1、2017 年度湖北省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)推薦項(xiàng)目一、含磷、氟工業(yè)廢渣在水泥工業(yè)中的資源化利用關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用推薦單位意見磷渣和磷石膏均是工業(yè)廢棄物，長期堆放不僅浪費(fèi)大量的土地資源，而且在風(fēng)、雨的作用下，嚴(yán)重污染周邊大氣和土壤。隨著國家對環(huán)保工作的重視，越來越多的企業(yè)開始尋求磷渣和磷石膏的高效利用途徑。但是由于磷渣和磷石膏面臨雜質(zhì)含量高，成分波動(dòng)大，處理成本高等問題，限制了磷渣和磷石膏的進(jìn)一步應(yīng)用。本項(xiàng)目以磷、氟對硅酸鹽水泥水化的影響機(jī)理研究為指導(dǎo)，全面探索摻加磷石膏、磷渣水泥的綜合改性技術(shù)途徑。為磷石膏、磷礦渣在水泥工業(yè)中的資源化應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)成果已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在水泥生產(chǎn)過程

2、中大量應(yīng)用磷渣、磷石膏能大幅降低水泥的制造成本，磷渣和磷石膏的資源化應(yīng)用對實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。有效利用工業(yè)廢棄物， 提高廢棄物再利用率， 緩解環(huán)境污染，同時(shí)降低生產(chǎn)能耗，減輕企業(yè)碳排放，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。因此，項(xiàng)目成果具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。推薦該項(xiàng)目為湖北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。項(xiàng)目簡介項(xiàng)目屬于無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域。湖北省是磷渣和磷石膏的排放大省，但利用率較低，至今堆存量巨大。國內(nèi)外科技人員對磷渣和磷石膏以及含氟廢渣對水泥水化進(jìn)行長期不懈的研究，取得一些顯著的進(jìn)展，例如華南理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)和云南省建材研究院等正1在進(jìn)行磷、氟等雜質(zhì)對水泥水

3、化過程以及中間體材料的結(jié)構(gòu)特征、物理性能影響的系列研究。 而目前的研究熱點(diǎn)是針對摻加磷渣和磷石膏不同品種水泥的性能進(jìn)行研究，以磷渣及磷石膏的改性研究為主，而針對磷渣和磷石膏對水泥礦物水化過程的影響機(jī)理的研究報(bào)道并不多，往往造成研究的結(jié)果只對一定區(qū)域的磷渣和磷石膏使用具有指導(dǎo)意義，不具有普遍性。本項(xiàng)目通過研究磷、 氟對硅酸鹽水泥水化的影響， 探索應(yīng)用磷石膏、磷渣生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥的新技術(shù)途徑。 充分利用工業(yè)廢棄物磷渣和磷石膏資源，通過調(diào)整生料配料方案和生產(chǎn)工藝參數(shù)，有效控制熟料中P2O5的含量，開發(fā)出一種生態(tài)水泥熟料的生產(chǎn)工藝技術(shù)，改善了生料易燒性，降低了能耗和成本，提高了水泥熟料強(qiáng)度。開發(fā)的改性磷石

4、膏作水泥緩凝劑所生產(chǎn)的水泥在早期強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、流動(dòng)性等方面均優(yōu)于采用天然石膏所生產(chǎn)的水泥。應(yīng)用化學(xué)激發(fā)、分別粉磨、立磨粉磨磷渣等技術(shù)途徑大幅提高高摻量磷渣水泥的各齡期強(qiáng)度、縮短凝結(jié)時(shí)間。在水泥生產(chǎn)過程中大量應(yīng)用磷渣、磷石膏大幅降低水泥的制造成本，真正實(shí)現(xiàn)磷渣和磷石膏資源化應(yīng)用。因此，開展含磷、氟工業(yè)廢渣在水泥工業(yè)中的資源化關(guān)鍵技術(shù)研究具有重要的理論研究意義和工程實(shí)用價(jià)值。創(chuàng)新成果如下：（ 1）本項(xiàng)目從磷和氟對水泥單礦的影響機(jī)理入手，突破傳統(tǒng)的水泥改性思路，全面探索磷石膏水泥、磷渣水泥的綜合改性技術(shù)途徑。研究發(fā)現(xiàn)磷石膏和磷渣中可溶性 P2O5和 F 對水泥單礦的水化速率影響顯著，主要原因是 P

5、2O5與液相中的 Ca2+反應(yīng)形成難溶物包覆于 C3S顆粒表面，延緩 Ca(OH)2結(jié)晶和成核。其中磷和氟對 C3A水化過程的影響可分成四個(gè)階段： 第一階段是 C3A的快速溶解和鈣礬石 (AFt) 的形成階段；第二和第三階段對應(yīng)于鈣礬石包覆層的破壞與修復(fù)； 第四階段則是由于2石膏消耗完畢，體系中剩余的 C3A與已形成的鈣礬石繼續(xù)作用，產(chǎn)生了新相單硫型水化硫鋁酸鈣 (AFm)。磷和氟對 C3S水化過程的影響可分成五個(gè)階段：誘導(dǎo)前期、誘導(dǎo)期、加速期、減速期和穩(wěn)定期。（ 2）本項(xiàng)目以鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、甲酸鈣、明礬等為激發(fā)劑，研究不同激發(fā)劑對磷渣水泥（磷渣摻量達(dá) 30%）的激發(fā)效果，總結(jié)磷渣水

