在河南交通职业技术学院的工程材料实验室内，一群青年师生正围绕着一台精密材料测试仪仔细观察。透明容器中的高性能复合材料看似普通，却蕴含着桥梁养护领域的一项颠覆性突破——一种新型桥梁伸缩缝自修复材料。这项创新技术有望让桥梁伸缩缝的裂缝“自动愈合”，从根本上改变传统桥梁养护模式。值得一提的是，团队核心成员还参与了国家标准修订的部分试验工作，学子们依托专业实验室，完成了纤维增强水泥基材料力学性能、等关键试验，提供了核心数据，彰显了职业教育在行业标准化建设中的实践价值。

实验室里的革命：微生物自修复技术

项目负责人李亚龙告诉记者，在扫描电子显微镜下，无数个直径仅几微米的“巴氏芽孢杆菌”分布在聚氨酯弹性体基体中。这些微胶囊内部封装了活性修复剂，构成了材料的“内置愈合系统”。

“当桥梁因温度变化或车辆冲击荷载产生微裂缝时，裂缝尖端会划破微胶囊，修复剂随之释放，在环境温湿度的触发下迅速固化，自动填充裂缝，实现自我修复。”项目负责人李亚龙解释道。公路小匠团队通过引入微生物菌群，使材料具备多次自修复能力。实验室测试数据显示，与传统伸缩缝修复材料相比，这种新型材料的裂缝修复效率显著提升，且具有可重复自修复特性。这意味着桥梁伸缩缝的使用寿命将大幅延长，全生命周期养护成本可有效降低。

产教融合结硕果：与校友企业协同攻关，从实验室到工程实际应用

值得关注的是，这项创新成果并非停留在实验室阶段，而是通过产教融合机制，特别是与校友企业的深度合作，正在快速走向一线工程实际应用。作为该校产学研合作的重要平台，校友企业——河南交院工程技术集团有限公司，我校与其保持着紧密的战略合作关系。依托这一合作机制，学校充分发挥科研优势，企业则提供工程实践场景和应用验证条件，双方共同搭建了“企业出题、师生解题、市场检验”的创新闭环。这种模式让工程一线的“真难题”转化为科研课题和创新项目，实现了从实验室到工程现场的无缝衔接。

“学生们的创新点非常契合当前预防性养护的需求。”校属企业技术负责人表示。截止目前，团队研发的产品已经在大广高速、济新高速和金水区中转站桥投入使用，验证这种新型自修复材料的实际服役性能。初步数据显示，该材料对早期微裂缝的主动防治效果显著，且施工简便、无需大型设备，大大降低了养护作业对交通通行的影响。

预防性养护新思路：从“亡羊补牢”到“未雨绸缪”

我国桥梁伸缩缝养护行业长期面临“重治疗、轻预防”的困境。传统养护通常是在伸缩缝橡胶条破损、混凝土开裂等问题明显暴露后才进行修补，不仅成本高昂，且封闭道路施工严重影响交通通行。统计显示，我国现有公路桥梁数量庞大，相当比例的桥梁伸缩缝存在不同程度的老化、开裂、渗漏等病害。

项目指导老师、桥梁工程材料专家栗威指出：“预防性养护的核心在于对早期微裂缝的及时处置。自修复伸缩缝材料的应用，代表着桥梁养护从被动维修向主动预防的战略转变。我们的目标是让桥梁在服役期间始终保持‘健康状态’，而非等到病害恶化后再进行大规模维修。”

据了解，这种新型自修复材料适用于桥梁伸缩缝的全周期使用——无论是新建桥梁的伸缩缝安装，还是既有桥梁的伸缩缝修复，均可发挥其独特优势。从安装阶段的主动预防到服役期间的损伤自修复，该材料能够贯穿伸缩缝整个生命周期，有效遏制微裂缝的萌生与扩展，确保持续保持良好的密封性能与服役状态，真正实现“一次施工，全周期守护”。

智能配合比软件：精准定制每一份材料配方

自修复材料要发挥最佳性能，必须针对不同桥梁工况“量体裁衣”。为此，公路小匠团队开发了一套智能配合比设计软件，能够根据桥梁所在地区的气候特征、交通荷载等级、伸缩缝结构类型等参数，精准输出包含基体材料、功能添料等在内的完整配合比方案，从源头上解决了传统桥梁伸缩缝安装与修复过程中模量计算不精确、材料与工况不匹配的行业难题。

在项目实验室里，项目团队成员李雨霏向记者展示了这套软件的操作流程。输入桥梁所在地的年温差范围、伸缩缝设计位移量等关键参数后，系统基于内置的材料数据库共享模式和AI算法，快速生成一份详细的配合比清单：自修复微胶囊的掺量百分比、增强填料的种类与添加量，以及抗老化剂、偶联剂等功能添料的具体配比。以往，工程师往往依赖经验公式或粗略估算来确定伸缩缝材料的模量和各组分比例，导致实际安装的材料要么偏软、在重载下过早变形，要么偏硬、无法适应大位移而开裂，或者因功能添料搭配不当而使自修复效果大打折扣。而该软件通过融合大量实桥测试数据与材料本构模型，能够将模量计算误差控制在5%以内，同时确保各功能添料协同增效，显著提升了材料配方的科学性与精准度。

“每一座桥梁所处的环境不同、承受的交通压力不同，自修复材料也应该‘一桥一配方’。”团队成员、检测专业学生李雨霏介绍说，“这套智能配合比软件相当于一位不知疲倦的材料专家，能够在几分钟内输出从主材到各种功能添料的完整配比，避免因配合比不当导致的伸缩缝早期失效。”目前，该软件已在校友企业的多个养护项目中进行了验证，其推荐的配合比方案在实际应用中表现稳定，得到了现场工程师的高度认可。未来，软件还将嵌入云端平台，实现远程配方推送和迭代优化，进一步提升桥梁伸缩缝养护的智能化水平。

未来展望：科技守护桥面安全通行

目前，公路小匠团队已就自修复伸缩缝新材料核心技术申请了6项国家发明专利、4项软著、1项科技查新，涵盖一种复合纤维高性能混凝土拌合叶片、一种混凝土桥梁伸缩缝浇筑挡板装置等核心技术，并通过产教融合平台与校友企业达成了技术成果转化协议。

近年来，高校与校友企业共建研发中心、联合申报科研项目、联合培养人才的合作模式正在加速推动土木工程领域的成果落地。

随着试验数据的不断积累和产品配方的持续优化，这种创新型桥梁养护材料有望在全国范围的高速公路、干线公路及城市桥梁中推广应用，为我国庞大交通基础设施的安全可靠运行提供关键技术保障。

“每一座桥梁的‘关节’都值得被精心守护。”李亚龙和他的团队成员们表示，通过产教深度融合的持续创新，中国的桥梁养护技术将迈上高质量发展的新台阶，为亿万出行者提供更加安全、舒适、畅通的通行环境。

在青春与创新的碰撞中，河南交院的学子们用科技力量诠释着新时代交通人的责任与担当，为建设交通强国贡献着自己的力量和智慧。

图：李亚龙、刘晨阳、余兴/文：贾世民、李雨菲

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