文：张夏虹  刘嘉  乔婷婷

对知识产权的保护是一个企业科技管理水平的直接体现，四航研究院作为科研型企业，多年来，已取得国家专利51项，其中发明专利22项。专利成果已在国内外大型工程岩土地基处理、建筑材料、结构维修等方面推广使用，为提高工程建设技术水平做出了积极的贡献。

2013年，研究院获批国家专利17项，其中发明专利7项，实用新型专利10项。研究院自主研发的专利技术“超软弱土浅表层快速加固方法” 在第十五届中国专利奖评奖活动中被授予中国专利优秀奖。科研成果的集成创新推动了研究院科技工作的发展，也为提升国内外大型工程的质量和施工安全提供了强有力的技术保障。

解决“泥汤水”的问题

在围海造陆工程中，吹填疏浚土是一种即环保又经济的方法。但刚吹填的疏浚土，含水量极高，强度及承载力极低，不能承受施工设备荷载。2007年，研究院开始研究解决上述问题的技术，在结合数十年软基处理技术经验的基础上，提出了无砂垫层滤、排水系统理论，突破了国内外现行标准规范对水平排水系统必须采用中粗砂的限制，由此形成的专利技术“浅表层软基快速加固”，解决了超软弱土难以快速加固的问题。

和传统真空预压相比，这种工艺的优点在于：网格排水通道均匀分布于真空膜，排水畅通通道问题，能够实现快速加固。岩土专家董志良表示：“至少能够缩短一半的工期。” 同时，新工艺铺设了水平排水管，不需要砂垫层，使施工成本降低了三分之一。

作为一种环保型软基处理方法，“浅表层软基快速加固技术”已在厦门、天津、温州和珠海等软基处理地区大面积推广使用，成功解决了这些地区围海造陆工程中400多万平方米的大面积超软弱地基前期处理加固的技术难题，为项目节约资金近9000万元，解决了大量疏浚淤泥和弃土处理问题，充分体现了科技成果转化的价值和低碳环保的效益。

减“氯”，延长建筑物寿命

“目前，在我国沿海城市，海砂的使用是非常广泛的，但其中富含大量的氯离子，会对建筑物中的钢筋造成严重的腐蚀，影响使用寿命和安全。”研究院工程师邓春林介绍道。查阅相关资料，我国服役的大多数港口码头都已经有三十多年的历史了，长时间浸泡在海水中的钢筋混凝土建筑物遭到了氯离子侵蚀，出现了材料劣化、结构功能降低的现象。因此，如何减少“氯离子”成为了保障建筑物使用安全和寿命的首要问题。

2006年，研究院针对海工建筑物中氯离子的问题展开了研究，技术人员查阅了大量的国外资料，并对我国港口码头的使用情况进行了调研，收集了大量的数据，对上述问题进行了试验研究。在试验的过程中，有人提出通电分解氯离子的过程，会产生氢气，对钢筋的性能造成影响。为了验证这一问题，技术人员对正在使用的桥梁码头和在建的混有海砂的建筑物进行了电化学脱盐处理，发现所产生的氢气量并不会影响钢筋的性能，潜在的风险被排除。

经过七年的室内试验和现场的实践，研究院自主研发的“基于电化学脱盐的海港工程混凝土结构修补加固系统”成功了，并被国家知识产权局授予实用新型专利权。这项专利提供了一种全方位的海港工程混凝土修补加固方案，包括电化学脱盐处理前混凝土构件的表面修补处理和电化学脱盐处理系统两部分内容。可以较彻底清除侵入混凝土中的氯离子，从根源上保护混凝土中的钢筋；同时可以提高钢筋周围的碱性，中止钢筋的腐蚀过程；并在混凝土的外部实施环氧涂层防腐，进一步提高了结构的耐久性，必要时也可采用碳纤维加固技术恢复结构的承载力。经检验，该成果可以有效延长混凝土结构寿命15年以上。