6、泥物理化學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律， 比較不同激發(fā)劑作用下磷渣水泥水化產(chǎn)物的差異性。 為了研究不同激發(fā)劑對磷渣水泥的激發(fā)效果，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了科學(xué)的磷渣水泥配比方案，各種外加劑均外摻。分別從細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度及微觀測試等多角度分析激發(fā)劑的作用機(jī)理。（ 3）本項(xiàng)目將磷渣引入水泥熟料煅燒過程中，通過磷渣中微量元素的礦化作用，降低燒成溫度，改善熟料燒結(jié)性能，提高熟料強(qiáng)度。同時(shí)將磷渣和改性磷石膏作為混合材引入水泥，改善其配合比和粉磨工藝，不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程，在保證水泥性能的情況下實(shí)現(xiàn)磷石膏、磷渣的高效利用。該技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。試生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)：摻磷渣后，由于磷渣玻璃體含量達(dá) 90%，且 CaO含量高于 40

7、%，磷渣配料使石灰石摻量相對減少，可降低熟料的形成熱耗 75kJ/kg 左右。此外，磷渣中含有 Mn、Cu、Zn、Co等微量元素，這些過渡金屬離子可以固溶于C3S、C2S等礦物中，使礦物晶格產(chǎn)生缺陷，從而提高礦物的水化活性，使熟料的3d和 28d 強(qiáng)度分別提高了 3.7MPa和 5.8MPa。依托研究成果，共申請發(fā)明專利2 項(xiàng)，其中 1 項(xiàng)已授權(quán)， 1 項(xiàng)已受理，授權(quán)實(shí)用新型專利4 項(xiàng)，發(fā)表論文 3 篇。葛洲壩老河口水泥有限公司、葛洲壩宜城水泥有限公司、葛洲壩興山水泥有限公司等多家單位充分利用本項(xiàng)目研發(fā)技術(shù)，借助自身先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和健全的檢測儀器，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均符合國標(biāo)

8、要求，生產(chǎn)的各等級通用硅酸鹽水泥具有和易性好、需水量低、耐磨抗蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，自32014 年正式投產(chǎn)以來， 水泥產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于道路、 橋梁、市政等大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。一度出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，深受市場歡迎。與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的硅酸鹽水泥相比，每年可為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本近千萬元，投產(chǎn)以來共節(jié)省成本 4600 多萬，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。現(xiàn)已獲“巨石杯”全國建材行業(yè)技術(shù)革新獎(jiǎng)。客觀評價(jià)（ 1）鑒定意見與查新結(jié)論湖北省科技廳在武漢組織召開了本項(xiàng)目的科技成果鑒定會(huì)， 鑒定委員會(huì)聽取項(xiàng)目組工作和技術(shù)報(bào)告，審閱了相關(guān)鑒定資料，經(jīng)過質(zhì)詢和討論，形成如下意見 :1. 該項(xiàng)目充分利用工業(yè)廢渣磷石膏中硫酸鹽和氟化物的礦化作

9、用，改善了水泥生料易燒性，降低能耗和成本，提高了水泥熟料的性能； 2. 采用先進(jìn)的立磨粉磨工藝和化學(xué)改性磷礦渣，提高磷礦渣在水泥中的摻量，并能滿足正常水泥凝結(jié)時(shí)間要求，顯著提高水泥強(qiáng)度；3. 本項(xiàng)目技術(shù)已經(jīng)在該公司多條水泥生產(chǎn)線獲得實(shí)際應(yīng)用，產(chǎn)品已通過國家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測，符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。鑒定委員會(huì)一致同意通過鑒定，并認(rèn)為其整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，建議盡快推進(jìn)在行業(yè)中的推廣應(yīng)用。本項(xiàng)目經(jīng)查新檢索，結(jié)論為：“針對本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)，檢索了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫資源。在檢索范圍內(nèi)，關(guān)于磷、氟工業(yè)廢渣在水泥工業(yè)中的資源化應(yīng)用中所涉及有關(guān)磷渣和磷石膏的改性研究方法，國內(nèi)相關(guān)中文文獻(xiàn)中，與委托查

10、新項(xiàng)目提出的研究方法，未見相同文獻(xiàn)報(bào)道。”（2）學(xué)術(shù)評價(jià)本項(xiàng)目研發(fā)過程中， 借助武漢理工大學(xué)硅酸鹽國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備及師資力量，發(fā)現(xiàn)水泥組成 - 水化機(jī)理 - 性能之間的關(guān)聯(lián)，不斷從技術(shù)層面優(yōu)化水泥配比， 找出其中規(guī)律。同時(shí)結(jié)合微觀分析方法發(fā)掘磷、4氟對水泥水化性能的影響， 拓展了本項(xiàng)目磷渣水泥和磷石膏水泥的原材料種類，并細(xì)化原材料選擇標(biāo)準(zhǔn)，不斷深入理論研究。（ 3）工程應(yīng)用評價(jià)應(yīng)用單位對項(xiàng)目成果的使用效果與貢獻(xiàn)給予了充分肯定。荊門市振發(fā)建筑材料有限公司：“我公司于2014 年 4 月在葛洲壩荊門水泥有限公司購買含磷、氟工業(yè)廢渣生產(chǎn)的通用硅酸鹽水泥，各項(xiàng)指標(biāo)均符合國標(biāo)要求，生產(chǎn)的各級通用

