的頒獎詞是：
“人類歷史進(jìn)程常以材料斷代作為社會發(fā)展的標(biāo)志。工程結(jié)構(gòu)更是如此，一代材料一代工程。1824年硅酸鹽水泥在英國問世，發(fā)展了當(dāng)代水泥混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土，開啟了人類社會城市化、現(xiàn)代化發(fā)展的歷程。但是，水泥混凝土材料的創(chuàng)新并沒有結(jié)束，也不能結(jié)束，因為還有許許多多的混凝土工程問題存在，難題未解、高峰未攀。20世紀(jì)70年代歐洲開始研發(fā)超高性能水泥混凝土，半個世紀(jì)過去，因材料成本居高不下，結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用經(jīng)驗缺乏，發(fā)展緩慢。1993年湖南大學(xué)在國內(nèi)率先發(fā)表超高性能混凝土研究論文，形成了以黃政宇、邵旭東和方志為核心的超高性能混凝土材料與結(jié)構(gòu)及工程應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊，先后在UHPC材料性能、橋梁新結(jié)構(gòu)、UHPC防護(hù)結(jié)構(gòu)體系、UHPC橋梁工程成套施工裝備和施工工法等領(lǐng)域取得突破，為我國UHPC在土木工程領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展發(fā)揮了重要的示范引領(lǐng)作用。他們的成果入選交通運(yùn)輸部重大科技創(chuàng)新成果項目，編制的交通部《公路橋涵超高性能混凝土應(yīng)用規(guī)范》《鋼-高韌性混凝土組合橋面設(shè)計與施工規(guī)范》等政府技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為UHPC在其他土木結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新提供了技術(shù)支撐。 迄今為止，湖南大學(xué)UHPC材料與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新應(yīng)用團(tuán)隊的成果已推廣應(yīng)用于全國20余個省市及“一帶一路”沿線國家的200余座橋梁和多種國防工程。材料創(chuàng)新與工程化規(guī)?；瘧?yīng)用使得我國UHPC材料價格10年間降低約50%，橋梁結(jié)構(gòu)維護(hù)成本將減少數(shù)十億元。包括目前世界上單錨承載能力最大的高性能巖錨體系在內(nèi)的UHPC開發(fā)應(yīng)用成果，獲得授權(quán)發(fā)明專利53項、教育部技術(shù)發(fā)明一等獎、中國公路學(xué)會科技一等獎、世界UHPC大會最優(yōu)創(chuàng)新獎和榮譽(yù)獎等多項獎項，達(dá)到國際認(rèn)可的領(lǐng)先水平。 一花引來百花開，百花爭艷春滿園。目前，全國UHPC工程應(yīng)用創(chuàng)新呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。UHPC發(fā)端于國外，發(fā)展于中國，奉獻(xiàn)于世界。湖南大學(xué)UHPC材料與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新應(yīng)用工程師團(tuán)隊是中國混凝土與水泥制品行業(yè)新時代創(chuàng)新發(fā)展的杰出代表。讓我們向他們致以崇高的敬意?！?/span>
湖南大學(xué)超高性能混凝土材料與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新應(yīng)用團(tuán)隊獲“中國混凝土與水泥制品行業(yè)杰出工程師團(tuán)隊”榮譽(yù)稱號
湖南大學(xué)超高性能混凝土材料與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新應(yīng)用團(tuán)隊的獲獎不僅受到業(yè)內(nèi)外的廣泛關(guān)注和贊譽(yù)，而且顯示出了團(tuán)隊在中國混凝土與水泥制品行業(yè)超高性能混凝土創(chuàng)新領(lǐng)域的深遠(yuǎn)影響力。
中國UHPC行業(yè)“湘軍”崛起 “三劍客”
獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷
湖南大學(xué)以黃政宇領(lǐng)銜的團(tuán)隊在研究并推動超高性能混凝土應(yīng)用方面已有30多年，取得了國際領(lǐng)先的研究與應(yīng)用成果。
他們默契地把主要研究方向放在UHPC材料、基于UHPC的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和工程應(yīng)用技術(shù)上，包括但不限于UHPC高性能橋梁新結(jié)構(gòu)、UHPC結(jié)構(gòu)抗沖擊性能、UHPC防護(hù)結(jié)構(gòu)性能（抗侵徹、爆炸、侵爆一體）等，通過UHPC新材料和工程新結(jié)構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新，以解決傳統(tǒng)工程的痛點(diǎn)和難點(diǎn)。
這個團(tuán)隊最寶貴的起飛點(diǎn)，在于沒有拘泥于為研究而研究，而是不約而同地將突破方向放在了UHPC符合市場規(guī)律的工程應(yīng)用上。