“蜘蛛侠”爬上小蛮腰

在超高建筑物上进行施工作业，其安全性和便捷性一直是施工技术的难点。十多年来，研究院积累了丰富的高空施工作业的经验，凭借技术优势和团队，对登高设备和器械进行了改良和创新，自主研发的“提高荷载能力的电动吊篮悬挂系统及电动吊篮登高系统”和“电动攀登器及其应用设备”被授予国家发明专利，并被成功应用于广州“小蛮腰”塔外筒钢结构漆面涂装作业中。涂装工人搭载此装置，犹如蜘蛛侠在“小蛮腰”上自由爬行，大大提升了工作效率。

广州“小蛮腰”是广州的地标之一，吸引了无数的中外游客。“小蛮腰”外筒钢结构两立柱间的距离在7-12米不等，且呈双曲线形状，需采用超长型吊篮横跨于两根立柱之间，并使其能沿立柱上下运行。目前市场上使用的长型电动吊篮因受提升机最大提升能力的制约，无法满足特殊领域需加大荷载的要求。

研究院的两项发明改变了以往吊篮提升机安装架直接安装在吊篮本体上的做法，利用平衡杠杆的原理，采用平衡杆来增加提升机的安装数量，将原吊篮一个吊点一台提升机增加到一个吊点两台或三台提升机，在提升机额定提升能力一定的情况下，成倍地增加了吊篮额定荷载能力，并保证多台提升机在工作状态下同时受力且受力均匀，确保了设备的安全运行，特别适用于超长、角型、弧形或圆形等大型异型吊篮。

此项科研成果不仅解决了高空作业吊篮荷载受限的难题，在提高施工效率的同时也保证了施工安全，攻克了结构上部无合适悬挂点和通过复杂构件障碍物的登高作业技术难题，填补了超高复杂结构登高作业技术空白。

施工智能化，提高海上作业效率

2014年1月17日，研究院牵头研发的科研项目“基于自适应算法的非自航船舶智能控制系统研究”被中国水运建设行业协会鉴定为总体达到国际先进水平。

“十二五”期间，我国将进一步加大对水运建设行业的投资，提高施工装备的现代化程度。但现有施工船舶的自动化、智能化程度不高，定位、移船还大多依赖简单的人工控制装置，未能形成计算机化的体系结构。

研究院的科研成果对自适应智能控制技术、定位技术、CAD模块开发和基于变频器的硬件系统进行了研究，并结合数值仿真技术和实际工程应用，开发了基于自适应算法的“水上施工智能控制软件”具有识别AutoCAD工程图纸，对水上复杂施工环境下船舶移动进行智能控制的功能。水上作业时，施工人员还可将工程船舶施工路径提前输入计算机中，并通过上述系统实时下达指令，指导工程船舶按照AutoCAD图纸的规划完成自动定位和移位，极大地提高了动态移位的精度。

业内专家表示：“海上作业的施工船舶，因受到风、浪流的影响，在工作中经常会被拖离工作点，影响了工作效率和质量，该智能系统最大的优势是可对船舶进行高精度的自动定位和移位，也就是实时纠正偏离位置的船舶。”

该技术成果所形成的“一种快速可靠的水下铺排新技术”和“一种用于非自航船舶的移动定位装置”于近日分别被授予国家发明专利和实用新型专利，并已在港珠澳大桥珠澳口岸人工岛水下铺排和水上插排水板施工中应用。也为国家科技进步一等奖“离岸深水港建设关键技术与工程应用”的完成和推广提供了有力的技术支持。

作为科技型企业，研究院技术信息源的主要占有形式为专利，在对现有技术成果进行集成创新后，专利技术已经成为工程建设中重要的技术指导。近几年，研究院在巩固传统技术板块的同时，也对维修加固、防腐设计、软件开发等领域的技术进行了研究和创新，其中“一种保证新老混凝土结构共同受力的加固结构”的专利技术在维修加固项目应用中，可以解决老结构的混凝土与新浇筑的混凝土因弹性模量、材料性能的不同，难以实现共同受力的世界性技术难题。今后，在港口码头高桩码头纵横梁结构、方桩、高桩墩台等结构的加固维修项目中该专利技术将被广泛使用。