11、水泥具有和易性好、需水量低、耐磨抗蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，為我公司項(xiàng)目施工節(jié)約了大量成本。”葛洲壩興山水泥有限公司： “該項(xiàng)目于 2013 年 12 月底完成實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)并開始進(jìn)行工業(yè)化大生產(chǎn)，經(jīng)過多年的生產(chǎn)和不斷改進(jìn)，市場反映該工藝制備的含磷氟工業(yè)廢渣硅酸鹽水泥早強(qiáng)較高、易脫模、施工性能好、混凝土耐久性好，深受市場歡迎。”葛洲壩宜城水泥有限公司： “采用該項(xiàng)技術(shù)后，物料煅燒特性發(fā)生了明顯變化，由于磷、氟工業(yè)廢渣的礦化效應(yīng)，相同溫度下產(chǎn)生的液相量相對較多，液相出現(xiàn)時(shí)間提前。 在實(shí)際生產(chǎn)中通過不斷調(diào)整工藝參數(shù)，實(shí)時(shí)關(guān)注水泥熟料質(zhì)量，最終生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的水泥產(chǎn)品。”老河口市鑫昌回天水泥廠：“公司于 2014

12、年初購買葛洲壩興山水泥有限公司使用含磷、氟工業(yè)廢渣生產(chǎn)的熟料，各項(xiàng)指標(biāo)均符合國標(biāo)要求，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，熟料易磨性佳，使用效果好。”（4）科技獎(jiǎng)勵(lì)“含磷、氟工業(yè)廢渣在水泥工業(yè)中的應(yīng)用研究”獲 2016 年度“巨石杯”全國建材行業(yè)技術(shù)革新獎(jiǎng)。推廣應(yīng)用情況本項(xiàng)目通過研究磷、 氟對硅酸鹽水泥水化的影響， 探索應(yīng)用磷石膏、磷渣生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥的技術(shù)途徑， 并在此基礎(chǔ)上開發(fā)改性磷石膏和磷渣生5產(chǎn)水泥，應(yīng)用化學(xué)激發(fā)、分別粉磨、立磨粉磨磷渣等技術(shù)途徑大幅提高高摻量磷渣和磷石膏水泥的各齡期強(qiáng)度、縮短凝結(jié)時(shí)間。利用該項(xiàng)目科技成果生產(chǎn)的硅酸鹽水泥各項(xiàng)指標(biāo)均符合國標(biāo)要求，項(xiàng)目工藝流程簡單實(shí)用、操作性較強(qiáng)，具有較好的推廣應(yīng)用

13、前景，目前已廣泛應(yīng)用于公路、橋梁、隧道、機(jī)場、高樓等大型基礎(chǔ)建設(shè)，產(chǎn)品供不應(yīng)求。與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的硅酸鹽水泥相比，每年可為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本近千萬元，投產(chǎn)以來共節(jié)省成本4600 多萬，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。主要應(yīng)用單位情況表應(yīng)用單位名稱應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用的起止時(shí)間應(yīng)用單位應(yīng)用情況聯(lián)系人 / 電話荊門市振發(fā)建筑材項(xiàng)目整體2014年 4 月聶怡發(fā)應(yīng)用于水泥實(shí)際生產(chǎn)中， 產(chǎn)料有限公司技術(shù)成果-2016年 12月經(jīng)濟(jì)效益 360 萬元葛洲壩興山水泥有項(xiàng)目整體2014年 1 月吳敏應(yīng)用于水泥實(shí)際生產(chǎn)中， 產(chǎn)限公司技術(shù)成果-2016年 12月經(jīng)濟(jì)效益 1457

14、萬元葛洲壩宜城水泥有項(xiàng)目整體2014年 1 月王磊應(yīng)用于水泥實(shí)際生產(chǎn)中， 產(chǎn)限公司技術(shù)成果-2016年 12月經(jīng)濟(jì)效益 2669 萬元老河口市鑫昌回天項(xiàng)目整體2014年 2 月丁歡應(yīng)用于水泥實(shí)際生產(chǎn)中， 產(chǎn)水泥廠技術(shù)成果-2016 年 9 月經(jīng)濟(jì)效益 202 萬元6主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄知識(shí)產(chǎn)權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)具國家授權(quán)號(hào)授權(quán)證書編號(hào)權(quán)利人發(fā)明人發(fā)明專利類別體名稱（地區(qū)）日期有效狀態(tài)一種利用磷中國葛張德渣生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)2016102016洲壩集201611100華、鄒實(shí)質(zhì)性審發(fā)明專利高摻量磷渣中國446600.11.團(tuán)水泥1056000興芳、查階段水泥及

15、其生.X16有限公吳振華產(chǎn)方法司中國葛一種硅酸鹽ZL20152016洲壩集發(fā)明專利水泥熟料及中國103292.09.2251089團(tuán)水泥姚立紅有效其制備方法88.128有限公司用于水泥生中國葛張浩；料易燒性試ZL20162016洲壩集實(shí)用新型楊麗驗(yàn)中試樣成中國204965.05.5626760團(tuán)水泥有效技術(shù)專利榮；鄒型的輔助裝88.926有限公興芳置司中國葛楊麗一種用于水ZL20152015洲壩集實(shí)用新型榮；付泥生產(chǎn)線的中國206659.08.4871245團(tuán)水泥有效技術(shù)專利曉紅；取樣裝置92.X31有限公陳杉司中國葛蘭重ZL20152015洲壩集實(shí)用新型一種粘散料喜；鄧中國209946.12