方志和邵旭東先后與黃政宇建立合作，探索UHPC在橋梁工程領(lǐng)域、防護(hù)工程領(lǐng)域研究和應(yīng)用的可能性，通過多年的持續(xù)攻關(guān)，在UHPC構(gòu)件性能、橋梁新結(jié)構(gòu)、UHPC防護(hù)結(jié)構(gòu)體系研發(fā)等領(lǐng)域取得了突破，編制了多部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并同施工單位合作，研制了UHPC橋梁成套施工裝備和施工工法，將研發(fā)的系列原創(chuàng)性UHPC高性能橋梁結(jié)構(gòu)推廣應(yīng)用于國內(nèi)外200余座實橋，為UHPC橋梁產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供支撐。他們曾主持國內(nèi)首座全預(yù)制拼裝超高性能混凝土橋梁（長沙北辰三角洲跨街天橋，主跨36.8m的預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土連續(xù)箱梁橋）和目前世界上單錨承載能力最大（抗拔承載能力4800kN，湖南矮寨特大橋）高性能巖錨體系（CFRP錨桿，超高性能混凝土錨固介質(zhì)）的材料研發(fā)、結(jié)構(gòu)研發(fā)、設(shè)計和建造技術(shù)支持；同時，他們在防護(hù)工程領(lǐng)域研究申請了2項國防發(fā)明專利、1部人防圖集，其成果已在多軍種防護(hù)工程及人防工程中得到了應(yīng)用。多年來，團(tuán)隊成員長期從事UHPC材料制備技術(shù)和基于UHPC材料的工程新結(jié)構(gòu)創(chuàng)新理論與應(yīng)用研究，在新型橋梁結(jié)構(gòu)、工程新結(jié)構(gòu)、加固工程、防護(hù)結(jié)構(gòu)體系研發(fā)和應(yīng)用等領(lǐng)域取得了重大突破，在科技論文、規(guī)范、著作、獎勵、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用等方面共同產(chǎn)出了一批原創(chuàng)性特色成果，同時項目成果的產(chǎn)業(yè)化引領(lǐng)了UHPC在整個土木行業(yè)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。
湖南汝郴高速赤石特大橋（混凝土橋面板采用UHPC薄層加固）
黃政宇，1984年11月畢業(yè)于湖南大學(xué)土木工程系，獲得建筑材料碩士學(xué)位；現(xiàn)任湖南大學(xué)土木工程學(xué)院教授，全國混凝土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會高級顧問，中國混凝土與水泥制品協(xié)會超高性能混凝土（UHPC）全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新工作委員會常務(wù)副理事長，中國土木工程學(xué)會混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土分會理事，建設(shè)部、工信部高性能混凝土推廣應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)組成員；長期從事UHPC和UHPC材料研究，對HPC和UHPC等水泥基材料的研究造詣高深；研究成果曾獲國家科技進(jìn)步二等獎1項，省、部級科技進(jìn)步獎共10項。
團(tuán)隊工作照片
北辰三角洲橫四路跨街天橋
（國內(nèi)首座全預(yù)制拼裝預(yù)應(yīng)力UHPC連續(xù)箱梁橋）
滬蘇通長江大橋
風(fēng)起湘水的星星之火正在神州成燎原之勢
在團(tuán)隊的多項優(yōu)異成果中，有2項成果足以記載于中國超高性能混凝土的史冊。
廣東馬房大橋（首次采用UHPC改造鋼橋面）
何為STC？從2008年起，邵旭東和團(tuán)隊開始探索如何破解鋼橋面疲勞開裂和鋪裝層頻繁破損的世界性難題。他和團(tuán)隊通過系列研究，發(fā)現(xiàn)了解決難題的關(guān)鍵在于：如何在不增加橋面自重的前提下，顯著提高橋面剛度。他們以湖南大學(xué)土木工程學(xué)院對UHPC多年的研究積累為基礎(chǔ)，研發(fā)了強(qiáng)化UHPC抗拉和收縮性能的鋼橋面專用超高韌性混凝土STC，并首創(chuàng)性地提出了鋼-STC輕型組合橋面結(jié)構(gòu)。研究表明，STC可提高鋼橋面局部剛度超30倍，降低車載作用下鋼橋面應(yīng)力達(dá)50%，從而為解決傳統(tǒng)橋梁中鋼橋面兩大世界性難題提供了有效途徑。2023年，邵旭東、黃政宇及其團(tuán)隊前往廣東，對國內(nèi)首次采用STC鋼橋面鋪裝技術(shù)的馬房大橋進(jìn)行了回訪，其中，第11跨的STC鋪裝層至今已服役超過12年，仍然完好如初。
目前，STC鋪裝橋面在我國已用于200余座橋梁，應(yīng)用的橋面面積超過了百萬平方米，成為中國繼鐵路電纜溝蓋板之后，目前UHPC使用量最大且成功的工程應(yīng)用。UHPC作為最先進(jìn)的土木結(jié)構(gòu)材料之一，將成為未來橋梁、結(jié)構(gòu)及建筑的主要發(fā)展方向和橋梁設(shè)計的關(guān)鍵。
矮寨大橋（巖錨體系CFRP筋為錨桿，UHPC為巖錨粘結(jié)介質(zhì)）
武六長江公路大橋（UHPC灌注的鋼-混結(jié)合段）
團(tuán)隊合照——馬房大橋回訪
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