湖南省湘西土家族苗族自治州,是“精準扶貧”首倡地。湘西州崇山與峻嶺之間,創(chuàng)造了四項“世界第一”的矮寨大橋,于2012年3月建成通車。曾經(jīng)需要兩個小時才能穿越山路十八彎的德夯大峽谷,從此僅需兩分鐘。
十多年前,湘西的交通還處于“盲腸”階段,汽車過矮寨必須依山爬過十幾道“Z”字形拐。矮寨大橋的建成通車,讓湘西地區(qū)徹底告別了“交通盲腸”時代,也引燃了當?shù)芈糜蔚犬a(chǎn)業(yè)發(fā)展。
矮寨大橋。湖南軌道交通控股集團 供圖
2013年11月3日,習近平總書記視察矮寨大橋時盛贊:這就是中國的圓月亮。
這輪“中國的圓月亮”背后,是國家卓越工程師、湖南軌道交通控股集團有限公司總經(jīng)理胡建華40年的躬耕與付出,他首創(chuàng)了3種新型橋梁結(jié)構(gòu),發(fā)明了2類重要施工工藝,攻克了3項關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,找到了一種大跨度柔性橋梁非線性分析方法,破解了多個中國橋梁“卡脖子”難題。
不“打擾”秀麗山峰
讓大橋結(jié)構(gòu)與自然景色“美美與共”
矮寨大橋以其創(chuàng)新的技術(shù)、凌空飛翔的身姿,與綠水青山相映生輝,成為國家級5A級景點,被美國全國廣播公司評為“十大非去不可的世界新地標”,更是被海內(nèi)外專家稱之為世界橋梁建造史上的路標,“將入選每一本橋梁工程教科書”。這些贊譽背后,不得不提大橋結(jié)構(gòu)與自然的完美融合。
湘西德夯大峽谷山峰秀麗,氣勢磅礴,這鬼斧神工般的自然之美,如何才能不被工程建設所打擾?讓結(jié)構(gòu)的力學美與環(huán)境的自然美相得益彰?
為了尋找這份“美美與共”的答案,胡建華帶領20多位工程師,在峽谷深處安營扎寨,夙夜不懈。當時他腰椎間盤突出發(fā)作,卻仍然綁腰帶、拄拐杖,每天上下數(shù)趟,緊咬牙關(guān)堅持。
靈感往往蘊涵于勞其身骨、苦其心志之中。經(jīng)過不斷努力,他和團隊創(chuàng)造性地提出,將橋塔直接置于峽谷兩岸山體之上,而橋面則選擇在半山腰直接與兩岸隧道連接,在世界上首創(chuàng)了一種橋塔與橋面分離的橋梁結(jié)構(gòu)體系,這既避免山體上百萬方的破壞性開挖,又使得橋梁結(jié)構(gòu)如同是自然生長于天際,與峽谷渾然天成。
胡建華(左3)在矮寨大橋施工現(xiàn)場。湖南軌道交通控股集團 供圖
“橋梁建設不是鋼筋與混凝土的簡單堆砌,而應該能承載技術(shù)的精度、時代的溫度和歷史的厚度?!痹陂L期的橋梁技術(shù)研究與工程建設工作中,胡建華不斷尋求理念和技術(shù)突破。
1995年,岳陽洞庭湖大橋開始建設,但方案技術(shù)難度很大。胡建華創(chuàng)新地提出多塔斜拉橋建設方案,這種技術(shù)當時國內(nèi)還沒人涉足:“時代需要我們?nèi)?chuàng)新。中國的斜拉橋建設,不能僅停留在傳統(tǒng)的兩塔階段,要由兩塔逐步發(fā)展到多塔?!?span style="display:none">Kvd流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點LLSUM.COM
2003年,胡建華主持設計佛山平勝大橋時,又在國際上首創(chuàng)了獨塔混合梁自錨式懸索橋新結(jié)構(gòu),極大地拓展了傳統(tǒng)懸索橋的應用范圍,后續(xù)成為了美國奧克蘭海灣大橋等國內(nèi)外同類型橋梁建設的“中國示范”。
