一座跨度30米的车行桥，梁高只有1.2米，每平方米自重525公斤，分别是传统箱梁的75%、50%。站在永州零道高速二标K14+000上跨车行桥下仰望，这座桥显得格外轻盈精巧，却承载着湖南桥梁建造技术的一次重要突破。
3月27日，型钢-超高性能混凝土（UHPC）商品桥梁技术示范观摩暨科技项目验收会在永州召开，对湖南省交通科技项目“面向载客车辆的型钢-超高性能混凝土（UHPC）超轻型组合梁研究与应用示范”进行验收评价。该技术由湖南轨道集团旗下湖南交通设计院联合湖南高速集团、湖南大学技术攻关。现场的技术观摩，让这项桥梁轻量化技术从图纸走向工地，清晰呈现在人们眼前。
湖南省人大环资委副主任、省公路学会理事长赵平，中国工程院院士、湖南大学教授陈政清，中国公路学会常务副理事长张劲泉，湖南省交通运输厅党组成员、副厅长任成志，湖南轨道集团党委委员、副总经理丁跃飞，全国工程勘察设计大师周良，湖南高速集团总工程师周栋梁，行业及高校专家、省内外交通企业代表等百余人参加会议。
材料“各司其职” 桥梁减重近五成
长期以来，国内桥梁技术创新的目光多聚焦于特大型、重难点桥梁。而路网中数量最庞大、分布最广泛的中小型桥梁，却鲜有突破性变革。这类桥梁量大面广，随着服役年限增加，正面临大规模改扩建的现实需求。
如何让中小型桥梁更轻、更省、更耐用？项目团队将目光锁定于此。
传统桥梁存在大量材料浪费，钢材承担拉力，混凝土承担压力，但结构设计中往往让它们“混”在一起，谁也没发挥出最大效能。型钢-超高性能混凝土（UHPC）商品桥梁技术的核心逻辑，就是让材料“各司其职”——钢材负责抗拉，超高性能混凝土（UHPC）负责抗压，各展所长，互不浪费。
这一理念看似简单，实现起来却并不容易。传统工字形钢梁常由板材逐块焊接拼接，工序繁琐、成本高昂，仅加工费就占材料费一半以上。
项目团队反其道而行之，提出“由整到零”的思路——用热轧H型钢对称切割成两个T形，置于截面底部承受拉力，截面顶部用超高性能混凝土（UHPC）承受压力，省去了多余的钢顶板和大部分钢腹板，用钢量大幅降低。
新的结构也带来了新的挑战：钢材与混凝土如何牢固连接？
“传统做法是焊接剪力钉，但我们从中国传统建筑的榫卯结构中找到了灵感。”项目团队成员陈光介绍，团队创新研发了“钢榫-UHPC卯组合剪力键”：在倒T形型钢上缘切割出圆弧齿形钢销，浇筑UHPC后，这些钢销便深深嵌入混凝土腹板里，形成牢固的机械咬合。“这种结构无需一颗焊接剪力钉，抗剪性能和延性却更优于传统工艺。”
正是通过取消多余的钢顶板、钢腹板以及焊接剪力钉，这套组合拳让桥梁成功“瘦身”。据测算，用钢量降低40%，桥梁整体减重接近一半。
桥梁“瘦身”后，安全性能是否有保障？试验数据给出了“安全感”：该组合梁的极限抗弯承载力是实桥设计承载力的2.1倍，裂缝控制效果优于规范要求，安全系数超过2，不仅更轻便，更比传统桥梁坚固耐用。
目前，这项创新技术已在零道高速、桂新高速、京港澳高速改扩建等多个重点项目中推广应用，成功经受住了实际工程的检验。
告别“一项目一梁场” 桥梁即将迈入“商品化”时代
材料与结构的创新，让桥梁轻了一半。但轻了之后，能不能运到现场、怎么运才省钱，是更为现实的考题。
传统T梁、小箱梁动辄上百吨重、二三十米长，只能依靠大件运输。而湖南多山区，道路弯多路窄，大型运输车难以进入，只能在工地旁临时建梁场现场浇筑。“一项目一梁场”，投入大、成本高、效率低。
“型钢-超高性能混凝土（UHPC）商品桥梁的出现，将这些难题逐一破解。以零道高速的上跨车行桥为例，30米跨径的主梁，吊重仅45吨，不足传统梁体的一半，普通平板货车即可运输，无需办理超限审批，大幅降低了运输成本和难度。”湖南高速集团零道公司总经理李程介绍。
