申报山东省科学技术进步奖项目公示材料.docx
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申报山东省科学技术进步奖项目公示材料
申报山东省科学技术进步奖项目公示材料
1、项目名称:
穿越城区公路高架桥工程建设关键技术
2、推荐单位意见:
我单位认真审阅了该项目推荐书及其附件材料，确认全部材料真实有效，完成人、完成单位排序无异议，相关栏目均符合山东省科学技术奖励委员会办公室的填写要求。
按照要求，我单位和项目完成单位都已对该项目的拟推荐情况进行了公示，公示期无异议。
穿越城区公路高架桥工程与其他基础设施工程相比，具有复杂程度高，利益相关者多，后期管理养护工作量大等特点，本项目研究结合山东省实际情况，针对中间支撑城市高架桥设计、建设、运营、维护等关键技术进行系统研究。
关键技术和创新点主要体现在：
1.针对中间支撑城市高架桥中典型箱梁结构顶底板剪力滞效应、宽箱梁横桥受力分析简化设计方法进行了研究，对城市快速路新型护栏开发，对碰撞条件与评价标准、仿真方法可靠性等进行了分析；
2.研发RC-PC混合布置变宽连续箱梁多联变坡顶升技术，展开对大高度顶升轨线的优化对比研究，施工现场全程无线（移动）监控系统集成研究；
3.基于价值工程的项目对全寿命周期管理展开研究分析，针对立交桥管理与养护研究，对高架桥的养护维修对策及养护方法、各种风险事态的应急预案、高架桥的养护质量评定方法等方面展开研究。
相对于国内外同类技术，成果实现了，具有显著科技创新性，成果应用有效降低工程建设与维护成本，经济和社会效益显著，推广应用前景广阔。
项目成果经鉴定达到国际领先水平，对照山东省科学技术奖授奖条件，建议该项目申报2017年山东省科学技术进步奖一等奖（社会公益类）。
三、项目简介:
穿越城区公路高架桥工程与其他基础设施工程相比，具有复杂程度高，利益相关者多，后期管理养护工作量大等特点。
在施工过程中参与人数多，业主、监理、各承包商、材料供应商、政府监管局机构之间的相互协调合作更为复杂，存在的变数也较大。
工程进度易受天气。
原材料价格、周边社会关系的影响，同时工程项目通常工期紧、要求严，关系到城区群众生活和整个城市的形象，具有较强的政治性。
此外，在城区高架桥运营过程中，桥上车流量较大，突发事故的发生较为频繁，其日常管理养护相对其他基础设施而言工作量更多大，操作更为繁琐。
基于上述这些问题，依托“国道104济南零点立交至燕山立交高架桥”项目，取得了“穿越城区公路高架桥”设计、施工、管理、养护等方面的一系列技术成果：
（1）结合济南零点立交至燕山立交高架桥结构特点，对中间支承的预应力混凝土低高度宽箱梁的受力机理、构造体系进行深入研究，提出了考虑结构空间效应的宽箱梁纵向设计方法。
（2）结合济南零点立交至燕山立交高架桥顶升施工特点，有针对性的研究出一套高架桥顶升设备与工艺技术方案，实现了高架桥整体同步顶升，大大节约了投资，避免了资源浪费。
（3）采用实地及资料调研的方法，根据相关规范要求，研究确定城市快速路护栏碰撞条件与评价标准，对城市快速路新型护栏进行了设计研究。
（4）考虑高架桥结构性能退化，确定了基于技术状况或安全性能的维护与管理需要；引入生命周期养护和维修，确定了高架桥的维护策略和养护方法；通过分析桥梁运营期质量检测体系研究现状，建立科学的公路高架桥质量检测与评价管理体系。
（5）研究了城区公路高架桥施工现场的视频监控系统集成，解决了工程施工现场难以拉线埋缆、远程租用光纤成本高、多人调用一路和多人调用多路视频的问题，提出了适合公路系统应用的系统集成方案。
（6）通过定性和定量相结合的手段分析了济南零点立交至燕山立交高架桥工程工期—成本—质量之间的关系，建立了工程项目多目标优化一般模型，提出了城区公路高架桥工程项目的五步管理法。
项目发表论文56余篇，列出主要代表性论文10篇。
4、客观评价：
1、与国内外相关技术比较
城市高架桥用空间分隔的方法消除道路平面交叉车流的冲突，极大地便利了交通。
城市立交桥已成为我国现代化城市的重要标志之一。
