
始建于1958年的寧夏交通建設(shè)股份有限公司(以下簡稱“寧夏交建”),是一家以交通基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)與施工為主營業(yè)務(wù)的區(qū)域性交通龍頭企業(yè)。其前身為寧夏公路工程局,發(fā)展歷程可以概括為“生于寧夏交通拓荒之年,立于體制改革之機,興起于‘一帶一路’倡議+黃河流域保護與高質(zhì)量發(fā)展的區(qū)域戰(zhàn)略升級”。
近年來,寧夏交建以本地化深耕支撐寧夏“交通強區(qū)”,以國際化布局融入全球基建網(wǎng)絡(luò),致力于成為綠色、低碳、智慧、可持續(xù)發(fā)展的交通領(lǐng)域標桿企業(yè)。自主研發(fā),則是其逐浪交通市場、實現(xiàn)發(fā)展愿景的必由之路。
構(gòu)建多層科研創(chuàng)新平臺
為激活企業(yè)科技創(chuàng)新潛能,近年來,寧夏交建瞄準交通基礎(chǔ)設(shè)施建筑工程行業(yè)發(fā)展趨勢,以市場及項目需求為導向,持續(xù)加大技術(shù)研究支持力度。
他們從頂層設(shè)計入手,先后出臺了《寧夏交建人才留才基金管理辦法》《專家型、工匠型專業(yè)人才管理辦法》《在職人員學歷深造教育管理辦法》《寧夏交建人才與科技工作獎勵辦法》等引才、育才、穩(wěn)才機制,推動人才結(jié)構(gòu)優(yōu)化和創(chuàng)新能力提升,形成“以人才促創(chuàng)新,以創(chuàng)新促發(fā)展”的正向循環(huán)。
以此為背景,寧夏交建研究院現(xiàn)有專職碩博士研發(fā)團隊50余人,組建了8支聚焦前沿、特色鮮明的科技創(chuàng)新團隊,圍繞固廢資源道路化綜合利用、高性能綠色低碳建筑材料、功能型瀝青路面新技術(shù)、高性能水泥基復(fù)合材料、機場道面智慧低碳建養(yǎng)技術(shù)、橋梁結(jié)構(gòu)檢測加固與智能運維以及交通數(shù)字化等方向,開展科研創(chuàng)新。研發(fā)團隊基于行業(yè)發(fā)展需求,自主研發(fā)了多項核心技術(shù),并先后獲批國家博士后科研工作站、企業(yè)技術(shù)中心、寧夏道路養(yǎng)護工程技術(shù)研究中心、寧夏固廢資源道路化綜合利用技術(shù)工程研究中心等四所國家級、自治區(qū)級科研平臺。依托這些科研平臺,寧夏交建圍繞粉煤灰、煤矸石、煤氣化爐渣、鋼渣等工業(yè)固廢和既有建筑、道路固廢在道路建設(shè)中規(guī)模化利用技術(shù)研究方向,通過系統(tǒng)性試驗及理論分析,掌握了以鋼渣和粉煤灰為主的大宗工業(yè)固廢道路化工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù),將工業(yè)固廢應(yīng)用于道路建設(shè)當中。
“寧夏交建的核心技術(shù)是基于通用技術(shù)的深度創(chuàng)新,形成了自主可控的知識產(chǎn)權(quán)和適用的技術(shù)方案?!睂幭慕唤ㄑ芯吭焊痹洪L、科技創(chuàng)新中心主任賈小龍告訴本刊記者。
研發(fā)綠色低熱“水泥”
近年來,伴隨優(yōu)質(zhì)筑路材料的日益短缺,整個行業(yè)都亟需尋找新的替代品。與此同時,如何處理大量的工業(yè)固廢,是各地各企業(yè)繞不開、躲不掉的困擾。
例如,傳統(tǒng)硅酸鹽水泥作為道路工程常用耗材,不但需要消耗大量天然石灰石,而且在燒制過程中會產(chǎn)生大量二氧化碳。由于寧夏地區(qū)日照時間長、晝夜溫差大,采用傳統(tǒng)硅酸鹽水泥進行道路施工,常常面臨凝結(jié)時間短、碾壓作業(yè)難以進行等問題,并且硅酸鹽水泥具有早期水化熱較高的特點,高水化熱在分布不均及大溫差環(huán)境相互作用下,往往會導致收縮開裂。