更具优势的是，主梁还可分割为12米一段，在工厂提前预制，运至现场后通过螺栓拼接，即便在偏僻山区也能顺利送达。
自重减轻了，又能分段运输，据测算，型钢-超高性能混凝土（UHPC）商品桥梁较传统桥梁运输成本降低75%，全生命周期碳排放下降30%。
运输便捷了，架设效率也大幅提升。在大流量干线扩容等涉路施工场景中，单片梁架设仅需1小时，大幅减少交通干扰，实现了真正的“无感施工”。平原、市郊项目可利用现有道路，通过汽车吊直接安装；山岭丘陵地区则采用轻量架桥机，设备进出场的时间和费用也大幅节省。
“运得方便、架得高效，我们就有了一个大胆的想法，建集中的智能工厂，让桥梁像商品一样批量生产、按需配送。”湖南交通设计院创新研究院院长贺耀北介绍，传统建桥都是项目在哪，梁场就建在哪，临时梁场占地多、投入大，没法搞智能化生产。而轻型组合梁的集中预制，让“临时梁场”升级为“智能工厂”成为可能。
未来，湖南交通行业将有望建设辐射全省的桥梁智能工厂。该工厂配备送料车、布料机、养护窑、自动开合模、摆渡车等智能化设备，批量预制桥梁产品，彻底替代传统“一项目一梁场”的分散作业模式，推动桥梁真正走向商品化。
这一模式不仅将解决建设梁场临时用地审批难的问题，还能推动产业工人转型升级，让传统农民工转变为在固定工厂内作业的产业工人。
可以预见，随着智能工厂加速落地，中小桥型梁将真正迈入“商品化”时代。届时，买一片梁，或许就像买一部手机、一辆汽车一样简单——集中生产、广域运输，让桥梁成为可批量供应的标准产品，覆盖更广阔的交通建设需求。
从一项技术到一个产业 开辟桥梁“智”造新赛道
“型钢-超高性能混凝土（UHPC）商品桥梁技术具备轻质高强、工业化生产、装配式结构、快速安装四大特点，不仅为中小跨径桥梁提供了高效解决方案，更成为桥梁绿色低碳的‘湖南名片’。”观摩现场，中国工程院院士、湖南大学教授陈政清对这项技术给予高度评价。
从自筹资金研发起步，到入选湖南省重点研发计划项目、省交通科技项目、省属监管企业关键核心技术攻关清单，项目研发团队深耕型钢-超高性能混凝土（UHPC）商品桥梁技术近十年，如今站上了大规模产业化的关键节点。 目前，这项技术已在零道、桂新、羊龙等多个高速公路项目中完成工程应用示范，标准编制和通用图设计工作同步推进，并被国家标准和多项地方标准采纳，为技术推广奠定了坚实基础。 一项单一的技术创新，随着示范项目的成功落地与工业化生产模式逐步成熟，正悄然裂变为一个可观的新兴产业。据介绍，截至目前，该团队跟踪的省内外公路、市政桥梁项目已超过200座，预计目标产值将突破10亿元。 “未来，我们将充分利用型钢-超高性能混凝土（UHPC）商品桥梁技术在结构性能、工程造价、运输及安装方式等方面的优越性，推动其在新建及改扩建高速公路桥梁、国省干线桥梁，以及桥梁维修等场景广泛应用，同时还将推广到城市桥梁建设、快速磁浮轨道梁，并逐步拓展至工业厂房与民用建筑领域。”湖南交通设计院党委书记、董事长向建军介绍。
型钢-超高性能混凝土（UHPC）商品桥梁技术，是近年来湖南交通设计院与湖南高速集团联合技术攻关的一个生动缩影。做科研，但不止于科研，从图纸到工地，从实验室到市场，他们走的是一条科研带产业、产业促产品的路子，科技产品产业化转化的步伐持续提速，正推动双方在激烈的市场竞争中闯出新路、走在前列。
双方将聚力打造“技术策源-工程转化-产业化推广”全链条机制。这是面向未来、培育新质生产力的重要布局，更是推动产业链与创新链融合的关键举措。
面对勘察设计行业存量竞争与科技革命交织的新格局，双方正以科技革新引领业态重构，以破圈突围的果敢，携手在服务湖南实现“三高四新”美好蓝图、打造国家重要先进制造业高地的新征程中，展现更大担当、贡献更强力量。
