期刊-2025-08

宁夏交建: 为腾格里沙漠系上“黑丝带”

文/本刊记者 冯昭

2025年08月10日

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始建于1958年的宁夏交通建设股份有限公司(以下简称“宁夏交建”),是一家以交通基础设施投资建设与施工为主营业务的区域性交通龙头企业。其前身为宁夏公路工程局,发展历程可以概括为“生于宁夏交通拓荒之年,立于体制改革之机,兴起于‘一带一路’倡议+黄河流域保护与高质量发展的区域战略升级”。

近年来,宁夏交建以本地化深耕支撑宁夏“交通强区”,以国际化布局融入全球基建网络,致力于成为绿色、低碳、智慧、可持续发展的交通领域标杆企业。自主研发,则是其逐浪交通市场、实现发展愿景的必由之路。


构建多层科研创新平台


为激活企业科技创新潜能,近年来,宁夏交建瞄准交通基础设施建筑工程行业发展趋势,以市场及项目需求为导向,持续加大技术研究支持力度。

他们从顶层设计入手,先后出台了《宁夏交建人才留才基金管理办法》《专家型、工匠型专业人才管理办法》《在职人员学历深造教育管理办法》《宁夏交建人才与科技工作奖励办法》等引才、育才、稳才机制,推动人才结构优化和创新能力提升,形成“以人才促创新,以创新促发展”的正向循环。

以此为背景,宁夏交建研究院现有专职硕博士研发团队50余人,组建了8支聚焦前沿、特色鲜明的科技创新团队,围绕固废资源道路化综合利用、高性能绿色低碳建筑材料、功能型沥青路面新技术、高性能水泥基复合材料、机场道面智慧低碳建养技术、桥梁结构检测加固与智能运维以及交通数字化等方向,开展科研创新。研发团队基于行业发展需求,自主研发了多项核心技术,并先后获批国家博士后科研工作站、企业技术中心、宁夏道路养护工程技术研究中心、宁夏固废资源道路化综合利用技术工程研究中心等四所国家级、自治区级科研平台。依托这些科研平台,宁夏交建围绕粉煤灰、煤矸石、煤气化炉渣、钢渣等工业固废和既有建筑、道路固废在道路建设中规模化利用技术研究方向,通过系统性试验及理论分析,掌握了以钢渣和粉煤灰为主的大宗工业固废道路化工程应用关键技术,将工业固废应用于道路建设当中。

“宁夏交建的核心技术是基于通用技术的深度创新,形成了自主可控的知识产权和适用的技术方案。”宁夏交建研究院副院长、科技创新中心主任贾小龙告诉本刊记者。


研发绿色低热“水泥”


近年来,伴随优质筑路材料的日益短缺,整个行业都亟需寻找新的替代品。与此同时,如何处理大量的工业固废,是各地各企业绕不开、躲不掉的困扰。

例如,传统硅酸盐水泥作为道路工程常用耗材,不但需要消耗大量天然石灰石,而且在烧制过程中会产生大量二氧化碳。由于宁夏地区日照时间长、昼夜温差大,采用传统硅酸盐水泥进行道路施工,常常面临凝结时间短、碾压作业难以进行等问题,并且硅酸盐水泥具有早期水化热较高的特点,高水化热在分布不均及大温差环境相互作用下,往往会导致收缩开裂。

为开发优质替代材料,从2019年6月,宁夏交建研发团队开始对宁夏地区的工业固废进行为期6年的理论研究、实验验证和技术攻关,通过建立不同源头的工业固废数据库,提出工业固废分级分类方法,以此保障进场材料性能的稳定;通过激发剂组分的优化升级,解决全固废胶凝材料的早期力学性能差;在全固废胶凝材料生产阶段,通过控制产品细度、比表面积、三氧化硫、氧化钙等参数,保障出厂产品的稳定性。与此同时,通过参加学术会议密切关注行业动态和技术发展趋势,以便及时调整技术路线和研发策略。

在全固废胶凝材料产品进入市场前,研发团队严格结合市场应用场景进行验证,以检验产品对应用场景的适应性;此外,全固废胶凝材料作为一种新产品,在不同地区的推广也面临技术挑战。因此,科研人员在进行产品应用的同时,积极申报相关标准,从而确保产品在使用时有明确的评价依据。

最终,宁夏交建研究院在2020年9月成功研发出工业固废占比超95%,添加少量活性靶向激发剂形成的可等量化替代传统硅酸盐水泥的绿色低碳水泥——全固废胶凝材料。该产品可实现碳减排90%、降低能耗85%,并具有“低热微膨胀、耐腐蚀性强、抗折强度高”等特性,解决了传统水泥应用过程中普遍存在的收缩开裂现象,适用于道路、水利、矿区等工程及地下结构应用场景。