為開發(fā)優(yōu)質(zhì)替代材料,從2019年6月,寧夏交建研發(fā)團隊開始對寧夏地區(qū)的工業(yè)固廢進行為期6年的理論研究、實驗驗證和技術(shù)攻關(guān),通過建立不同源頭的工業(yè)固廢數(shù)據(jù)庫,提出工業(yè)固廢分級分類方法,以此保障進場材料性能的穩(wěn)定;通過激發(fā)劑組分的優(yōu)化升級,解決全固廢膠凝材料的早期力學性能差;在全固廢膠凝材料生產(chǎn)階段,通過控制產(chǎn)品細度、比表面積、三氧化硫、氧化鈣等參數(shù),保障出廠產(chǎn)品的穩(wěn)定性。與此同時,通過參加學術(shù)會議密切關(guān)注行業(yè)動態(tài)和技術(shù)發(fā)展趨勢,以便及時調(diào)整技術(shù)路線和研發(fā)策略。
在全固廢膠凝材料產(chǎn)品進入市場前,研發(fā)團隊嚴格結(jié)合市場應(yīng)用場景進行驗證,以檢驗產(chǎn)品對應(yīng)用場景的適應(yīng)性;此外,全固廢膠凝材料作為一種新產(chǎn)品,在不同地區(qū)的推廣也面臨技術(shù)挑戰(zhàn)。因此,科研人員在進行產(chǎn)品應(yīng)用的同時,積極申報相關(guān)標準,從而確保產(chǎn)品在使用時有明確的評價依據(jù)。
最終,寧夏交建研究院在2020年9月成功研發(fā)出工業(yè)固廢占比超95%,添加少量活性靶向激發(fā)劑形成的可等量化替代傳統(tǒng)硅酸鹽水泥的綠色低碳水泥——全固廢膠凝材料。該產(chǎn)品可實現(xiàn)碳減排90%、降低能耗85%,并具有“低熱微膨脹、耐腐蝕性強、抗折強度高”等特性,解決了傳統(tǒng)水泥應(yīng)用過程中普遍存在的收縮開裂現(xiàn)象,適用于道路、水利、礦區(qū)等工程及地下結(jié)構(gòu)應(yīng)用場景。
“針對材料的均化問題,我們開發(fā)了‘分級粉磨+高效選粉’核心工藝單元和‘預(yù)混倉湍流攪拌-氣力流態(tài)化處理-多庫智能配比’三級梯度均化體系,并通過構(gòu)建全鏈模塊化質(zhì)量溯源系統(tǒng),實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定控制?!辟Z小龍介紹,該成果不僅為企業(yè)開辟了新的利潤增長通道,更因為顯著的降碳潛力,成為推動交通基礎(chǔ)建設(shè)綠色低碳轉(zhuǎn)型和布局碳交易市場的關(guān)鍵技術(shù)之一。在此期間,寧夏交建在石嘴山市投資1億元,建設(shè)投產(chǎn)了50萬噸全固廢膠凝材料生產(chǎn)線,每年可消納工業(yè)固廢48萬噸,碳減排44萬噸,降低能耗5萬噸標準煤。依托技術(shù)優(yōu)勢,寧夏交建還與外省企業(yè)合作,分別在河南焦作、江蘇鹽城、江西宜春、浙江紹興孵化出總產(chǎn)能400萬噸的生產(chǎn)線,其中河南焦作項目已經(jīng)投產(chǎn),江蘇鹽城項目一期也將于今年下半年正式投產(chǎn)。
寧夏市場監(jiān)督管理廳也發(fā)布實施了由寧夏交建研發(fā)團隊編制的《全固廢膠凝材料道路工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》地方標準?!澳壳?,全固廢膠凝材料產(chǎn)品已在寧夏農(nóng)村公路、國省干線以及高速公路項目中得到推廣應(yīng)用?!辟Z小龍說,“未來,我們會不斷拓展全固廢膠凝材料在道路建設(shè)中的應(yīng)用范圍。”
攻克沙漠公路建設(shè)難題
在天然植被覆蓋率不到1%,降水稀少且蒸發(fā)量大,沙暴揚塵天氣多的騰格里沙漠修筑高速公路,談何容易。面對脆弱的生態(tài)環(huán)境,課題組研發(fā)出“沙漠腹地公路修筑與風積沙資源化利用關(guān)鍵技術(shù)”,使烏瑪高速公路青銅峽至中衛(wèi)段的18公里,作為寧夏首條穿越沙漠腹地的高速公路,被輕輕“放”在沙漠上。
