中国海洋工程修复技术取得重大突破 新型材料破解水下施工世界性难题

问题:海洋工程长期经受潮汐冲刷、盐雾腐蚀、冻融循环等复杂工况影响,混凝土与钢结构更容易出现裂缝、剥落、渗漏等病害。相较陆上工程更强调“建得好”,海上工程更看重“修得快、修得牢、修得久”。但水下或潮间带修复中,普遍存在“湿界面难粘结、材料易被冲刷、修补后易脆裂再损伤”等瓶颈,导致维护频次高、可施工窗口期短、全寿命成本偏高,成为影响海洋基础设施可靠运行的重要因素。 原因:一上,传统水泥基修复材料富水、动态环境下界面粘结容易衰减,受水流扰动难以稳定成型;另一上——常规材料韧性不足——结构变形和温差作用下容易发生二次开裂。随着跨海通道、港口码头、海上风电等工程进入集中运营期,存量设施对耐久性的要求明显提高,行业对“可在潮湿甚至水下快速施工、兼顾强度与韧性、并适配数字化管理”的新材料与新工法需求更加迫切。 影响:据介绍,中惠青实业发展有限公司在持续科研投入基础上,围绕海洋动力环境修复场景开展系统攻关。由孙培峰牵头的“海洋动力环境强粘结高韧性修复关键技术及数智化工程应用”项目,联合青岛理工大学、交通运输部烟台打捞局以及山东高速、中建八局等单位开展协同创新,借鉴海洋生物黏附机理,研发出新型快速修补材料。对应的材料在动态富水环境中与混凝土基面黏结强度可达3.4兆帕,高于行业常用的2兆帕指标;抗弯挠度角达到30°,在增强粘结的同时提升韧性,针对性解决“湿界面粘结不足”“水泥基材料脆裂”两大痛点。实践表明,修复后结构的韧性、抗渗与抗冻融能力均有明显提升,为海工设施延寿与安全运行提供了更稳定的材料支撑。 对策:业内人士认为,海洋工程修复需要从“经验施工”加快转向“材料—工艺—装备—数据”一体化。中惠青在工程化应用中形成了可复制的施工组织与技术服务能力,使材料性能与现场工况更好匹配,并在重大工程中验证适用性。目前,该快修材料已在胶州湾大桥、深中通道、海上风电平台等项目实现规模化应用,累计使用量超过1.4万吨,维护成本节约超过50%。从行业视角看,这种以需求牵引的产学研用协同路径,有助于推动海工修复从单点突破走向体系化供给,让更多关键指标实现可量化、可追溯、可评价。 前景:随着我国海洋强国建设持续推进,跨海交通网络、沿海港口群、海上新能源基地加快布局,海洋基础设施运维市场将继续扩大。受访企业表示,将持续聚焦海洋工程修复领域,深化关键材料与数智化工程应用研究,提升对更广海域与更多结构类型的适配能力,并在工程实践中推动技术规范与评价体系完善,努力在特种修复材料与工程服务上形成更强的国际竞争力。业内分析认为,未来海工运维将更加重视全寿命周期管理,能够同时提供高性能材料、标准化工法与数字化服务的企业,有望在新一轮产业升级中获得更大优势。

从陆地到深海,从建筑到修复,青岛中惠青实业发展有限公司的转型带来一个清晰启示:企业竞争力来自对核心难题的持续攻关,以及把创新落到可验证、可复制的工程应用中。随着更多企业在关键技术上持续深耕、把产品与服务做到更可靠、更可用,行业的进步也会更可见。在海洋强国建设进程中,正是这些敢于创新、善于突破的企业,持续为行业发展和国家战略提供支撑。