东南大学智能运输系统(ITS)研究中心黄卫教授及其团队大跨径桥梁钢桥面铺装成套关键技术及工程应用荣获2011年度国家科技进步二等奖

2012年2月14日，在北京人民大会堂隆重召开的国家科学技术奖励大会上，东南大学黄卫教授及其科研团队凭借“大跨径桥梁钢桥面铺装成套关键技术及工程应用”项目荣获国家科技进步二等奖，并受到党和国家领导人的表彰.

黄卫院士(左一)在施工现场

黄卫教授及其率领的科研团队经过10 余年的理论研究、大量的试验和工程实践，成功地构建了解决钢桥面铺装这一世界性建设难题的成套关键技术.该成果已经应用于国内多座大跨径桥梁，并取得了良好的社会经济效益.

在桥梁建设领域，中国普遍采用的扁平钢箱梁结构形式，其桥面极端温差大，再加上重载交通的影响，使得20 世纪90年代建设的10 余座很有影响的大跨径桥梁钢桥面铺装早期破坏现象严重.因此，亟待解决以下关键技术问题:(1)研发适合中国大跨径桥梁使用条件的铺装材料;(2)研究适合大跨径桥梁和重载交通的铺装结构;(3)建立符合钢桥面铺装受力和使用机理的设计指标体系及设计方法;(4)研制专用施工装备，制定施工工艺流程与质量控制体系.

从南京长江第二大桥钢桥面铺装系统研究开始，黄卫教授及其团队通过不断研究与实践，解决了中国大跨径桥梁建设重大难题.(1)发明了沥青综合改性技术，在国际上首次实现用普通沥青制备高中低性能多组分环氧沥青;通过改进原材料组成设计、相态结构和固化体系，将热熔性沥青转变成热固性的环氧沥青，赋予环氧沥青优异的力学和工程性能，其性能优于美国同类产品.(2)提出了适用于大跨径钢桥面铺装的“薄层铺装结构”，所发明的“浇注+环氧”结构兼顾了浇注式和环氧沥青的优点，具有优良的柔韧性和抗变形能力，大幅度提高了铺装的协调变形和抗疲劳能力，复合梁疲劳强度高于1 500万次，成功地解决了开裂、脱层和协调变形三大难题.(3)发现了桥面和路面受力机理的差异，确定了桥面铺装荷载图式、临界荷位，建立了疲劳方程、车轴换算公式，纠正了过去直接套用路面设计方法的错误;系统地研究了钢箱梁与铺装的相互作用，建立了疲劳、拉拔和协调变形设计指标体系;优化了钢箱梁和铺装体系的设计，首次形成了系统的钢桥面铺装设计理论与方法，被广泛应用.(4)发明了黏结料自动洒布和补给设备，实现了大规模现场连续作业.通过大量的室内及现场铺装试验段试验，系统地制定了铺装施工工艺、施工组织与质量控制标准，攻克了环氧沥青铺装容留时间、施工温度、现场气温等方面的难题.

大跨径桥梁钢桥面铺装成套关键技术已在中国近30 座大跨径桥梁工程中应用(占主跨大于500 m 桥梁的80%以上).南京长江第二大桥首次实施环氧沥青铺装，通车10年使用良好.天津富民桥环氧沥青铺装最大容留时间超过58 min.天兴洲长江大桥实现10 ℃气温条件下施工.总体经济效益38.3 亿元，社会效益显著.

该技术成果获专利7 项，出版专著1 本，发表论文139 篇，获省部级一等奖3 项.成果鉴定、工程验收、总体评价达到国际先进水平，对中国大跨径桥梁建设做出了重大贡献.