16、.5226668團(tuán)水泥有效技術(shù)專利下料裝置小波；73.306有限公程穩(wěn)司水泥生產(chǎn)線中國葛ZL20162016洲壩集實(shí)用新型帶有防堵料中國206361.06.5659480團(tuán)水泥吳曉歡有效技術(shù)專利裝置的收塵64.824有限公系統(tǒng)司7主要完成人情況排名姓名技術(shù)職稱工作單位完成單位對本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)1張德華高級工程師中國葛洲壩集團(tuán)水中國葛洲壩集團(tuán)對創(chuàng)新點(diǎn) 2、 3均泥有限公司水泥有限公司有貢獻(xiàn)2鄒興芳高級工程師中國葛洲壩集團(tuán)水中國葛洲壩集團(tuán)對創(chuàng)新點(diǎn) 2、 3均泥有限公司水泥有限公司有貢獻(xiàn)3吳振華高級工程師中國葛洲壩集團(tuán)水中國葛洲壩集團(tuán)對創(chuàng)新點(diǎn) 3有貢泥有限公司水泥有限公司獻(xiàn)4朱教群教授級高工武漢

17、理工大學(xué)武漢理工大學(xué)對創(chuàng)新點(diǎn) 1、 2均有貢獻(xiàn)5劉生超教授級高工中國葛洲壩集團(tuán)水中國葛洲壩集團(tuán)對創(chuàng)新點(diǎn) 3有貢泥有限公司水泥有限公司獻(xiàn)6付明高級工程師中國葛洲壩集團(tuán)水中國葛洲壩集團(tuán)對創(chuàng)新點(diǎn) 2有貢泥有限公司水泥有限公司獻(xiàn)7楊莉榮工程師中國葛洲壩集團(tuán)水中國葛洲壩集團(tuán)對創(chuàng)新點(diǎn) 2有貢泥有限公司水泥有限公司獻(xiàn)8王銀助理工程師中國葛洲壩集團(tuán)水中國葛洲壩集團(tuán)對創(chuàng)新點(diǎn) 2有貢泥有限公司水泥有限公司獻(xiàn)9陳力工程師中國葛洲壩集團(tuán)水中國葛洲壩集團(tuán)對創(chuàng)新點(diǎn) 2有貢泥有限公司水泥有限公司獻(xiàn)主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)排名單位名稱創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)擬訂試制方案，并組織方案的實(shí)施和協(xié)調(diào)工作，隨時(shí)研究分析試制過程中出現(xiàn)的問題并研

18、究解決的辦法。 研究設(shè)計(jì)1中國葛洲壩集團(tuán)水泥有限公司配料方案、試制并指導(dǎo)煅燒。及時(shí)跟蹤水泥市場使用情況，為買方提供良好的技術(shù)服務(wù)， 對關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)作出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。在本項(xiàng)目實(shí)施過程中， 武漢理工大學(xué)主要負(fù)責(zé)本項(xiàng)目的理論研究，發(fā)現(xiàn)水泥組成 - 水化機(jī)理 - 性能之間的關(guān)聯(lián)， 不斷2武漢理工大學(xué)從技術(shù)層面優(yōu)化水泥配比，找出其中規(guī)律。同時(shí)結(jié)合微觀分析方法發(fā)掘磷、氟對水泥水化性能的影響，拓展了本項(xiàng)目磷渣水泥和磷石膏水泥的原材料種類， 并細(xì)化原材料選擇標(biāo)準(zhǔn)，對關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)作出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。8完成人合作關(guān)系說明1、張德華、鄒興芳、吳振華、朱教群、劉生超、付明、楊莉榮、王銀、陳力共同完成的項(xiàng)目“含磷

19、、氟工業(yè)廢渣在水泥工業(yè)中的應(yīng)用研究”獲2016 年度“巨石杯”全國建材行業(yè)技術(shù)革新獎(jiǎng)。2、張德華、鄒興芳、吳振華、朱教群、劉生超、付明、楊莉榮、王銀、陳力共同完成的 “含磷氟工業(yè)廢渣在水泥工業(yè)中的資源化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目于 2016 年 4 月通過湖北省科技成果鑒定。3、張德華、鄒興芳、朱教群、劉生超、楊莉榮、王銀共同完成的“改性磷石膏水泥緩凝劑研究” 項(xiàng)目 2016 年 4 月通過湖北省科技成果鑒定。4、朱教群發(fā)表磷、氟對硅酸三鈣水化過程的影響學(xué)術(shù)論文（武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2011 第 4 期）。5、陸小黑、朱教群共同發(fā)表磷渣在水泥工業(yè)中的應(yīng)用研究學(xué)術(shù)論文（建材世界， 2013 第 6

20、期）。6、鄒興芳、劉生超共同發(fā)表磷石膏對水泥強(qiáng)度影響研究及生產(chǎn)工藝控制措施學(xué)術(shù)論文（建材發(fā)展導(dǎo)向，2017 第 2 期）。7、張德華、鄒興芳、吳振華共同申請發(fā)明專利“一種利用磷渣生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高摻量磷渣水泥及其生產(chǎn)方法”。8、姚立紅授權(quán)發(fā)明專利“一種硅酸鹽水泥熟料及其制備方法”。9、張浩、楊麗榮、鄒興芳授權(quán)實(shí)用新型專利“用于水泥生料易燒性試驗(yàn)中試樣成型的輔助裝置”。10、楊麗榮、付曉紅、陳杉共同授權(quán)實(shí)用新型專利“一種用于水泥生產(chǎn)線的取樣裝置”。11、蘭重喜、鄧小波、程穩(wěn)共同授權(quán)實(shí)用新型專利“一種粘散料下料裝置”。12、 吳曉歡授權(quán)實(shí)用新型專利“水泥生產(chǎn)線帶有防堵料裝置的收塵系統(tǒng)”。9二、超大 U 型

