面向我国碳达峰和碳中和的双碳战略发展需求，随着公路工程建设体量不断增大、施工要求逐步提升，公路混凝土箱涵预制装配化技术受到更多设计者的青睐。现有规范标准体系对装配式混凝土箱涵的适用性不足，缺乏相应的设计与施工质量控制方法及技术标准，在一定程度上影响了装配式混凝土箱涵的快速发展。
      为满足高速公路绿色低碳的发展需求，聚焦预制装配式混凝土箱涵低碳建造与高效施工的重难点问题，围绕公路预制箱涵高性能结构体系、精细化设计方法、高效率施工工艺，率先开展了关键技术攻关及应用，先后完成了3项省部级科研项目。通过国内外调研、理论研究、数值模拟、模型试验、现场测试等手段，项目创新发明了集整体结构-局部构造为一体的高性能预制箱涵结构体系，建立了预制装配式箱涵精细化设计计算方法，研发了系列预制箱涵高效吊装装备，首次建立了预制箱涵标准化施工工艺及成套质量控制标准，填补了行业空白，研究成果达到国际先进水平。
   
高性能接头体系
 
      发明了集整体结构-局部构造为一体的高性能预制箱涵结构体系。构建了含规格尺寸标准化、分块分段部品化、连接型式合理化等的分块分段预制拼装混凝土箱涵结构体系，研发了增强箱涵整体受力性能的接缝型式及保障预制箱涵接缝抗渗效果的多重防水构造，揭示了预制箱涵在静、动荷载作用下受力性能演变规律。
 
 
精细化设计方法
 
      构建了通过局部连接构造和双向预应力体系提升箱涵整体性能的设计计算方法。建立了常用止水条防水压力与吸水膨胀率、压缩应力之间的相关性曲线，提出了适用于不同埋深的装配式箱涵止水条防水指标设计计算公式，优化了拼接缝防水构造设计，可实现装配式箱涵防水性能的提升。提出了装配式箱涵常用横向接缝构造抗弯刚度的精确计算公式，建立了基于接缝防水性能要求的双向预应力设计计算方法，实现了模块化拼装箱涵设计计算从三维实体模型向平面框架模型的转变。
 
 
高效率施工工艺
 
      为推动预制箱涵低碳快速建造，保障预制箱涵施工质量，首次建立了预制箱涵标准化施工工艺及成套质量控制标准体系，研发了系列预制箱涵高效吊装装备及质量管控方法，提升了预制箱涵低碳高效建造水平。
 
 
获奖、知识产权

      以上研究成果获取了3项省级工法，完成了1项江苏省品质样板工程（也入选部级“平安百年品质工程”示范创建项目），发表论文14篇，授权专利30余项（涵授权发明专利12项），发布地方标准1部，主编团体标准1部，获得中国交通运输协会三等奖1项，被省交通厅评定为2023年度交通运输优秀科技成果。
 
   
      研究成果成功应用于南通锡通高速、濮新高速及海启高速等典型工程，其中南通锡通高速工程于2021年被认定为交通运输部“平安百年品质工程”示范创建项目，是江苏省首次大规模采用该项技术。该项目顺利完成了2021年度江苏省交通品质样板工作要点及以2022年度持续攻关任务，编制了《预制拼装混凝土箱通、箱涵设计与施工指导意见》，研究及实践成果得到了省厅专家组的高度评价。经工程应用证明，该项目相关研究成果为本工程箱涵施工质量控制提供了技术支撑，提高了分块式预制箱涵整体受力性能，提升了预制装配式箱涵防水性能，有效保证了工程建设中装配式箱涵施工质量，具有显著的经济社会效益。