在经济高速发展的背景下，我国的城市路网规模已经形成，经过公路建设20多年的发展，为了满足经济发展和推进城市化建设的进程，多数城市公路已进入提升改造阶段。
对于城市内的公路提升项目，不可避免的需要在穿越老城区的基础之上修建快速公路和高架桥。
因此未来10-20年内，穿越城区建设公路高架桥项目将成为城市公路建设的主要发展方向。
本项目对国内穿越城区公路高架桥进行总结的基础上，针对国内穿越城区高架的如下修筑特点：
1）桥下空间利用尚未得到有效地利用；
2）桥梁上车辆的安全行驶保护措施未被足够重视；
3）工程施工成本较高，对环境的影响大；
4）施工管理水平较低；
5）施工现场监控水平不足；
6）后期的养护管养未被重视。
结合山东省实际情况，开展了中间支撑高架桥设计、新型护栏、RC-PC混合布置变宽连续箱梁多联变坡顶升、公路工程施工现场全程无线（移动）监控系统、工程管理体系、管理与养护的研究。
而目前国内外针对穿越城区公路高架桥关于这些方面的开展研究还很少，在我国城市高架桥大规模建设的背景下，进行这些方面的研究具有较好的推广应用价值。
2、成果的创造性、先进性
本课题研究成果已在国道104济南零点立交至燕山立交高架桥建设中成功应用，并在类似桥梁工程中得到了推广应用，课题各项研究的进行建立在对山东省穿越城区高架桥的分析上，充分总结现有穿越城区高架桥的特点，所得出的各项成果涵盖了穿越城区高架桥的不同需求，具有较强的针对性和实用性。
因而，所得出成果对各地区穿越城区高架桥的关键技术研究具有重要的参考价值。
3、成果的作用意义
穿越城区公路高架桥工程与其他基础设施工程相比，具有复杂程度高，利益相关者多，后期管理养护工作量大等特点。
在施工过程中参与人数多，业主、监理、各承包商、材料供应商、政府监管局机构之间的相互协调合作更为复杂，存在的变数也较大。
工程进度易受天气。
原材料价格、周边社会关系的影响，同时工程项目通常工期紧、要求严，关系到城区群众生活和整个城市的形象，具有较强的政治性。
此外，在城区高架桥运营过程中，桥上车流量较大，突发事故的发生较为频繁，其日常管理养护相对其他基础设施而言工作量更多大，操作更为繁琐。
基于上述这些问题，依托“国道104济南零点立交至燕山立交高架桥”项目，开展了“穿越城区公路高架桥工程建设关键技术研究”，所得出的各项成果可以帮助穿越城区公路高架桥更好的设计，施工，养护和管理，具有可观的经济效益和重大的战略意义。
4、推广应用的范围、条件和前景
课题研究成果已在国道104济南零点立交至燕山立交高架桥建设中成功应用，从使用情况来看效果良好，能够适各地穿越城区公路高架桥的特点。
合理利用该研究成果可减小桥下空间的占用，节约城市土地，简化结构形式、降低人工费用及材料费用，缩短工期，减小污染，实现公路的全程监控，减少现场勘查、施工的时间和资金成本，减少桥梁病害的产生，节约养护维修成本，延长桥梁使用寿命，具有很好的社会效益和经济效益。
本项目主要代表性论文10篇。
5、代表性论著：
1.范正金*，王松根，张玉宏.“四化管理”在济南二环东路高架桥建设中的实践,公路交通科技（应用技术版）,2009年第7期，4-10.
2.王松根*.工程项目建设五步管理法,公路交通科技（应用技术版）,2009年第7期，11-15.
3.陈艾荣*，潘玥，王达磊，马如进.大数据时代的桥梁维护与安全上海公路,2014年第1期，17-23.
4.陈艾荣,冯师蓉,马如进*.基于退化机理的混凝土桥梁耐久性环境区划,同济大学学报（自然科学版）,2014年第3期,0331-0339.
5.张玉宏,张宏庆*,王松根.济南二环东路高架桥工程精细化管理的目标和思路,公路交通科技（应用技术版）,2009年第7期，24-30.
6.郭宗杰*.济南二环东路高架桥工程施工与交通组织,公路交通科技（应用技术版）,2009年第7期，31-35.
7.张宏庆*,韩作新,冯涛.济南二环东路高架桥工程施工招标、评标工作浅析,公路交通科技（应用技术版）,2009年第7期，36-40.