21、現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力渡槽機(jī)械化施工技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用推薦單位意見湍河渡槽工程是南水北調(diào)中線一期干線的控制性工程，渡槽槽體結(jié)構(gòu)新穎、受力復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸位居國內(nèi)同類工程之首，無論內(nèi)徑、單跨跨度、流量均屬世界首例，也是南水北調(diào)中線中單跨跨度最長、施工難度最大的一項(xiàng)渡槽工程。本項(xiàng)目研究應(yīng)用了1200t 級造槽機(jī)進(jìn)行 40m跨 1600t 重 U型現(xiàn)澆渡槽高效施工的關(guān)鍵技術(shù)， 形成了超大 U型現(xiàn)澆渡槽機(jī)械化施工成套技術(shù)，將我國造槽機(jī)施工技術(shù)由300t 級提高到 1200t 級，促進(jìn)了我國大型渡槽工程機(jī)械化施工技術(shù)的發(fā)展。項(xiàng)目研究獲7項(xiàng)發(fā)明、8項(xiàng)實(shí)用新型專利授權(quán)，形成了國家級工法1 項(xiàng)、省部級工法2 項(xiàng); 研究成果的成

22、功應(yīng)用，安全、環(huán)保、高效完成了南水北調(diào)中線卡關(guān)項(xiàng)目湍河渡槽的施工， 保證了了南水北調(diào)中線如期通水， 贏得了社會(huì)各方的良好評價(jià)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。推薦該項(xiàng)目為湖北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。項(xiàng)目簡介本項(xiàng)目為水利工程施工技術(shù)領(lǐng)域，可在渡槽及其他類似大型輸水工程建設(shè)中推廣應(yīng)用。南水北調(diào)湍河渡槽全長1030m，槽身為相互獨(dú)立的3 槽預(yù)應(yīng)力混凝土 U型結(jié)構(gòu)，共 18 跨，每跨 40m，單榀槽身內(nèi)空尺寸7.23m×9.0m，33，是世界上最大單跨重 1600t ，設(shè)計(jì)流量 350m/s，最大流量 420m/s的 U形輸水渡槽。國內(nèi)外輸水渡槽工程采用造槽機(jī)進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)原位現(xiàn)澆的工程實(shí)例不多，東深供水

23、樟洋渡槽工程首次采用300t 級的10移動(dòng)式模架進(jìn)行槽身現(xiàn)澆施工， 為大型渡槽槽身原位現(xiàn)澆施工技術(shù)的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。湍河渡槽是世界上最大的U形輸水渡槽，結(jié)構(gòu)新穎、受力和施工工藝復(fù)雜，無相應(yīng)規(guī)程規(guī)范可依，為確保項(xiàng)目保質(zhì)按期完成，承擔(dān)項(xiàng)目單位開展了超大U型現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力渡槽機(jī)械化施工技術(shù)創(chuàng)新研究。創(chuàng)新成果如下：1、研發(fā)超大 U型渡槽仿真試驗(yàn)裝置與施工控制技術(shù)，解決了 U 型渡槽外肋上部受力、整體穩(wěn)定性、豎向支撐卸荷、試驗(yàn)段內(nèi)模進(jìn)出行走、仿真試驗(yàn)組合鋼模施工技術(shù)等難題，在現(xiàn)場經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)超大型渡槽的 1:1 仿真試驗(yàn)任務(wù)， 達(dá)到了完善、驗(yàn)證 1200t 級造槽機(jī)原位現(xiàn)澆40m跨 1600t 渡槽施工

24、技術(shù)的目的。2、研究并應(yīng)用超大U 型渡槽槽身混凝土機(jī)械化施工成套技術(shù)，與傳統(tǒng)滿堂支架體系進(jìn)行渡槽槽身混凝土現(xiàn)澆施工方法相比， 實(shí)現(xiàn)了渡槽槽身混凝土機(jī)械化原位現(xiàn)澆高效施工， 縮短了工程施工工期， 減少了排架搭設(shè)、地基處理等施工項(xiàng)目，節(jié)約了材料、人工的投入，并將工程建設(shè)對環(huán)境的影響降至最低，綜合效益顯著。3、研發(fā)并應(yīng)用造槽機(jī)安裝、運(yùn)行和拆除技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了造槽機(jī)主體結(jié)構(gòu)的高效安裝， 解決了槽身混凝土澆筑時(shí)造槽機(jī)內(nèi)、外模變形不同步的技術(shù)難題， 確保了槽身混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，提高了群吊系統(tǒng)拆卸效率，減少了在高空進(jìn)行外模分解、拆除的工作量，施工安全得到有效保障。4、研發(fā)大型渡槽止水高效施工技術(shù)，解決了大跨度

