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            ?湖南交通科研70年,從小小材料室走向大智慧交通

              記者丨蔡立平? 通訊員丨景蕊

              如果說路面、橋梁、隧道是一條公路的"面子",那么路基構造、排水結構也許可以稱作公路的"里子"。

              相比起整潔寬敞的路面、宏偉高聳的橋梁這些一眼能看到的"面子",公路主動抗冰融雪技術、廢舊瀝青再循環利用技術、公路交通噪聲控制技術、超大跨徑橋梁結構健康監測系統關鍵技術……這些專業性很強卻又不為人熟知的"里子",最能展現一條路的"生命力"。

              一條路,見證一段歷史。從坑洼難行的泥砂路,到不斷延伸的國省道,到連線成網的高速公路,再到如今實現人車路協同的智慧道路,湖南公路網絡不斷迭代升級、日臻完善,"面子"顏值更高,"里子"內涵豐富。

              湖南公路最初的"面子"現在看來也許不算光亮鮮明,從新中國成立初期實施的砂石路"黑色化"工程的艱難攻關起步,到在全國交通發展史上留下了濃墨重彩的一筆,這背后有著一段鮮為人知的奮斗歷程,一個企業也從此邁入了蓬勃發展的新時期……

              △京港澳高速殷家坳互通

              大慶油田渣油改性試驗

              湖南交通科研邁出重要一步

              1949年12月24日,湖南省交通科學研究院有限公司(以下簡稱"湘交科")的前身——湖南省公路局材料實驗室(后更名湖南省交通科學研究所)正式成立。湖南交通科研工作在新中國的征程也由此拉開序幕。

              △湖南省交通科學研究院有限公司大樓

              新中國成立之初,百廢待興,交通運輸面貌十分落后。全國鐵路總里程約2.2萬公里,公路里程僅8.1萬公里,沒有一條高速公路。全國重要干線公路都是泥結碎石路面,"晴天一身灰,雨天一身泥"不說,還不能全天候通行。由于進口限制,國內瀝青路面在當時是個稀罕物。

              道路通,則百業興。上世紀六十年代,隨著大慶油田的全面開采,煉制汽油、柴油、煤油后,產生了大量渣油,瀝青國產化迎來了轉機。

              "當時我國路用瀝青很少,而大慶渣油產量很大,如何處理渣油是一大難題,另一方面,改善通行狀況、修筑瀝青路面刻不容緩,而提高和改善大慶渣油的路用性能就能很好地解決這一矛盾。"交通科研所退休干部吳善周提起親身經歷,印象尤為深刻。

              從業內角度來看,大慶渣油是高含蠟量的重油,路用性能較差,鋪設路面夏天嚴重泛油,冬天又容易開裂。但它的產出在當時的歷史條件下,可以很好地緩解我國路用瀝青緊缺的狀況。因此,改善大慶渣油路用性能、鋪筑渣油路成為了當時交通運輸部、石油部共同攻關的課題,更是交通科研人員的重要任務。

              彼時,成立有20年的湖南省交通科學研究所一直專注于公路路面結構材料組成、施工和養護方法及危橋改造等方面的研究,培養了一批專業技術人員,形成了一定的技術積淀。1971年,交通運輸部長沙公路工程研究所與湖南省交通科學研究所合并,可謂如虎添翼。前者是當時全國五大公路工程研究所之一,隸屬交通運輸部,負責湖南、湖北、江西等整個中南地區公路工程技術研究。

              △上世紀80年代的湖南省交通科學研究所

              △原長沙公路工程研究所

              作為當時全國以較大規模的公路、橋梁研究為主的綜合性交通科研機構,湖南省交通科學研究所責無旁貸承擔起了中南地區渣油路推廣應用的重任。

              從零攻關

              把"黑色化"推廣至中南

              在湖南省交通科學研究所,一個科研骨干牽頭的材料攻關小組迅速成立。從南京師范大學化學系畢業的吳善周被分配到長沙公路工程研究所后,一直專注于道路材料的化學試驗與材料研究工作。這次,他主動請纓開展大慶渣油路用性能改善試驗研究。

              當時,沒有現成的技術可供參考,研發試驗過程異常艱辛,吳善周一頭扎進了試驗室里,一遍又一遍地進行配比試驗、數據分析。"從零開始是最難的。"說起那段艱難創業的歷程,如今年過八旬的老黨員吳善周依然十分感慨,"沒有試驗方法,自已摸索建立;沒有試驗設備,就用土辦法上馬,自己動手畫圖設計制作,大家都是不計個人得失,一心一意把工作干好。"