8.蓝戊己*,顾远生,束学智,彭勇平.大型桥梁整体顶升平移关键技术,建筑结构，2010年第6期，687-693.
9.韩作新*,冯涛.济南二环东路高架桥工程建设管理实践，公路交通科技（应用技术版）,2009年第7期,41-45.
10.韩作新*.宽幅大跨径预应力城市公路高架桥设计及施工，公路交通科技（应用技术版）,2009年第7期,46-50.
6、主要完成人情况：
1.范正金：
男，研究员，针对课题总负责，主持课题研究工作，总体规划，制定技术路线、研究大纲，并重点针对创新点五中创新性的提出了工程项目管理中的五步管理法，提出了适用于城区高架桥项目的组织结构模式、激励机制、风险管理模式和廉政机制，并尝试把智能算法引入工程管理实践领域，对工程项目多目标进行优化；项目完成单位和工作单位都是山东省交通运输厅。
2.王松根：
男，研究员，“穿越城区公路高架桥工程建设关键技术”课题的主要研究者，全面指导课题研究工作，课题依托项目——国道104济南零点立交至燕山立交高架桥（即济南二环东路高架桥）的主要管理领导，全面负责项目建设工作，拟定了“五步管理法”，针对创新点五做出突出贡献，将公路高架桥建设分为五步，即：
确定目标值——制定路线图——排定时间表——研究对策库——建立考核制；项目完成单位和工作单位都是山东省交通运输厅公路局。
3.陈艾荣：
男，教授，课题“穿越城区公路高架桥工程建设关键技术”技术负责人，“国道104济南零点立交至燕山立交高架桥养护技术”课题的主要研究者。
建立了针对穿越城区公路高架桥的养护管理策略，制定了穿越城区公路高架桥的各种风险事态的应急预案；项目完成单位和工作单位都是同济大学。
4.张玉宏：
男，研究员，“穿越城区公路高架桥工程建设关键技术”课题的主要研究者，编制研究路线，指导研究方向，确立研究创新点，全面负责课题研究工作，济南二环东路高架桥的重要管理领导，全面负责项目建设工作，做出满足济南市二环东路高架桥工程，研究穿越城区公路施工现场的视频监控系统集成。
解决了工程施工现场难以拉线埋缆、远程租用光纤成本高、多人调用一路和多人调用多路视频的问题；项目完成时单位是山东省交通运输厅公路局，现工作单位是山东省交通运输厅建设管理处。
5.郭宗杰：
男，研究员，作为济南二环东路高架桥的主要管理人员，全面负责项目建设现场工作：
组织实践了“五步管理法”；组织编制了桥梁顶升施工方案；负责组织协调各科研单位的工作，协调相关单位的现场试验，参与技术方案论证，组织成果阶段总结、分析、完善，参与项目鉴定工作；项目完成单位和工作单位都是济南市公路管理局。
6.李怀峰：
男，教授级高工，作为济南二环东路高架桥的主要管理人员，全面参与项目建设工作，组织实践了“五步管理法”；参与编制了桥梁顶升施工方案；负责组织协调各科研单位的工作，协调相关单位的现场试验，参与技术方案论证，组织成果阶段总结、分析、完善，参与项目鉴定工作；项目完成单位和工作单位都是山东省交通规划设计院。
7.张宏庆：
男，高级工程师，协助课题总负责开展课题研究工作，协助编制总体规划，协助制定技术路线、研究大纲。
济南二环东路高架桥工程的技术负责人，全面负责项目建设技术工作。
运用“五步管理法”进一步分解管理，不断地循环，利于项目管理者在项目的建设过程中能够有效的控制材料、人员、机械的投入使用、节省项目的建设成本、调动参与者的积极性和主动性；项目完成单位和工作单位都是齐鲁交通发展集团有限公司。
8.蓝戊己：
男，教授级高工。
RC-PC混合布置变宽连续箱梁多联变坡顶升关键技术研究的项目负责人，为该项目总体策划及部署，最后组织编写形成科研成果，在传统的平面杆系单梁法的基础上，引入考虑箱梁结构和荷载空间效应的修正系数，提出了考虑结构空间效应的宽箱梁纵向设计方法；项目完成单位和工作单位都是上海天演建筑物移位工程股份有限公司。
9.韩作新：