“针对材料的均化问题,我们开发了‘分级粉磨+高效选粉’核心工艺单元和‘预混仓湍流搅拌-气力流态化处理-多库智能配比’三级梯度均化体系,并通过构建全链模块化质量溯源系统,实现了产品质量的稳定控制。”贾小龙介绍,该成果不仅为企业开辟了新的利润增长通道,更因为显著的降碳潜力,成为推动交通基础建设绿色低碳转型和布局碳交易市场的关键技术之一。在此期间,宁夏交建在石嘴山市投资1亿元,建设投产了50万吨全固废胶凝材料生产线,每年可消纳工业固废48万吨,碳减排44万吨,降低能耗5万吨标准煤。依托技术优势,宁夏交建还与外省企业合作,分别在河南焦作、江苏盐城、江西宜春、浙江绍兴孵化出总产能400万吨的生产线,其中河南焦作项目已经投产,江苏盐城项目一期也将于今年下半年正式投产。

宁夏市场监督管理厅也发布实施了由宁夏交建研发团队编制的《全固废胶凝材料道路工程应用技术规范》地方标准。“目前,全固废胶凝材料产品已在宁夏农村公路、国省干线以及高速公路项目中得到推广应用。”贾小龙说,“未来,我们会不断拓展全固废胶凝材料在道路建设中的应用范围。”


攻克沙漠公路建设难题


在天然植被覆盖率不到1%,降水稀少且蒸发量大,沙暴扬尘天气多的腾格里沙漠修筑高速公路,谈何容易。面对脆弱的生态环境,课题组研发出“沙漠腹地公路修筑与风积沙资源化利用关键技术”,使乌玛高速公路青铜峡至中卫段的18公里,作为宁夏首条穿越沙漠腹地的高速公路,被轻轻“放”在沙漠上。

那段时间,为了拿出合理的实施方案,贾小龙每天带领团队在沙漠里开展调查工作;为了使科研进度与工期进度匹配,科研团队每天六点前就起床,备好水和干粮赶往施工现场,进行现场踏勘和试验数据采集工作。

“过程虽然艰辛,但只要看到我国首条沙漠腹地高速公路建设顺利通车、安全运营,科研成果在工程实体项目中生根发芽,并解决实际技术难题,成就感和幸福感便涌上心头。”贾小龙回忆。

2025年7月底建成的国内首条固废“全路段、全断面、全层位”规模化利用高速公路——乌玛高速惠农至石嘴山段工程,不仅成为交通运输部首个固废类科技示范工程,同时也是国家发展改革委第一批绿色低碳先进技术示范项目。乌玛高速石嘴山段共消纳利用工业固废近300万吨,实现了宁夏工业固废百万吨级超大规模应用,成为交通领域固废应用的一个标杆案例。


科研成果助力“一带一路”


研发团队的努力,使宁夏交建先后获得宁夏科技进步奖、中国发明协会成果奖、绿色矿山科学技术奖、山东土木建筑科学技术奖、中国创新创业大赛总决赛优秀企业奖等荣誉;“以科技创新引领打造沙漠腹地生态高速公路”项目更是入选“新中国成立75周年交通强国优秀案例”,3项成果入选交通运输部节能低碳技术推广目录,3项成果被评为中国公路学会重点节能低碳技术。

截至目前,宁夏交建已累计获得授权专利180余件,围绕全固废胶凝材料技术申请的“一种高掺量煤气化炉渣基绿色低碳胶凝材料及制备方法”就是其中的典型代表。

技术攻关方面,开发基于大模型和材料基因组的固废材料智能设计平台,以期实现材料研发效率的指数级提升;提出工业固废道路耐久性结构设计方法,攻克固废道路材料与复合结构适配性差的关键问题,提升固废道路结构路用性能;构建固废道路全断面服役性能精准评估方法,为固废道路全生命周期质量把控和性能优化提供坚实保障;搭建绿色地基固废处理技术体系,研发能保障路基长期服役的固废基坡面防护、生态修复和支挡材料。

智能转型方面,围绕交通基建领域多源异构复杂图文结构数据提取技术、领域大模型训练技术构建行业知识图谱,从而实现交通基建垂域大模型的训练;围绕行业知识问答、工程技术文档写作、智能核算报表、数据分析、智能投标等场景构建智能体,助力降本增效;围绕公路建养与“一带一路”建设等需求,训练交通基建领域视觉大模型、“一带一路”跨语种基建大模型。

“宁夏交建研究院还将依托宁夏回族自治区区位优势,以及公司海外业务布局,牵头建立‘一带一路’(中东-中阿)工程技术研究中心,以此推动科技成果在‘一带一路’沿线国家的研究与应用推广。”贾小龙说。


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