25、條件下槽體伸縮變形大、密封帶與混凝土基面難以粘結(jié)緊密、預(yù)埋固定螺栓定位偏差大等技術(shù)難題，保證了密封裝置的密封止水效果。本項(xiàng)目研究已獲得授權(quán)發(fā)明專利7 項(xiàng)、實(shí)用新型專利 8 項(xiàng)；獲中11國葛洲壩集團(tuán)公司、 中施協(xié)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)各1 項(xiàng)，國家級工法1 項(xiàng)、省級和行業(yè)工法2 項(xiàng)，形成了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1 項(xiàng)。成果在南水北調(diào)湍河渡槽工程中的成功應(yīng)用，創(chuàng)造的直接濟(jì)效益約3196 萬元。項(xiàng)目研究成果將我國渡槽造槽機(jī)施工技術(shù)由300t 級提高到 1200t 級，促進(jìn)了大型渡槽建造機(jī)械化施工技術(shù)的發(fā)展。客觀評價(jià)1. 鑒定意見與查新結(jié)論2016 年 12 月 9 日，中國安裝協(xié)會(huì)在北京組織專家對“特大U型渡槽 DZ

26、40-1600型造槽機(jī)綜合安裝技術(shù)研究與應(yīng)用” 成果進(jìn)行了專項(xiàng)科技成果評價(jià)，由關(guān)潔、杜偉國、吳健等 7 人組成的科技成果評價(jià)委員會(huì)一致認(rèn)為該項(xiàng)成果科技含量高， 技術(shù)先進(jìn)、安全可靠，經(jīng)濟(jì)高效，已在世界最大的 U 型渡槽 - 南水北調(diào)中線干線湍河渡槽工程建設(shè)中成功應(yīng)用，保證了國家重點(diǎn)工程建設(shè)的順利進(jìn)行， 社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有良好的推廣應(yīng)用前景。 鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為， 項(xiàng)目成果總體達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。本項(xiàng)目經(jīng)國內(nèi)外查新檢索，結(jié)論為： “經(jīng)對國內(nèi)外公開發(fā)表的文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索表明， 國內(nèi)外未見其他與委托項(xiàng)目技術(shù)特征相同的文獻(xiàn)報(bào)道，創(chuàng)新性突出”。2. 學(xué)術(shù)評價(jià)（ 1）中國工程院院士、橋梁工程專家王

27、景全在湍河渡槽現(xiàn)場考察時(shí)指出：湍河 40m跨 1600tU 型渡槽，是目前世界上采用造槽機(jī)施工的單跨跨度和重量最大的 U型渡槽，研究成果有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。（ 2）2014 年 10 月湍河渡槽工程通過國務(wù)院南水北調(diào)建設(shè)委員會(huì)的質(zhì)量評價(jià)，由原水利部總工、設(shè)計(jì)大師高安澤， 中國工程院院士、12長江委總工鄭守仁等水利行業(yè)專家組成的專家委員會(huì)，檢查后認(rèn)為工程質(zhì)量滿足合同文件、設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求。3. 工程應(yīng)用評價(jià)應(yīng)用單位對項(xiàng)目成果的技術(shù)支撐作用與貢獻(xiàn)給予了充分肯定。南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局渠首分局評價(jià)： “南水北調(diào)湍河渡槽施工中采取一系列措施， 研制出超大 U型渡槽仿真試驗(yàn)裝置與施工控制、大

28、跨度 U 型渡槽環(huán)向鋼筋安裝、槽身混凝土機(jī)械化施工、特大 DZ40-1600型造槽機(jī)安裝、運(yùn)行及拆除和渡槽止水高效施工等系列成套技術(shù)，形成了大型現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力渡槽槽身機(jī)械化施工、 大型輸水渡槽造槽機(jī)安裝和大跨度薄壁 U 型渡槽造槽機(jī)施工內(nèi)外模變形控制施工等工法，形成渡槽預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)指導(dǎo)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了槽身機(jī)械化施工， 提高了工效，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)、 社會(huì)和環(huán)境效益” 。 2015 年 8 月 10 日 11 日，南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局渠首分局在河南南陽組織召開了南水北調(diào)中線一期工程總干渠陶岔渠首至沙河南段湍河渡槽工程施工標(biāo)合同項(xiàng)目完成驗(yàn)收，驗(yàn)收工作組通過查看工程現(xiàn)場，聽取工作報(bào)告，查閱相

29、關(guān)資料，同意該合同項(xiàng)目通過驗(yàn)收，工程質(zhì)量等級為優(yōu)良。4. 科技獎(jiǎng)勵(lì)“超大 U 型現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力渡槽施工技術(shù)研究”獲2013 年度中國葛洲壩集團(tuán)、中國施工企業(yè)管理協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。推廣應(yīng)用情況項(xiàng)目研究成果成功應(yīng)用于南水北調(diào)湍河渡槽工程中，解決了渡槽仿真試驗(yàn)施工控制、環(huán)向鋼筋安裝、槽身混凝土機(jī)械化施工、特大UDZ40-1600型造槽機(jī)安裝、運(yùn)行和拆除以及止水高效施工等技術(shù)難13題，槽身混凝土 2011 年 9 月 27 日開始施工， 2013 年 9 月 28 日全部施工完成； 2014 年 5 月，湍河渡槽設(shè)計(jì)單元工程通過通水驗(yàn)收， 2014年 12 月，南水北調(diào)中線工程正式全線通水，向京、津