尋求技術(shù)突破
幾百米高空上的“纜車”助力架主梁
從多塔斜拉,到獨塔自錨,再到塔-梁分離……一座座技術(shù)領先橋梁的建成,實現(xiàn)了“中國建造”的加速突破與引領。
以矮寨大橋為例,主梁架設便是一道世界難題。常規(guī)的懸索橋,主梁安裝往往是通過水路運至橋下,再采用大型設備起吊實現(xiàn)梁段拼裝。矮寨大橋橋址屬深切峽谷,沒有運輸通道且距離地面高差達330米,傳統(tǒng)常規(guī)的方法根本無法實施。
佇立谷底,胡建華一次次抬頭仰望,苦苦尋覓著解題方法。最終,他創(chuàng)造性地構(gòu)思出“軌索滑移法”工藝,利用大橋的永久構(gòu)件主纜和吊索,巧妙地構(gòu)建成運輸軌道,梁段就像坐上纜車一樣,逐段滑移至設計工位,從而實現(xiàn)了主梁的運輸與安裝。
據(jù)介紹,該工藝不僅安全而且高效,相對于傳統(tǒng)方法將鋼桁梁從高空散拼優(yōu)化為岸上組裝,避免了大量高空危險作業(yè),從而將原本需要的13個月工期,減少至短短80天。
交通部專家組在方案審查時評定,這是一項具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造發(fā)明。交通部原總工程師鳳懋潤也稱贊,這是中國橋梁技術(shù)領域具有“中國首創(chuàng)”意義的兩大原始創(chuàng)新性成果之一。
針對國家千米級大跨度橋梁建設重大戰(zhàn)略需求,胡建華還聚焦關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),在國際上最先找到一種大跨度柔性橋梁非線性分析方法,與中國工程院院士陳政清共同破解了柔性橋梁非線性設計“卡脖子”難題,實現(xiàn)了中國橋梁從“跟跑到領跑”的超越。
摳細節(jié)磨方案
護航國家重大工程建設與安全
幾十年來,胡建華作為全國工程勘察設計大師,主持了數(shù)十座長江大橋、跨海通道等國家重大工程的咨詢與審查工作,如港珠澳大橋、楊泗港長江大橋、深中通道等,每次總是細節(jié)一摳再摳,方案一磨再磨。
作為現(xiàn)場搶險與救援處置技術(shù)負責人,胡建華先后擔綱“8.13”鳳凰堤溪大橋坍塌特別重大事故、廣東虎門大橋風振等國內(nèi)多起工程事故的應急救援與處置。他總是臨危不亂,現(xiàn)場果斷決策,用責任與擔當護航國家重大工程建設與安全。
工程建設從來都是一項嚴謹?shù)氖聵I(yè),大國工匠們總是勇于去撥開前路的荊棘,敢于直面不確定性,甚至風險。洞庭湖大橋建設中,主橋11號墩樁基施工時,設備故障造成澆筑中斷,在河床下27米處出現(xiàn)斷樁。為了弄清具體情況,時任項目負責人胡建華不顧個人安危,毅然順著內(nèi)護筒第一個下到水下斷樁處作業(yè)。
到河床下27米處作業(yè),要穿過湖水層、淤泥層、流沙層,最后進入巖層,可謂是下到了“洞庭龍宮”。當時,洞庭湖水位在25米以上,河床下27米即為水下52米,如果內(nèi)護簡地下水壓力突變,或通氣設備出現(xiàn)故障,其后果不堪設想。但為了大橋的百年大計,胡建華義無反顧地選擇了前行。
“橋梁建造中受各種因素影響,總會存在這樣或那樣的不可確定性,我們工程師們要做的,就是通過精準的設計與工藝控制,將工程風險降到最低?!焙ㄈA堅信,經(jīng)過一代代工程師們的不懈奮斗,必將有更多“中國的圓月亮”驚艷世界。
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