男，高级工程师，协助课题主要技术负责人开展课题研究工作，负责项目建设现场合同管理、科技管理等工作，参与了“五步管理法”，建立了连续梁顶升处治方案功能评价指标体系，并分析了桥梁寿命周期成本构成及各种成本的计算方法，并参加了桥梁顶升施工方案的编制工作；负责具体组织协调各科研单位的工作，协调相关单位的现场试验，参与技术方案论证；项目完成单位和工作单位都是济南市公路管理局。
10.朱海波：
男，高级工程师，作为济南二环东路高架桥的主要参建人员，负责项目建设现场合同管理、科技管理等工作，参与了“五步管理法”，参加了桥梁顶升施工方案的编制工作，参加了宽幅大悬臂预应力箱梁高架桥设计关键技术的研究，做出分别考虑两车道、四车道、六车道偏载情况，进行了中间支承混凝土宽箱梁桥汽车偏载效应研究，发现车道偏载数越少，产生的扭转效应占总效应的比例越大，但产生的荷载效应总量却越小的研究贡献；项目完成单位和工作单位都是山东省交通运输厅公路局。
11.马如进：
男，副教授，课题“穿越城区公路高架桥工程建设关键技术研究”技术负责人，“国道104济南零点立交至燕山立交高架桥养护研究”课题的主要研究者。
考虑桥梁结构性能退化，以桥梁技术状况和可靠度指标作为桥梁性能评价指标，对桥梁养护需求进行了分析，确定基于技术状况或安全性能的维护与管理需要；项目完成单位和工作单位都是同济大学。
12.刘立新：
男，研究员，协助开展项目子课题——“中间支承城市高架桥设计关键技术研究”，采用了世界先进的无线宽带技术，在公路建成后不仅可以实现全市实时视频监控，还可以实现全程无线车载视频应急系统，具有较高的推广价值，可为山东省公路建设和管理水平得提高做出贡献；项目完成单位和工作单位都是山东省交通规划设计研究院。
七、主要完成单位及创新贡献：
1.山东省通运输厅公路局：
总体负责“穿越城区公路高架桥工程建设关键技术研究”的总体规划、项目分工，具体创新工作如下：
针对穿越城区公路高架桥工程管理体系创新研究，对穿越城区公路高架桥工程项目之五步管理法、穿越城区公路高架桥工程管理机制创新、穿越城区公路高架桥工程多目标综合管理展开研究，并基于价值工程的项目对全寿命周期管理展开研究分析；依托项目——国道104济南零点立交至燕山立交高架桥（即济南二环东路高架桥），全面负责项目建设工作，拟定了“五步管理法”，针对创新点五做出突出贡献，将公路高架桥建设分为五步，即：
确定目标值——制定路线图——排定时间表——研究对策库——建立考核制；编制研究路线，指导研究方向，确立研究创新点，针对创新点四：
作出满足济南市二环东路高架桥工程，研究穿越城区公路施工现场的视频监控系统集成。
解决了工程施工现场难以拉线埋缆、远程租用光纤成本高、多人调用一路和多人调用多路视频的问题；负责项目建设现场合同管理、科技管理等工作参加了桥梁顶升施工方案的编制宽幅大悬臂预应力箱梁高架桥设计关键技术的研究，作出分别考虑两车道、四车道、六车道偏载情况，进行了中间支承混凝土宽箱梁桥汽车偏载效应研究。
2.济南市公路管理局：
作为济南二环东路高架桥的业主代表单位，全面承担了项目建设现场管理工作，组织实践了“五部管理法”，主持编制了桥梁顶升施工方案；组织协调各科研单位的工作，协调相关单位的现场试验，参与技术方案论证，组织成果阶段总结、分析、完善，参与项目鉴定工作，组织项目成果在济南二环西路高架桥推广应用工作；主持了《一种高架桥养护施工专用升降装置》等三项专利的研发、推广、应用工作；全面负责项目建设现场工作，组织实践了“五步管理法”；组织编制了桥梁顶升施工方案；负责组织协调各科研单位的工作，协调相关单位的现场试验，参与技术方案论证，组织成果阶段总结、分析、完善，参与项目鉴定工作；负责项目建设现场合同管理、科技管理等工作，建立了连续梁顶升处治方案功能评价指标体系，并分析了桥梁寿命周期成本构成及各种成本的计算方法，并参加了桥梁顶升施工方案的编制工作；负责具体组织协调各科研单位的工作，协调相关单位的现场试验，参与技术方案论证。