30、、冀、豫等省市供水，丹江甘露走進(jìn)了千家萬戶， 表明本項(xiàng)目研究成果滿足大型輸水渡槽建設(shè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求。項(xiàng)目成果在南水北調(diào)湍河渡槽工程中的成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了超大U型渡槽槽身混凝土機(jī)械化高效施工，提高了工效、節(jié)約了成本、保障了安全，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約 3196 萬元。隨著南水北調(diào)工程建設(shè)的深入和國家加強(qiáng)水利工程建設(shè)政策的落實(shí)，將會(huì)有更多類似大型調(diào)水工程和水利樞紐工程開工建設(shè)， 也將會(huì)遇到更多的大型輸水渡槽工程， 本項(xiàng)目技術(shù)將在后續(xù)大型渡槽工程及其他類似大型輸水工程中有較好的推廣應(yīng)用前景。主要應(yīng)用單位情況表應(yīng)用的起止應(yīng)用單位聯(lián)應(yīng)用單位名稱應(yīng)用技術(shù)系人/ 電話應(yīng)用情況時(shí)間南水北調(diào)中線干2011年 9月周學(xué)友

31、南水北調(diào)湍河渡槽工程線工程建設(shè)管理整體技術(shù)18238199822013 年 9 月經(jīng)濟(jì)效益 3196 余萬元局渠首分局5主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄知識(shí)產(chǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)國家授權(quán)證書發(fā)明專發(fā)明人利有效權(quán)類別具體名稱授權(quán)號(hào)日期權(quán)利人（地區(qū)）編號(hào)狀態(tài)中國葛洲壩黃 浩、U型渡槽預(yù)制ZL20122014集團(tuán)股份有馮洪彬、發(fā)明專拉梁吊運(yùn)轉(zhuǎn)第趙志忠、中國101495-04-限公司 ;有效利向裝置及方1392370郭靈敏、99.630葛洲壩集團(tuán)法號(hào)李友順、第一工程有限公司胡 駿14知識(shí)產(chǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)國家授權(quán)證書權(quán)類別具體名稱授權(quán)號(hào)日期權(quán)利人（地區(qū)）編號(hào)中國葛洲壩U型渡槽仿真ZL20122014集團(tuán)股份有發(fā)明專第試驗(yàn)裝置及中國1

32、01352-08-限公司 ;利1466569方法15.520葛洲壩集團(tuán)號(hào)第一工程有限公司大跨度 U型ZL20142016葛洲壩集團(tuán)第發(fā)明專中國104704-03-第一工程有渡槽環(huán)向鋼2004952利91.630限公司筋安裝方法號(hào)渡槽側(cè)墻頂ZL20142016第葛洲壩集團(tuán)發(fā)明專中國104703-05-2060492第一工程有板造槽機(jī)過利99.X04號(hào)限公司孔保護(hù)方法一種大跨度 U2016第中國葛洲壩發(fā)明專ZL2014型薄壁渡槽-10-2279698集團(tuán)第一工利中國104702混凝土振搗19號(hào)程有限公司80.2方法造槽機(jī)端肋ZL20142017第中國葛洲壩發(fā)明專中國104704-01-234111

33、5集團(tuán)第一工模板脫模方利75.711號(hào)程有限公司法發(fā)明專發(fā)明人利有效狀態(tài)吳平安、郭靈敏、趙志忠、有效馮洪彬、崔志成、方勇劉勇、王章忠、陳謀建、龐文占、周煉鋼、有效黎學(xué)皓、王麗屏、崔玉松、劉明麗黎學(xué)皓、陳謀建、唐秀宜、龐文占、賈志營、有效周煉鋼、鄒興文、曾祥蘭、熊建武陳謀建、賈志營、龐文占、崔玉松、唐秀宜、有效候明印、周煉鋼、熊建武、黎學(xué)皓、李光譽(yù)黎學(xué)皓、陳謀建、賈志營、龐文占、有效熊建武、周煉鋼、王麗屏、15知識(shí)產(chǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)國家授權(quán)證書發(fā)明專發(fā)明人利有效權(quán)類別具體名稱授權(quán)號(hào)日期權(quán)利人（地區(qū)）編號(hào)狀態(tài)胡方華發(fā)明專利發(fā)明專利大截面密封裝置的安裝 中國方法一種大型造槽機(jī)內(nèi)、外模變形控制方 中國法及鎖緊

34、裝置龐文占、劉勇、李志華、ZL20152017第陳謀建、中國葛洲壩102793-01-2341115崔玉松、集團(tuán)第一工有效57.218號(hào)王國旺、程有限公司劉明麗、周煉鋼、黎學(xué)皓、熊建武陳謀建、黎學(xué)皓、龐文占、2014102015崔玉松、1041959葛洲壩集團(tuán)470417-01-周煉鋼、89A第一工程有實(shí)審.407熊建武、限公司候明印、王麗屏、賈志營、鄭光俊實(shí)用新型專利實(shí)用新型專利移置式 U型中國葛洲壩賈志營、渡槽專用組ZL20122012第集團(tuán)股份有程謀建、合鋼模內(nèi)模中國201340-10-2478734限公司 ;有效趙志忠、打磨除銹刷02.631號(hào)葛洲壩集團(tuán)勇、方油機(jī)第一工程有東萬限公司中

