【中国教育在线】江汉大学“国字号”团队：以前沿科技打造爆破行业创新高地

　　6月30日上午8：41分，随着一声巨响，被称作湖北省贯穿南北大动脉“第一路”的京港澳高速公路大悟段成功实施5座跨线天桥同时爆破，拉开了湖北北段沿线56座上跨天桥、27座跨线门架的拆除序幕，也标志着京港澳高速公路湖北段双向四车道扩建至双向八车道的省内首条改扩建高速路工程正式启动实施。

　　领衔指导湖北交通史上这次最大规模拆桥行动“爆破第一棒”的5位中国工程院院士中，谢立礼、谢先启两位都来自江汉大学；所采用的技术是该校精细爆破科研团队完成的《京港澳高速公路跨线天桥精细爆破拆除关键技术及应用》课题研究成果；负责实施此次爆破工程的总指挥，是江汉大学副校长、精细爆破国家重点实验室主任、武汉爆破工程公司董事长贾永胜教授。

　　这支来自江汉大学精细爆破国家重点实验室的“国字号”团队，汇聚了我国爆破行业的顶级大咖、学术精英及青年才俊。他们以服务国家发展战略和经济建设、推动湖北省科技创新与经济社会发展深度融合、突破爆破工程及相关学科发展瓶颈为导向，聚焦民用领域工程爆破理论与技术研究，以前沿科技打造爆破行业创新高地，在国家和湖北省经济社会建设与发展中发挥了重要作用。

　　京港澳高速“五桥同爆”所采用的科研成果和工程技术，根植于精细爆破理念及其技术体系，是由中国工程院院士、我国著名工程爆破专家、中国爆破行业协会会长、江汉大学精细爆破国家重点实验室首席科学家谢先启首创并构建的，在我国爆破发展史上具有里程碑意义。

　　2019年，江汉大学全职引进了谢先启院士及其团队，成立了江汉大学湖北（武汉）爆炸与爆破技术研究院，该研究院是湖北省乃至全国首家专门进行建（构）筑物拆除理论与技术研究的科研机构，通过整合工程爆破湖北省重点实验室、光电化学材料与器件教育部重点实验室、工业烟尘污染控制湖北省重点实验室、持久性有毒污染物环境与健康危害湖北省重点实验室等科研资源，形成了工程爆破学科群，为学校“双一流”建设和科技创新发展奠定了坚实基础。

　　2021年9月，江汉大学省部共建精细爆破国家重点实验室获批成立，这是我国第一家聚焦爆破技术的研究与应用的国家重点实验室，也是武汉市属高校获批建设的第一个国家重点实验室，对引领爆破行业向精细化、高技术、多用途方向发展，服务经济社会发展具有重要意义。

　　既有谢先启院士这样的行业领军人物掌舵，又是“国字号”重大科研平台，实验室自建立之日起，就吸引着全国爆破界的优秀人才纷至沓来。

　　2019年来校的精细爆破国家重点实验室主任、武汉爆破有限公司董事长贾永胜教授是全国有突出贡献爆破专家、湖北五一劳动奖章获得者，主要从事爆炸力学和爆破工程等方面的研究与教学工作，获国家科技进步二等奖2项，省部级科技进步特等奖1项、一等奖9项、二等奖1项。

　　湖北(武汉)爆炸与爆破技术研究院副院长、数字建造与爆破工程学院副院长孙金山教授主要从事地下建筑、工程爆破方面的教学和科研工作，近年来主持国家级课题4项，其他科研项目10余项，先后获国家科学进步奖2项，省部级科技进步奖5项。

　　2023年，中国工程院院士、地震与防灾工程专家、“IAEE地震工程大师”、国际世界地震工程协会终身名誉理事谢礼立教授也全职加入了江汉大学。

　　目前，实验室拥有全职院士2名、双聘院士3名，“千人计划”高层次人才1名、国务院政府特殊津贴专家3人、中科院“百人计划”3人、教育部“新世纪优秀人才支持计划1人。形成了一支以国家级人才为领军、省部级人才为中坚、中青年博士教师为骨干的具有核心竞争力的创新人才梯队。

　　为更好地吸引人才、培养人才、服务人才，继而留住人才、成就人才，发挥人才作用，实验室积极营造良好环境，全力支持各类人才的培育、选拔和推荐工作。

　　近年来，实验室科研团队中，获批湖北省“青年拔尖人才培养计划”1人、“楚天学者”特聘教授2人、“楚天学子”5人、市“有突出贡献中青年专家”1人、“市政府专项津贴专家”3人、“武汉英才”产业领军人才2人、“武汉英才”优秀青年人才12人、入选2022年“新时代武汉青年先锋榜”1人。

　　贾永胜教授领衔的“长大隧道精细爆破科技创新团队”入选2022年度湖北省科技创新团队，孙金山教授领衔的“城市爆破作业安全防控及其数字化创新团队”入选湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队。

