风积沙改良土高铁路基施工现场埋设传感器
深海桥梁钢吊箱施工智沉设备安装调试
风积沙改良土室内力学性能测试试件本报记者 毕云丹/文 周海燕/图
一年前，为破解“科技成果从实验室走向产业化”的初始难题，在渭南市科技局的大力支持下，陕西铁路工程职业技术学院聚焦轨道交通领域成果转化，成立了智慧城市轨道交通工程概念验证中心，并于2024年11月被认定为陕西省首批概念验证中心。这一举措，填补了基础研究成果与市场化应用之间最前端的缺口，为智慧城市轨道交通工程行业创新成果提供可行性检验场。
如今，一年过去，陕西省智慧城市轨道交通工程概念验证中心已悄然孵化出多项令人瞩目的成果，以其扎实的实践，证明了其在激活创新潜能、赋能人才培养、服务产业升级方面的现实价值。
从“纸上蓝图”到“水中基石”：一项技术的概念验证之旅
修建跨海桥梁，面临的巨大挑战之一是将重达成百上千吨的钢吊箱精准下沉至预定位置。钢吊箱像一个安装在海中的箱子，其底部与海中桩基相连并固定，然后向底部浇筑混凝土，同时抽干里面的海水，就可以为桩基之上的承台浇筑施工提供一个安全的环境。钢吊箱施工的难题之一是精准定位，在强冲刷、大潮差、急流速的影响下，精确定位更是难上加难。
陕西铁路工程职业技术学院曾绍武老师根据多年BIM技术和工程实践经验，提出了“钢吊箱智能同步下沉控制技术”，他提出“综合利用BIM技术和智能控制技术，利用已施工桩基作为支撑，通过千斤顶同步控制下沉”的构想，听起来巧妙，但在波涛汹涌的工程环境中是否可行？
这个疑问，被带到了概念验证中心。答案的寻找，始于一个“微缩世界”。中心团队以某跨海大桥钢吊箱为例，制作了一个缩尺模型，包含了16根桩、16个吊点及每根桩4个千斤顶的复杂结构及海洋环境。
“这不仅仅是做个模型那么简单，它是一个完整的系统验证。”曾绍武介绍。
为了做好此项验证，概念验证中心成立了涵盖桥梁、机电、通信等跨专业领域的验证团队，曾绍武带领道桥等专业的学生负责结构设计、建模和力学检算；张军胜老师带领学生潜心研发同步控制系统，通过精确控制来实现钢吊箱的精确定位，并融入位置传感器进行实时反馈。数字技术团队则利用BIM和数字孪生技术，动态呈现钢吊箱下沉的每毫米变化。
道桥3233班的李欣童在项目中负责结构连接及可靠性测试，她感慨：“看着课本上的理论，通过自己的手，变成一个真实运行、解决实际问题的系统，这种成就感无与伦比。”
验证成果令人振奋：该技术不仅能实现毫米级的下沉精度，更能有效节约工期，确保施工过程中的安全稳定。这项由概念验证“淬火”的技术，不仅成功应用于真实的桥梁施工项目，与行业内一流企业达成合作意向，更衍生出竞赛成果，在2025年世界职业院校技能大赛总决赛道路与管道运输赛道荣获银奖，具备了冲击更高奖项和产业化的坚实底气。
从“一盘散沙”到“坚固路基”：理论在实验中凝练成真
如果说钢吊箱项目展示了概念验证对复杂系统工程的赋能，那么风积沙改良路基项目则体现了其对工程实践创新的深度支撑。
我国新疆、青海、内蒙古等地区广布着颗粒细腻、松散无粘性的风积沙，传统上被视为路基施工的“不良材料”。能否将其“变废为宝”，改良成合格的路基填料？这成为一个值得验证的问题。
基于学院袁光英团队的技术研究项目，概念验证中心联合长安大学，开启了一场严谨的科学试验。团队选取内蒙古当地的风积沙，创新性地采用“水泥+粉土”的复合改良剂，并利用现场地下水，力求方案“接地气”。随后，一系列关键试验在中心实验室展开：
以掺加30%粉土和6%水泥为例。击实试验确定了使改良土达到最大密度的最佳配比与含水率，结果为最大干密度达1.95g/cm3，为压实提供了标准。无侧限抗压强度试验中，试件28天强度达到1.26MPa，超1.2MPa的设计标准，证明了其足以承受路基荷载与车辆反复碾压。实验室的成功只是第一步，概念验证的最后一环是走向现场。在包银铁路一段100米的铁路试验段上，施工机械轰鸣，压路机来回碾压。现场检测数据显示：平均压实度96.3%，碾压后表面平整无裂缝。这标志着，“风积沙变路基”的概念，已彻底通过了从理论、实验到现场施工适配性的全面验证，为广大风积沙地区推广这项低成本、高性能的筑路技术铺平了道路。
赋能与展望：概念验证中心的“一周年答卷”
回望这一年，陕西省智慧城市轨道交通工程概念验证中心的成就，不仅在于几个成功的项目，更在于它成功构建了一套行之有效的创新孵化模式。
它是一座跨学科的协同平台。无论是钢吊箱项目中的道桥、机电、数字技术融合，还是风积沙项目与长安大学的校际合作，概念验证中心打破了专业壁垒，让不同领域的智慧在解决共同问题中碰撞出火花。
它是一所“做中学”的实践课堂。学生们在真实的技术验证过程中，不再是知识的被动接受者，而是创新的亲历者与参与者。他们的动手能力、解决问题的思维和团队协作精神得到了前所未有的锻炼。
它是一座连接创新与产业的坚实桥梁。概念验证中心精准聚焦于“小试—中试—产业化”链条中最前端、也最关键的“概念验证”环节，为后续与如渭南蒲城“深蓝”等中试基地的合作，直至最终的技术推广和产业化，奠定了可行性基础。
成立一周年，只是一个开始。
陕西省智慧城市轨道交通工程概念验证中心已经用实践表明，它正有力地打通科技创新“最初一公里”的梗阻，让更多埋藏在实验室和头脑中的“金点子”，得以破土萌芽，最终成长为服务社会经济发展的参天大树。