3.同济大学作为课题“穿越城区公路高架桥工程建设关键技术”技术负责单位，“国道104济南零点立交至燕山立交高架桥养护技术”课题的主要研究单位。
建立了针对穿越城区公路高架桥的养护管理策略，制定了穿越城区公路高架桥的各种风险事态的应急预案；考虑桥梁结构性能退化，以桥梁技术状况和可靠度指标作为桥梁性能评价指标，对桥梁养护需求进行了分析，确定基于技术状况或安全性能的维护与管理需要；并针对高架道路的养护管理进行了研究，具体创新工作：
1）考虑高架桥结构性能退化，确定了基于技术状况或安全性能的维护与管理需要；2）引入生命周期养护和维修，确定了高架桥的维护策略和养护方法；3）通过分析桥梁运营期质量检测体系研究现状，建立科学的公路高架桥质量检测与评价管理体系。
4.山东省交通规划设计院：
作为济南二环东路高架桥的主要管理单位，全面参与项目建设工作，组织实践了“五步管理法”；参与编制了桥梁顶升施工方案；负责组织协调各科研单位的工作，协调相关单位的现场试验，参与技术方案论证，组织成果阶段总结、分析、完善，参与项目鉴定工作。
协助开展项目子课题——“中间支承城市高架桥设计关键技术研究”，采用了世界先进的无线宽带技术，在公路建成后不仅可以实现全市实时视频监控，还可以实现全程无线车载视频应急系统，具有较高的推广价值，可为山东省公路建设和管理水平得提高做出贡献，。
针对中间支承城市高架桥设计关键技术进行了研究：
针对中间支撑城市高架桥设计关键技术，对典型箱梁结构顶底板剪力滞效应、宽箱梁有效宽、宽箱梁偏载效应、宽箱梁结构基本性能、宽箱梁纵向受力分析简化设计方法研究、宽箱梁横桥受力分析简化设计方法展开研究，提出了实用性的中间支承宽箱梁桥的纵向和横向简化设计方法。
5.上海天演建筑物移位工程股份有限公司，作为RC-PC混合布置变宽连续箱梁多联变坡顶升关键技术研究的项目负责单位，为该项目总体策划及部署，最后组织编写形成科研成果，在传统的平面杆系单梁法的基础上，引入考虑箱梁结构和荷载空间效应的修正系数，提出了考虑结构空间效应的宽箱梁纵向设计方法；单位长期从事桥梁顶升工程，致力于桥梁顶升技术的研究，在济南燕山立交顶升工程中，从前期设计及理论计算，到现场施工，设备及程序研发，后期报告形成等等结合了多年的设计及施工经验，保证了桥梁安全顶升到位，并在最后撰写了《RC-PC混合布置变宽连续箱梁多联变坡顶升关键技术研究报告》，至2016年5月，在成都二环路红牌楼立交顶升、双楠立交顶升、交大立交顶升、厦门仙岳路跨湖滨东路高架顶升、跨台湾街高架顶升、山东文登登云路景观桥顶升等十几例桥梁顶升项目中使用了该技术，创造了上亿元的产值。
八、完成人合作关系说明
本项目由范正金、王松根、陈艾荣等十二人完成“穿越城区公路高架桥工程建设关键技术”。
项目完成期间，合作者之间有多项科技项目合作，详情见证明材料。
第一完成人签名：
完成人合作关系情况汇总表
序号
合作方式
合作者/项目排名
合作时间
合作成果
证明材料
备注
1
科技项目
范正金、王松根、张玉宏
2008.4-2015.5
课题创新点五
发表论文、项目鉴定证书
2
科技项目
张玉宏、张宏庆、王松根
2008.4-2015.5
课题创新点二
发表论文、项目鉴定证书
3
科技项目
张宏庆、韩作新
2008.4-2015.5
课题创新点一
发表论文、项目鉴定证书
4
科技项目
陈艾荣、马如进
2008.4-2015.5
课题创新点六
发表论文、项目鉴定证书
5
科技项目
刘立新、张玉宏、郭宗杰、韩作新
2008.4-2015.5
课题创新点三
专利、项目鉴定证书
6
科技项目
郭宗杰、韩作新
2008.4-2015.5
课题创新点四
专利、项目鉴定证书
承诺：
本人作为项目第一完成人，对本项目完成人合作关系及上述内容的真实性负责，特此声明。
第一完成人签名：
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