那段時間,為了拿出合理的實施方案,賈小龍每天帶領(lǐng)團隊在沙漠里開展調(diào)查工作;為了使科研進度與工期進度匹配,科研團隊每天六點前就起床,備好水和干糧趕往施工現(xiàn)場,進行現(xiàn)場踏勘和試驗數(shù)據(jù)采集工作。
“過程雖然艱辛,但只要看到我國首條沙漠腹地高速公路建設(shè)順利通車、安全運營,科研成果在工程實體項目中生根發(fā)芽,并解決實際技術(shù)難題,成就感和幸福感便涌上心頭?!辟Z小龍回憶。
2025年7月底建成的國內(nèi)首條固廢“全路段、全斷面、全層位”規(guī)?;酶咚俟贰獮醅敻咚倩蒉r(nóng)至石嘴山段工程,不僅成為交通運輸部首個固廢類科技示范工程,同時也是國家發(fā)展改革委第一批綠色低碳先進技術(shù)示范項目。烏瑪高速石嘴山段共消納利用工業(yè)固廢近300萬噸,實現(xiàn)了寧夏工業(yè)固廢百萬噸級超大規(guī)模應(yīng)用,成為交通領(lǐng)域固廢應(yīng)用的一個標桿案例。
科研成果助力“一帶一路”
研發(fā)團隊的努力,使寧夏交建先后獲得寧夏科技進步獎、中國發(fā)明協(xié)會成果獎、綠色礦山科學技術(shù)獎、山東土木建筑科學技術(shù)獎、中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽優(yōu)秀企業(yè)獎等榮譽;“以科技創(chuàng)新引領(lǐng)打造沙漠腹地生態(tài)高速公路”項目更是入選“新中國成立75周年交通強國優(yōu)秀案例”,3項成果入選交通運輸部節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄,3項成果被評為中國公路學會重點節(jié)能低碳技術(shù)。
截至目前,寧夏交建已累計獲得授權(quán)專利180余件,圍繞全固廢膠凝材料技術(shù)申請的“一種高摻量煤氣化爐渣基綠色低碳膠凝材料及制備方法”就是其中的典型代表。
技術(shù)攻關(guān)方面,開發(fā)基于大模型和材料基因組的固廢材料智能設(shè)計平臺,以期實現(xiàn)材料研發(fā)效率的指數(shù)級提升;提出工業(yè)固廢道路耐久性結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,攻克固廢道路材料與復(fù)合結(jié)構(gòu)適配性差的關(guān)鍵問題,提升固廢道路結(jié)構(gòu)路用性能;構(gòu)建固廢道路全斷面服役性能精準評估方法,為固廢道路全生命周期質(zhì)量把控和性能優(yōu)化提供堅實保障;搭建綠色地基固廢處理技術(shù)體系,研發(fā)能保障路基長期服役的固廢基坡面防護、生態(tài)修復(fù)和支擋材料。
智能轉(zhuǎn)型方面,圍繞交通基建領(lǐng)域多源異構(gòu)復(fù)雜圖文結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)提取技術(shù)、領(lǐng)域大模型訓練技術(shù)構(gòu)建行業(yè)知識圖譜,從而實現(xiàn)交通基建垂域大模型的訓練;圍繞行業(yè)知識問答、工程技術(shù)文檔寫作、智能核算報表、數(shù)據(jù)分析、智能投標等場景構(gòu)建智能體,助力降本增效;圍繞公路建養(yǎng)與“一帶一路”建設(shè)等需求,訓練交通基建領(lǐng)域視覺大模型、“一帶一路”跨語種基建大模型。
“寧夏交建研究院還將依托寧夏回族自治區(qū)區(qū)位優(yōu)勢,以及公司海外業(yè)務(wù)布局,牽頭建立‘一帶一路’(中東-中阿)工程技術(shù)研究中心,以此推動科技成果在‘一帶一路’沿線國家的研究與應(yīng)用推廣?!辟Z小龍說。
