国资看北京 | 抗震动、抗分散、可悬浮 北京建工新材料破解工程病害老难题
北京青年报客户端 2024-09-13 09:58

编者按

新时代以来,北京国资国企围绕增强核心功能、提升核心竞争力,深化国资国企改革,加快发展新质生产力,国有经济实现高质量发展,成为首都经济社会发展的“顶梁柱”和“压舱石”。北京国资国企如何深化改革、加快新质生产力发展?其中都有哪些亮点?从北京国资国企如何去看北京乃至中国经济的发展前景。北京青年报经济新闻中心即日起,开设“国资看北京”专栏,将对北京国资国企进行系列采访和报道,揭示国有经济高质量发展之路。

9月12日,2024年中国国际服务贸易交易会的帷幕拉开,在北京建工市政路桥科技发展公司的展区前,科研人员正神情专注地进行着新型注浆材料的实验演示。不同于传统注浆材料,此次展示的系列新材料专为既有地铁结构病害量身打造,旨在解决地铁运营中面临的施工天窗期短、列车周期振动、地下水侵蚀等复杂难题。

在服贸会现场,关于新材料的各项实验正吸引着观众的目光。只见科研人员将这种新材料小心翼翼地倒入另一个装满清水的容器中,材料在接触水面的瞬间,并未立即分散开来,而是保持着原有的形态,像一支训练有素的队伍,整齐划一地沉入水底,整个过程中始终“抱团”不散。

“这个实验直观展示了新材料“抗分散”的特性。”北京建工市政路桥科技公司项目负责人宋伟介绍到,新材料除了具有“抗震动、抗分散”的特性外,还针对不同的地铁结构病害类型,研发了多款专项治理材料。例如,针对隧道结构周边土体的快速固化需求,团队开发了2小时强度可达5MPa以上的水泥基注浆材料;针对隧道结构脱空及不密实现象,则推出了2小时强度可达10MPa以上的高强度注浆材料。科研人员从实际应用出发,更针对地铁结构中的多种复杂病害,实现了多场景应用与精准治理。

随着城市化进程的加速,地铁作为城市公共交通的骨干,其安全与稳定直接关系到城市的正常运转和市民的出行安全。然而,地铁结构长期处于地下复杂环境中,面临着地下水侵蚀、列车振动、施工条件限制等多重挑战,导致各类病害频发。传统的注浆材料往往难以全面满足这些特殊条件下的治理需求,成为制约地铁结构健康维护的一大瓶颈。

北京建工市政路桥科技发展公司的科研团队研发的一系列创新注浆材料,不仅克服了传统材料的种种不足,更在抗震动、抗分散、高韧高弹等方面实现了质的飞跃,为地铁结构病害的分类治理提供了全新的解决方案。

“之所以一个材料要满足如此多的性能要求,主要是因为地下工程结构复杂。比如:富水环境条件下,要求材料具有抗分散性;复合列车振动环境中,就需要材料同时具备抗振动性;而如果病害处于变形缝部位,则需要材料具有可变形性能,即高韧性能;如果病害处于减振结构部位,则需要材料具有吸收振动的功能,即高韧高弹性能。”宋伟介绍到。

在另外一组实验中,一款可悬浮轻质注浆材料也引得关注。科研人员将新型注浆材料缓缓倒入一个装满清水的透明容器中,神奇的是,这种材料竟悬浮在了水面上。

北京建工市政路桥科技发展公司副总经理牛晓凯介绍,这款材料的设计初衷,是考虑到地铁结构的整体长细比很大,使得结构在软土地层中容易发生局部不均匀变形。为了抵抗这种变形,科研团队开发了可悬浮轻质注浆材料。这种材料在注入隧道周边地层后,不仅能增加隧道结构的强度,还能实现结构在软土中的悬浮效果,类似于给隧道穿上了“游泳圈”,防止其沉入软土中。

牛晓凯表示,这一创新设计不仅提高了隧道结构的稳定性,还减轻了结构荷载,实现了补强与减负的双重目标。

文/北京青年报记者 宋霞
编辑/田野

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