              經過上千次的氧化、半氧化試驗,最終,項目組破解了技術瓶頸和難題,采用外摻氧化劑(如硫化試驗)等工藝,大大提高了大慶渣油的軟化點和低溫延度,使5℃延度由不到2厘米提高至5至8厘米,將大慶渣油與石料的黏附性由原來的2至3級,提高到了4至5級。"黨和國家的需要就是我的志愿,在當時這不是一句口號,而是我們科研工作者內心堅定的信仰。"回憶起當年艱難攻關的經歷,吳善周動情地說。

              ?"黑色化"試驗成功后,吳善周和團隊一起把攻關成果拿到長沙市井灣子煉油廠進行了擴大試驗,并提出了一套瀝青材料性能理論和技術標準。很快,他們開始在常德、益陽等地區進行"黑色化"試驗推廣,并迅速應用到全省,隨后又推廣到了整個中南地區。"砂石路‘黑色化’得到了國家領導和全國人民的支持。"吳善周回憶。勝利油田、克拉瑪依油田開發后,更多、質量更好的渣油被生產出來,逐步取代大慶渣油用于城市路面"黑色化"。

              1972年5月,時任國務院業務組副組長的華國鋒指示:"渣油路面是個好辦法,渣油路面搞起來,養路可以省好多事……湖南今年修六百公里,全國修一萬公里。"?數據統計顯示,截至1976年底,全國公路里程增長到82.3萬公里,鋪有路面里程增長到57.9萬公里,其中高級、次高級路面(主要是渣油表處路面)達到10.8萬公里。

              砂石路"黑色化"技術攻關,是老一輩交通科研工作者在當時的歷史條件下,自力更生、艱苦奮斗的一個縮影,在新中國交通運輸發展史上寫下了重要一筆,也為當時經濟社會發展作出了舉足輕重的貢獻。

              △1989年3月湖南省交通科學研究所干部員工合影

              跳出粗放建設老路

              資源、環境兩手抓

              

              時光荏苒,從砂石路"黑色化"為代表的這一重要科研課題起步,湖南公路系統的科研創新始終緊密結合國家交通發展需求開展,持續注入新鮮活力,在經過漫長的量的積累階段,逐漸實現質變,開始書寫更加輝煌的新篇章。

              當時光的指針走向21世紀,主導砂石路"黑色化"試驗的湘交科在新時代的浪潮里,也肩負起了新的使命與責任。

              這一時期,高速公路交通量成倍增加,湖南早期高速公路典型路面結構缺乏長壽路面設計理念的不足開始顯現,特別是重車多的路段經常出現車轍、坑洞等問題,交通部門意識到:高速公路必須跳出過去粗放型建設的老路子。

              2009年,交通運輸部提出將長湘高速公路(今京港澳高速長沙至湘潭段,也稱長潭高速)列為首個以"資源節約、環境友好"為主要內容的科技示范工程項目。湘交科憑借著長期以來富有前瞻性、公益性、基礎性的交通科學研究技術積淀,成為長湘高速公路科技示范工程的總牽頭單位,聯合湖南大學等科研院所和高校進行項目關鍵技術攻關和推廣應用。

              △交通運輸部長湘高速"兩型"科技示范工程專家咨詢會現場

              長湘高速沿線具有多雨、高溫、交通量大的特征,在這樣的環境條件下修筑出一條高品質、長壽命的高速路,有多道難關要闖。課題組詳細調研了湖南省14個氣象站10年的氣象資料,收集了湖南所有高速公路計重收費數據,系統研究全省重載高速公路交通量和交通荷載的分布情況,作為課題的基礎數據資料。課題組負責人之一、湘交科副總工程師鐘夢武回憶:"整個課題組三十多個人,光圍繞這些數據分析研究、試驗就花了一年多時間。"

              士不可以不弘毅,任重而道遠。從結構設計、原材料技術要求、混合料組成設計、施工等各個環節進行分析總結,課題組經過了長達三年的技術攻關,試驗過成千上萬次,最后提出了三種適用于高溫、多雨、大交通量條件下高速公路瀝青路面典型結構型式及配套工程技術。鐘夢武說:"這一課題的技術成果在之后湖南高速公路修建中得到了推廣應用,而且課題中所收集的基礎數據為后來耒宜高速修建提供了精細可靠、具有價值的參考資料。"

              △長湘高速構建安全之路

              值得一提的是,圍繞"建設‘兩型’公路,服務‘兩型’社會"理念,湘交科牽頭實施了17項科技攻關與推廣應用課題,重點攻克了高速公路建設土地資源保護與集約利用技術、高速公路建設土地資源保護與集約利用技術、高溫多雨大交通量典型瀝青路面結構和高速公路生物隔離柵等多項技術難題,總結形成了系列施工技術指南26項、地方標準1項,申請專利22項、軟件著作權5項,發表學術論文150篇,示范工程創造的綜合經濟效益達8億元。