　　这支从五湖四海汇聚于江汉大学的“国字号”科研团队，正夙兴夜寐，聚焦国家发展战略和经济建设需求，向着精细爆破领域“卡脖子”的“痛点”“难点”“高点”问题发起挑战

　　“爆破一秒钟，背后十年功。”这是今年5月19日武黄高速改扩建项目控制性工程——鄂州市柯家墩大桥在1秒钟内爆破成功后，贾永胜教授于现场告诉记者的一句话，也是这支精细爆破团队多年来潜心科研攻关、扎根工程实践的真实写照。

　　从1995年汉口三眼桥路一栋18层高大楼的成功爆破，到2004年武汉阳逻的亚洲首例百米高烟囱“之字形”完美坍塌，再到2007年国内首次成功实施高层楼房双向三次折叠爆破拆……精细爆破团队在工程实践中一边积累理论，一边推陈出新。

　　2008年，谢先启院士在理论研究和工程实践的基础上，首创“精细爆破”理念，后又构建出精细爆破技术体系。

　　该理论及体系突破了传统控制爆破的技术瓶颈，通过定量化的爆破设计、精心的爆破施工和精细化的爆破管理，使爆破过程和效果更加可控、危害性更低、安全性更高、环境影响更小，而且更经济，不仅得到国内外爆破同行的广泛认可，也成为我国爆破发展史上的一座里程碑。

　　三十年鼎力攻关，精细爆破团队研发了“高层（耸）建（构）筑物‘多向多次折叠’”“高层建筑物‘定向倾倒、空中解体’”“大型城市高架桥一次性连续塌落”和“大型群体建筑一次性整体爆破技术”等多项拆除爆破新技术，主持完成了许多具有国际影响力的拆除爆破工程，对我国拆除爆破技术的发展起到了重要推动作用。科研成果先后获得国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步特等奖1项、一等奖8项，为爆破行业科技进步作出了重要贡献。

　　2023年12月9日，在长沙召开的中国爆破行业协会七届二次理事会议上，由江汉大学作为第一完成单位，实验室贾永胜教授、孙金山教授、董千副教授等人主持完成的“铁路隧道低扰动数字化爆破技术创新与应用”荣获中国爆破行业协会年度技术发明一等奖。江汉大学作为参与单位申报的“独塔单索面预应力斜拉桥精准定向爆破拆除关键技术研究与应用”荣获科技进步特等奖。

　　今年7月，在武汉召开的2024年湖北省科技创新大会上，由实验室首席科学家谢先启院士，实验室主任贾永胜教授等人主持完成的《复杂环境下高层高耸结构精准爆破拆除设计理论与控制技术》项目荣获湖北省科学技术进步奖一等奖。这是精细爆破团队针对复杂环境下高层高耸结构爆破拆除的新特点与新挑战，依托重大科研课题和典型爆破拆除工程，经过十余年联合攻关，取得的精细爆破领域又一高规格科研成果。

　　丰硕成果的背后，浸透着这支“国字号”科研团队的智慧与汗水。

　　“‘白加黑’，实验室和工地两头跑是工作常态。学校准时发的班车没人坐过，实验室就是大半个家。”精细爆破国家重点实验室副教授陈翔这样描述实验室科研工作的情况。首席科学家谢先启院士身先士卒，冲锋在前。谢礼立院士耄耋之年，雷打不动地到实验室精心指导年轻科研人员。实验室主任贾永胜教授不是在实验室带着大家做科研，就是在工地现场指挥技术人员做爆破，“就没看他有闲下来的时候”。

　　“武汉爆破人深知中国在爆破领域的世界地位和短板，不管身份怎么变，我们心怀‘国之大者’的情怀，主动服务国家战略的责任始终没变。”谢先启院士铿锵有力地说。

　　正是这份中国科技工作者的使命感与责任感，让这支由院士、教授、博士组成的科研人才梯队，在灯火通明的实验室日以继夜，在爆破工程现场三十年如一日严谨细致，亲力亲为。

　　就在这次成功指挥完成京港澳高速公路大悟段5座跨线天桥现场爆破之前的一个月，贾永胜教授刚刚主持并指挥完成了鄂州市柯家墩大桥的爆破。

　　按下按钮到成功爆破虽只用了1秒钟，但从方案设计、现场装药到连网，都是经过科研技术人员此前千百次计算验证的结果。爆破完成之后，技术人员还到现场去收集了包括桥梁的震动幅度在内的各项数据，为今后的工程实践和科学研究积累宝贵经验，提供信息支持。

　　“爆破是一种科学技术，涉及高等数学、结构力学、材料力学等多学科和多领域，要不断吸取和融合这些领域的最新成果，这样才能破解行业‘卡脖子’的难题。”贾永胜教授如是说。

　　近三年来，实验室累计获批国家自然科学基金资助项目和国家重点研发计划资助课题10余项，省部级科研项目和产学研课题20余项，获各类科研经费近5000万元。发表论文50余篇，其中SCI期刊20篇、EI期刊10篇、核心期刊10篇。申请专利30项，其中发明专利12项、获授权专利13项。荣获部级工法2部、部级样板工程2项。

