获奖项目名称：

特大跨径桥梁核心承载构件腐蚀防护关键技术及工程应用

第一完成单位：

徐州工程学院

项目联系人：

张连英

联系人电话：

15005201697

联系人邮箱：

zhanglianying@126.com

项目简介：

2.1项目研究的目的意义
  特大跨径桥梁作为国家交通基础设施的核心组成部分，除了建造技术难度外，其运行防护也始终面临巨大挑战。由于复杂恶劣的腐蚀运行环境，使得防腐蚀成为保障特大跨径桥梁长效安全运维的重大难题，据统计，每年我国因腐蚀而造成的桥梁维修费用达270亿元。多年来，研究团队以特大跨径桥梁的核心承载构件（缆索、主塔、钢梁、支座）为研究对象，从腐蚀累积与失效的演化机制着手，围绕防腐多功能材料的研发、防腐涂层体系优化、涂装工艺创新与智能化生产线构建等难题进行系统攻关和工程验证研究。
2.2主要技术创新点
  （1）创新了缆索防护的一体化技术，实现了缆索防腐与防火的高效协同。研究揭示了桥梁缆索表面防护层结构温度场的演化及脱落失效机制；通过建立多因素-多目标性能预测模型，实现了缆索防护材料掺合量的精准靶向调控，研发了兼有高效防腐与耐火性能的MS弹性密封材料；研发了“毡-胶-布”（气凝胶毡-MS密封胶-玄武岩纤维布）型隔热-密封-防火层结构，较传统“毡-布”防护层，使缆索防腐效果提升150%，防火性能提升 30% 。
  （2）首创了主塔用钢筋表面热喷涂技术，实现了热喷涂工艺的智能规模化。基于稀土元素（镧、铈）对锌、铝等金属热喷涂材料的晶粒细化、晶界强化机制的研究，发明了具有高附着力、低腐蚀率的钢筋表面稀土合金热喷涂层材料；研制了喷枪位置、角度、喷射交叉射流多元自动控制的热喷涂装备及软件，实现了钢筋表面热喷涂装工艺的动态监测与控制；建成了国内首条钢筋表面热喷涂智能化生产线，实现了钢筋表面的高效、精细化喷涂。
  （3）研发了无溶剂纳米改性环氧涂料，创新了钢箱梁表面防腐涂层体系与工艺。通过二氧化钛、二氧化硅等无机纳米材料改性，研发了钢箱梁表面无溶剂纳米改性环氧防腐涂料，实现了钢箱梁表面“物理封堵+化学钝化”双重防护；创新了大跨径桥箱梁结构用双层无溶剂纳米改性环氧涂层体系及施工工艺，解决了钢箱梁内部防护涂装周期长、复合涂层结构质量难以保证等问题，防护年限提高了30%-50%。
  （4）发明了多元柔性合金防腐材料，实现了桥梁支座表面的长效防护。研制了超高分子量环氧改性丙烯酸酯粘接剂，实现了对大比重合金粉末的有效包覆，解决了合金粉分散不均匀及大比重涂层喷涂流挂的弊端；发明了新型流态多元柔性合金防腐材料，使涂层附着力≥5MPa ，耐盐雾时长≥5000h，实现了桥梁支座表面“物理屏蔽+阴极保护”的双重长效防护。
2.3成果产生的价值
  该项目获授权国家发明专利25件，编入国家标准5部；获江苏省科学技术一等奖、中国商业联合会科技进步一等奖等科技奖励5项；相关工程获中国土木工程詹天佑奖、中国建设工程鲁班奖。成果成功应用于东津黄河大桥、洪奇沥水道公铁大桥等17座特大桥梁防护工程，累计经济效益达7.4亿元。项目完成企业被评为国家及省级高新技术企业、专精特新小巨人企业。
  著名防腐专家侯保荣院士认为“钢筋热喷涂自动化生产工艺及装备填补了行业空白，…”。经中国腐蚀防护学会评价：成果整体达到国际先进水平，其中钢筋表面规模化热喷涂技术达到国际领先水平。