              湘交科黨委委員、副總經理李志勇介紹,2013年,長湘高速公路"兩型"科技示范工程實施的成功經驗在交通運輸部交通科技大講堂上作經驗交流。"我們為湖南交通行業‘兩型’建設樹立了典范,為建設‘低碳、高效、耐久、友好’型現代交通探索出了一條行之有效的路徑。"

              △交通運輸部交通科技大講堂經驗交流現場

              回過頭來看,砂石路"黑色化"代表了一個特殊年代自力更生、艱苦奮斗的初創精神,在湘交科人看來,長湘高速則是湘交科秉承紅色年代的奮斗精神,在新時代里交通科研成果和科研實力的集大成展示。

              把握時代發展脈搏

              科研輸出賦能經濟發展

              無論是砂石路"黑色化",還是長湘高速公路"兩型"科技示范工程,背后是湘交科科研工作者憑著那股"于滿是荊棘的荒野里踏出一條路"的闖勁,堅定不移開展科研攻關的故事。

              這樣的故事,在湘交科的企業檔案里數不勝數。

              1949年,與共和國同齡的湘交科從僅有三個人的小材料室起步,如今成長為具備交通運輸建管養運全過程技術咨詢服務能力的綜合型科研單位。他們始終把握時代脈搏,以推動交通事業發展為己任,持續為行業發展輸出優秀科研成果,為地方經濟發展提供新供給、新動能。

              新中國成立初期,承擔維護和改善公路技術狀況;

              上世紀五六十年代,圍繞低等級公路路面結構材料組成、施工和養護方法及危橋改造研究等開展研究;

              進入上世紀80、90年代,以全面提高公路通行能力為重點,開展公路建、管、養、運等方面的綜合研究,期間設計了我國第一座板拉橋和懸帶橋,研制出我國第一臺核子密度計,參與非洲盧旺達、塞拉利昂、馬里等援外公路工程建設;

              △1993年省交通科研所組織技術力量研究開發核子密度儀

              進入21世紀,在高速公路路面、路基、邊坡等方面開展深入研究。其中,山區公路邊坡地質災害危險源識別與災害預警研究、全風化花崗巖路基動態特性及穩定性、土工合成材料在邊坡處治中的應用等項目,都達到國際先進或國際領先水平;正在實施的國家重點研發計劃"長江中游典型城市群多源無機固廢集約利用及示范"項目影響深遠。

              今天,湘交科更立足行業前沿,全面進軍"智慧交通"產業,承建的湖南省取消高速公路省界收費站工程,深度應用自主研發的智慧交通產品和技術集成,多項指標位居全國前列,主持的"智慧交通提效保暢創新技術研發與應用"獲評湖南省屬國企"十大創新工程"。

              △2019年8月7日,由省交通科研院牽頭組建的聯合體成功中標湖南省取消高速公路省界收費站施工設計總承包項目,合同金額27.35億元。

              志之所驅,無遠弗屆。70年是歷史長河中的一瞬,卻足以讓一家企業歷經市場洗禮和歲月磨礪破繭成蝶。湘交科先后承擔了國家級、省部級科研項目400余項,獲科技獎項158項,包括國家技術發明獎二等獎1項,國家科技進步獎三等獎1項,省科技進步獎一等獎4項,交通運輸部重大科技成果一等獎1項,全國性學會科學技術獎一等獎4項等;獲技術質量獎75項,包括中國土木工程詹天佑大獎2項,國家優質工程獎3項,亞瑟·海頓獎1項,全國公路交通優質工程一等獎1項,全國優秀工程咨詢二等獎1項,省級優秀工程勘察設計一等獎5項等;獲專利授權87項、軟件著作權47項,主編、參編專著及行業規范標準20余部。

              △左:主線分流點防撞、警示、逐級限速措施? 右:基于自然光調節的隧道入亮度遞減技術

              △左:2010年11月,湘交科承擔了潭邵高速公路瀝青路面就地熱再生工程路面技術咨詢工作。? 右:2018年5月,湘交科承擔監理的張家界大峽谷玻璃橋榮獲世界橋梁最高獎亞瑟·海頓獎。

              70年風雨兼程,幾代湘交科人攜手繪就了這條既有"面子"又有"里子"的發展之路。展望未來,湘交科黨委書記、董事長王維信心十足:"老一輩篳路藍縷,艱苦探索,新一代接力傳承,以啟山林。在湘交科黨委的領導下,我們有底氣、有能力、有決心,推動企業的高質量發展,為交通強國建設貢獻更多湘交科力量,助力湖南交通發展繼續跑出加速度。"

              顧問丨黃高榮? 曾長秋

              終審丨謝功梅? 二審丨黃上潤

              校審丨小億? 編輯丨聽聽

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