　　作为中国爆破行业协会会长单位，实验室还积极创造条件，开展多学科交叉融合与学术交流活动，先后邀请姜德生、黄卫、岳清瑞、聂建国、杨永斌等多名院士来校讲学；接待部委、省市领导，院士专家、国内外知名行业协会专家调研参观实验室百余人次；并于2021年5月、2023年10月20日两次举办精细爆破东湖论坛，先后有近40位院士、千余名专家学者、企业代表参会，探讨精细爆破前沿科学问题和工程技术进展与发展趋势，成为交流和展示我国爆破行业科技创新成果的重要平台。

　　精细爆破国家重点实验室科研团队，不仅用“团结协作、求真务实、创新高效”的“爆破精神”交出了亮眼的科研成绩单，还积极参与国家重点项目建设，以科研创新成果赋能新质生产力和高质量发展。

　　其主要成果先后应用于京港澳高速、鄂州市柯家墩大桥、郑渝高铁、武钢烧结厂、鄂州花湖机场、甬舟铁路西堠门公铁两用大桥等国家和省市重点项目，产生直接经济效益超过10亿元，为国家和湖北省经济社会发展做出了突出贡献。

　　京港澳高速公路是全国最繁忙的高速公路之一，湖北段通车运行22年，日均车流量已远超设计承载车流量。作为省内首条四车道改八车道的改扩建高速公路，要啃下的第一块“硬骨头”就是拆除56座上跨天桥。这批桥梁建成均超过20年，不仅结构复杂、种类繁多，而且净空高、地形陡峻。精细爆破团队通过一年多的科技攻关，将《京港澳高速公路跨线天桥精细爆破拆除关键技术及应用》课题研究成果运用于此次工程实际，选取了孝感市大悟县境内具有代表性的5座不同结构的上跨天桥，采用“电子雷管远程同步起爆，桥梁原地坍塌解体”的总体爆破方案，于今年6月30日，成功完成“五桥同爆”。相较于当前主流的机械拆除法和SPMT拆除法，“五桥同爆”所采用的精细爆破科研技术将效率提升了40%以上。即便和传统爆破拆除法相比，效率提升也达到20%以上，为后续待建高速改扩建项目提供了经验样板。

　　武黄高速改扩建项目要爆破的柯家墩大桥建于1991年，全长146米，原设计为一级公路专用桥梁，后又进行了加固，整体强度高、刚度大。精细爆破团队采用“工业电子雷管延时起爆网路，一次性整体爆破大桥”的总体爆破方案，将其研发的工业电子雷管用于此次爆破工程之中。该雷管兼具“高安全性、高可靠性、高精度”特点，操作人员通过起爆器远程充电引爆雷管，每根雷管的起爆延时精度都可达到“毫秒级”。5月19日，在实验室主任、武汉爆破有限公司董事长贾永胜教授全程现场指挥下，该桥1秒钟内爆破成功。

　　2018年至2023年，精细爆破团队先后负责了鄂州花湖机场的走马湖水系综合治理工程、机场飞行区场道土石方爆破工程一二四标、机场净空区黄山碍航山体降高工程等12项爆破工程，总计完成近1亿立方米土石方爆破，为这座亚洲首个、世界第四个的专业货运枢纽机场按时建成、校飞奠定了坚实基础。

　　2020年至2022年，精细爆破科研团队的“铁路隧道低扰动数字化爆破技术创新与应用”研究成果被广泛应用于郑渝高铁襄万段的黄家沟隧道、苏家岩隧道、庙湾隧道等17座隧道的爆破工程中，为解决围岩软弱、超挖严重、进尺短、工效低等问题提供了重要支持，助力“八纵八横”高铁网重要组成部分的郑渝高铁襄万段控制性隧道工程提前6个月贯通运营，增加经济效益达3.85亿元。

　　2022年5月，精细爆破团队负责的武钢烧结厂高56米、总建筑面积9700平方米主厂房和高180米钢筋混凝土烟囱爆破项目，采用自主研发的多项专利技术，通过登高车钻孔、装药、连网作业、优化炸药单耗、起爆网路，应用覆盖防护、近体防护和保护性防护等措施，不仅降低了高空作业安全风险，而且有效控制了爆破振动、塌落触地振动和个别飞散物等有害效应，实现了爆破构件可靠破碎，确保了构筑物的精准倒塌和充分解体，被委托方赞誉为“一次完美爆破”。

　　还有在建的世界最大跨度公铁合建桥梁和世界最宽跨海大桥——甬舟铁路西堠门公铁两用大桥。该大桥采用嵌入式设置沉井深水基础，在世界范围内尚属首例。技术团队负责该项目主塔基础水下爆破及挖运工程，同步开展深海岩石基础成型控制爆破关键技术研究，进一步完善了水下钻孔爆破技术体系。

　　以及施工中的中国海拔4000米的高原项目，也是采用精细爆破团队的智能爆破试验确保安全……