世界跨度最大公鐵兩用斜拉橋——滬通長江大橋主跨亮化工程進(jìn)行后期的調(diào)試中,大橋通車。這座代表中國乃至世界最高水平的大橋全長11.07公里,三索面三主桁斜拉橋,集國鐵、城際鐵路和高速公路于一體。主跨1092米、主塔325米、橋位整體吊裝2000噸,可抵御14級臺風(fēng),8級地震,10萬噸級船舶的撞擊。
大橋總設(shè)計師,專注橋梁設(shè)計三十余年,功名赫赫。他就是中鐵大橋勘測設(shè)計院集團(tuán)有限公司總工程師、西南交通大學(xué)1985屆鐵道橋梁專業(yè)校友高宗余。看著滬通大橋從藍(lán)圖變成現(xiàn)實,他有感而發(fā):"公鐵兩用橋的設(shè)計和建造,比純公路橋難度要大很多。"
"滬通大橋,這橋建得不容易"
"滬通長江大橋是2005年正式開始研究的,此后整整5年,我們都在論證橋位。這5年非常痛苦,因為此處長江已近入海口,江面寬,又是黃金水道,通航要求高,而且好的橋位早就被選完了。"高宗余介紹說。
除此之外,設(shè)計團(tuán)隊還要面對前所未有的高速重載要求。團(tuán)隊率先考慮并列設(shè)計公路和鐵路兩座橋。"這個設(shè)計思想穩(wěn)妥簡單,但是沒有絲毫創(chuàng)新,不僅浪費寶貴的岸線資源,而且重復(fù)建設(shè)。"為尋求一種最科學(xué)經(jīng)濟(jì)的設(shè)計方案,高宗余帶領(lǐng)團(tuán)隊,幾經(jīng)篩比、優(yōu)化,最終拍板采用斜拉橋的橋型,其設(shè)計規(guī)模是世界第二、國內(nèi)最大的斜拉橋——橋面上是兩條鐵路,并排跑4列火車;橋面下是4車道高速公路——滬通大橋載重亦為世界最大。
"這樣的設(shè)計比三項工程分建節(jié)約投資100億元。"高宗余十分自豪。2013年12月,鐵總和江蘇省政府下達(dá)了《新建南通到上海鐵路滬通長江大橋工程初步設(shè)計的批復(fù)》,僅3個月,大橋院在高宗余的帶領(lǐng)下,開足馬力,將大橋所有的施工圖出完——2014年3月,滬通大橋正式開工。
"工程師不能失敗!"
做工程的,決不允許失敗。這是高宗余和他團(tuán)隊的執(zhí)念。
"科學(xué)家可以失敗,但工程師不能失敗。科學(xué)家要苦思冥想,說不定失敗反而會激發(fā)出智慧的火花;而我們是工程師,工程師失敗了,工程就失敗了,這國家的損失就太大了。"高宗余多次對團(tuán)隊同事說。
滬通大橋遇到的一大難題是砂土地基。地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn),橋塔所在的位置再往下二三百米,仍是砂土層。通常建橋是在河床上打樁,樁要一直打到巖石層站住,然后在樁上造橋塔,找不到巖石層可怎么辦?
高宗余(右)和方秦漢(中)院士一起探討橋梁建設(shè)工作
此關(guān)必破。高宗余和他的設(shè)計團(tuán)隊反復(fù)研討,最后他拍板確定了一根樁也不打的"沉井方案"。他們設(shè)計了一個超巨型的"鋼殼+鋼筋混凝土"組合式沉井,平面尺寸相當(dāng)于12個籃球場,是世界上規(guī)模最大的深水沉井基礎(chǔ)。沉井分為上下兩部分,各有將近20層樓這么高,下部是鋼殼沉井,在南通制造基地焊接完成后,浮運到現(xiàn)場,全部打進(jìn)江底的砂土層后,底部再用近10多米厚的混凝土封住,形成一個超5000平方米的承重平面;然后上面再加混凝土沉井,混凝土沉井高出江面,上部形成一個高8米的承重平臺,橋塔就站在承重平臺上。高宗余說,"我們用這項世界首創(chuàng)的巨型組合沉井技術(shù),將基礎(chǔ)打的牢牢地,確保滬通大橋可以抵御8級地震和13級臺風(fēng)侵襲。"
"對我們設(shè)計師來說,每一座大橋都是不同的,都是根據(jù)功能要求和各種環(huán)境限制條件專門定制的。滬通長江大橋,就是我們?yōu)榉?wù)長三角定制的。"高宗余說。
有人問他:"造橋時遇到什么情況,您作為設(shè)計師最緊張?"高宗余回答:"那就是大橋即將合龍前一刻,因為橋梁懸臂伸出去最遠(yuǎn),那時橋面所有的重量都在斜拉索上,前一天晚上會反復(fù)地思考:橋梁和橋塔的固結(jié)是否可靠?每根斜拉索的力是不是計算準(zhǔn)確……"
"我們做工程的,講假話沒有用的,實踐會立刻讓你現(xiàn)原形。大橋順利合龍了,我們才真的放心了。"他說。
"我就是個工程師"
高宗余是南京六合人,父母兩家世代農(nóng)民,他的家離南京長江大橋的北引橋不遠(yuǎn),小時候他每次去舅舅家都要走過北引橋。站在橋下,仰首望去,南京長江大橋格外巍峨壯觀。高考的時候他報考了西南交通大學(xué)鐵道橋梁專業(yè),鐵道橋梁——這一下子喚醒了高宗余腦海深處兒時記憶,那列從南京長江大橋上奔馳而來的列車,如同邁向全新的未知世界的召喚。
1985年,從西南交通大學(xué)畢業(yè)后,高宗余開啟了自己的橋梁人生。2001年,他在設(shè)計中國第一座跨海大橋——上海東海大橋過程中大膽設(shè)想,將每片重達(dá)2000噸的巨梁全部在陸上工廠整體預(yù)制,再由專用船舶運到海上拼裝。這樣的新型建橋法開創(chuàng)了世界橋梁先河,大大提高建橋效率,使全長32.5公里的東海大橋不到4年就竣工完成。
福平鐵路平潭海峽公鐵大橋,全長16公里,是我國首個公鐵兩用跨海大橋。"海上最大浪高16.9米,6級風(fēng)以上天氣達(dá)到300天,還要滿足高速鐵路重載高速。"高宗余認(rèn)為,正是有了東海大橋的創(chuàng)新技術(shù),有力地支撐了平潭海峽公鐵大橋的建設(shè)。
高宗余(左)和交通部原總工程師鳳懋潤在橋梁建設(shè)現(xiàn)場
2011年,高宗余榮膺"全國工程勘察設(shè)計大師"獎項,獲得榮譽的他反倒覺得尷尬:"工程師是我的本分,一叫我'大師'我反而尷尬了。"
高宗余為人儒雅隨和,但遇到困難又特別硬氣。他還很少參加大橋竣工通車典禮。2005年12月,東海大橋開通時,他在南通忙著為滬通大橋選址;去年9月,福建平潭海峽大橋合龍之時,他正奔走在四川大渡河兩岸,為川藏鐵路建橋踏勘。從業(yè)35年來,他主持設(shè)計過30多座大型橋梁,但僅僅參加過2次通車典禮。
"我就是做橋梁設(shè)計的工程師,設(shè)計做完,橋造好,我的本職工作就基本完成了。"高宗余說。
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