科技日报记者 金凤 通讯员 朱琳
近日,国际桥梁大会组委会传来喜讯,南京新生圩长江大桥荣获2026年国际桥梁大会古斯塔夫·林德撒尔奖。国际桥梁大会是美国宾夕法尼亚州西部工程师协会主办的具有颇高声誉的国际桥梁学术会议,在世界桥梁界具有广泛影响力。大会奖项设立于1988年,是桥梁界最负盛名的奖项,被誉为桥梁界的“诺贝尔奖”。
鲜为人知的是,南京工业大学徐秀丽教授团队为该桥缆索系统的抗火设计提供了重要技术支撑。
南京新生圩长江大桥为主跨1760米的单跨吊悬索桥,项目主体工程于2020年3月开始建设,2025年11月建成通车。大桥因连接长江两岸化工园区,需满足通行危化品运输车的特殊定位。抗火,成为它必须要具备的“技能”。
“项目启动前,国内外都没有针对桥梁缆索系统的抗火设计规范或标准,仅有少数既有悬索桥对主缆增设了抗火防护层,但未对缆索节点等相关构件进行防护,难以形成完整的安全屏障。”徐秀丽坦言,面对无规范、无数据、无先例的挑战,团队展开了从理论到应用的全链条攻关。
桥梁处于开放空间,火灾温度受风速、车辆类型、燃烧距离等因素影响,传统标准升温曲线无法适用。为此,团队创新建立了综合考虑火灾类型、风速、危化品泄漏速度等变量的“火灾定量温度模型”。
“这就像为桥梁量身定制了一支‘温度计’,能够更准确地预测不同真实火灾场景下桥梁关键部位的温度变化规律,为抗火设计提供精准的‘输入荷载’。”团队成员、南京工业大学教授李雪红介绍。
同时,团队通过大量实验,首次揭示了2100兆帕级高强钢丝的屈服强度、弹性模量等关键参数随温度变化的衰减规律,明确了材料在不同火灾温度下的“承力底线”。
基于上述成果,团队为南京新生圩长江大桥制定了科学的防火安全标准:耐火时间为45分钟,主缆温度不超过300℃,关键节点温度不超过550℃。
针对不同构件的防护需求,团队为主缆研发了“铝箔+高硅氧纤维”复合抗火带,实现高效隔热与自动化缠绕施工;为钢节点建立环氧类防火涂料与防腐涂层一体化防护体系。这一组合方案现已成为国内新建桥梁和既有桥梁抗火设计的推荐方案。
李雪红表示:“我们通过科学的系统集成与工程适配,将现有材料的潜力充分挖掘出来,组合成最优的桥梁抗火防护解决方案。”
徐秀丽介绍,团队首次将缆索系统抗火设计理念系统融入新建桥梁设计,为桥梁主缆、索夹、索梁节点构建了全方位的抗火设计方法,并将研究成果凝练、拓展为中国公路学会团体标准《公路桥梁缆索系统抗火设计指南》。该标准已于2025年底正式实施,填补了缆索承重桥梁抗火设计标准的空白。

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