35、國葛洲壩賈志營、造槽機(jī)用泵ZL20122012第集團(tuán)股份有程謀建、送混凝土布中國201332-10-2480209限公司 ;有效趙志忠、料裝置40.531號(hào)葛洲壩集團(tuán)李玉成、第一工程有邱忠平限公司16知識(shí)產(chǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)國家授權(quán)號(hào)授權(quán)證書權(quán)類別具體名稱（地區(qū)）日期權(quán)利人編號(hào)中國葛洲壩ZL20122012集團(tuán)股份有實(shí)用新U型渡槽仿真第中國201962-11-限公司 ;型專利試驗(yàn)裝置253327870.028葛洲壩集團(tuán)號(hào)第一工程有限公司中國葛洲壩U型渡槽預(yù)制ZL20122012集團(tuán)股份有實(shí)用新第拉梁吊運(yùn)轉(zhuǎn)中國202171-11-限公司 ;型專利2534212向裝置20.328葛洲壩集團(tuán)號(hào)第一工程有限公司

36、中國葛洲壩U型渡槽預(yù)制ZL20122012集團(tuán)股份有實(shí)用新第拉梁組合支中國202221-11-限公司 ;型專利2532859撐裝置86.128葛洲壩集團(tuán)號(hào)第一工程有限公司一種大型造2014第葛洲壩集團(tuán)實(shí)用新ZL2014槽機(jī)內(nèi)、外模-12-4037044第一工程有型專利中國205305變形控制鎖31號(hào)限公司76.4緊裝置渡槽側(cè)墻頂ZL20142014第葛洲壩集團(tuán)實(shí)用新中國205305-12-4032706第一工程有板造槽機(jī)過型專利54.831號(hào)限公司孔保護(hù)裝置實(shí)用新ZL20152015第葛洲壩集團(tuán)大截面密封-09-4622914第一工程有型專利中國203520裝置16號(hào)限公司89.8發(fā)明專發(fā)明人

37、利有效狀態(tài)吳平安、郭靈敏、趙志忠、有效馮洪彬、崔志成、方勇黃浩、馮洪彬、趙志忠、有效郭靈敏、李友順、胡駿吳平安、龔華偉、趙志忠、有效劉經(jīng)軍、李友順、胡駿陳謀建、黎學(xué)皓、龐文占、崔玉松、周煉鋼、有效熊建武、候明印、王麗屏、賈志營、鄭光俊黎學(xué)皓、陳謀建、唐秀宜、龐文占、賈志營、 有效周煉鋼鄒興文、曾祥蘭、熊建武龐文占、劉勇、有效李志華、17知識(shí)產(chǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)國家授權(quán)證書發(fā)明專發(fā)明人利有效權(quán)類別具體名稱授權(quán)號(hào)日期權(quán)利人（地區(qū)）編號(hào)狀態(tài)陳謀建、崔玉松、王國旺、劉明麗、周煉鋼、黎學(xué)皓、熊建武大型現(xiàn)澆預(yù)賈志營、建質(zhì)2014葛洲壩集團(tuán)郭靈敏、其他有應(yīng)力渡槽槽其他中國2014-03-GJEJGF2趙志忠、效的知身

38、機(jī)械化施第一工程有40 號(hào)1992-2012陳謀建、識(shí)產(chǎn)權(quán)工工法限公司龐文占湖北省陳謀建、住房和大型輸水渡2014葛洲壩集團(tuán)黎學(xué)皓、其他有城鄉(xiāng)建其他槽造槽機(jī)安-12-HBGF022龐文占、效的知中國第一工程有裝工法設(shè)廳公31-2014熊建武、識(shí)產(chǎn)權(quán)告第 35限公司周煉鋼號(hào)大跨度薄壁 U陳謀建、中電建黎學(xué)皓、型渡槽造槽2016中國葛洲壩其他有協(xié)熊建武、其他機(jī)施工內(nèi)外-04-DJGF-SD-效的知中國集團(tuán)第一工高秋艷、模變形控制20160110-2016識(shí)產(chǎn)權(quán)15 號(hào)程有限公司龐文占、施工工法周煉鋼主要完成人情況排名姓名技術(shù)職稱工作單位完成單位對本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)教授級中國葛洲壩集團(tuán)股中國葛洲壩

39、集團(tuán)股項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，對1賈志營創(chuàng)新點(diǎn) 1、2、3、高級工程師份有限公司份有限公司4均有貢獻(xiàn)2劉 武教授級中國葛洲壩集團(tuán)第中國葛洲壩集團(tuán)第對創(chuàng)新點(diǎn) 1、2、3高級工程師一工程有限公司一工程有限公司有貢獻(xiàn)3陳謀建高級工程師中國葛洲壩集團(tuán)第中國葛洲壩集團(tuán)第對創(chuàng)新點(diǎn) 1、2、3、一工程有限公司一工程有限公司4均有貢獻(xiàn)18排名姓名技術(shù)職稱工作單位完成單位對本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)4黎學(xué)皓高級工程師中國葛洲壩集團(tuán)第中國葛洲壩集團(tuán)第對創(chuàng)新點(diǎn) 2、3、4一工程有限公司一工程有限公司有貢獻(xiàn)5龐文占工程師中國葛洲壩集團(tuán)第中國葛洲壩集團(tuán)第對創(chuàng)新點(diǎn) 2、3、4一工程有限公司一工程有限公司有貢獻(xiàn)6熊建武工程師中國葛洲壩集團(tuán)第中國葛洲壩集團(tuán)第對創(chuàng)新點(diǎn) 2、3、4一工程有限公司一工程有限公司有貢獻(xiàn)7趙志忠高級工程師中國葛洲壩集團(tuán)第中國葛洲壩集團(tuán)第對創(chuàng)新點(diǎn) 1、2、3一工程有限公司一工程有