吳純新 王 虎 本報(bào)記者 劉志偉
“建造一座留存永世的橋。”這是徐恭義一直以來追求的愿望,也是他從業(yè)34年的動(dòng)力。他總說,做橋梁工程,就應(yīng)該有“留存永世”的信念。
多年的辛勤耕耘也讓這位55歲的中鐵大橋勘測設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司副總工程師迎來了屬于自己的收獲季:10月8日他榮獲2018年英國土木工程師學(xué)會(huì)(ICE)國際成就獎(jiǎng);6月12日他榮獲2018年美國約翰·羅布林終身成就獎(jiǎng),這是國際橋梁界個(gè)人成就最高獎(jiǎng)項(xiàng)之一。
美國約翰·羅布林獎(jiǎng)素有橋梁界“諾貝爾獎(jiǎng)”的美譽(yù)。徐恭義成為第一位獲此獎(jiǎng)的中國人,也是該獎(jiǎng)項(xiàng)史上最年輕的獲獎(jiǎng)?wù)摺?br />
“大學(xué)畢業(yè)后,我趕上最近20年國家土木工程建設(shè)飛速發(fā)展的非常時(shí)期。作為一名橋梁工程師,我非常幸運(yùn)地參與了許多大跨度公路、鐵路橋梁的設(shè)計(jì)和修建工作。”徐恭義說。
“大師”風(fēng)范,江河湖海指點(diǎn)世界之最
武漢楊泗港長江大橋、江蘇五峰山長江大橋和武漢青山長江大橋,這三座創(chuàng)造了多項(xiàng)世界紀(jì)錄的橋目前正處在緊張的施工階段。這三個(gè)項(xiàng)目的總設(shè)計(jì)師都是徐恭義。
“大橋承載拉力全指望它了,絲毫馬虎不得。”前不久,徐恭義來到武漢楊泗港長江大橋施工現(xiàn)場,一邊查看主纜架設(shè)速度和線型控制系統(tǒng),一邊向身邊的技術(shù)人員詢問相關(guān)施工數(shù)據(jù)。
藍(lán)天白云下,兩座主塔聳立在長江兩岸,映著陽光,顯得格外雄偉。
爬橋塔、下基坑,不一會(huì)兒,徐恭義已是汗流浹背。他是工地的常客,相熟的工友都叫他“徐大師”。
“徐大師對(duì)施工情況問得很細(xì),講話很有條理,每次來還能教我們不少新知識(shí)!”在工人張儉和的印象中,徐恭義態(tài)度和藹,臉上總帶著笑,幾句話聊下來就能和工友們打成一片。
據(jù)徐恭義介紹,受建橋位置及橋群密集等環(huán)境條件限制,武漢楊泗港長江大橋被設(shè)計(jì)成一座主跨長度達(dá)1700米、上下兩層結(jié)構(gòu)的橋梁,建成后它將成為目前世界上跨度最大的雙層公路懸索橋。
懸索橋跨度大,意味著其柔性也要相對(duì)增強(qiáng),這對(duì)大橋的抗風(fēng)能力提出了更高的要求。為此,徐恭義帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)配合有關(guān)科研單位對(duì)武漢楊泗港長江大橋做了4個(gè)循環(huán)的全橋模型抗風(fēng)測試,詳細(xì)檢驗(yàn)該橋是否存在安全隱患,不斷修改氣動(dòng)形狀并調(diào)整設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過反復(fù)測試、修改,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)最終獲得了滿意的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),確保大橋具有足夠的抗風(fēng)能力。
大國情懷,用中國設(shè)計(jì)帶動(dòng)中國制造
“如今世界前十特大跨度橋梁,半數(shù)以上都建在中國。”徐恭義說,從無到有、從跟隨借鑒到自主創(chuàng)新,經(jīng)過30多年的成長積累,我國橋梁技術(shù)在科研設(shè)計(jì)、施工制造、裝備材料等方面已經(jīng)邁入世界先進(jìn)行列。
總結(jié)這些工程的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn),徐恭義認(rèn)為,這很難用幾句話說清楚。但在這些超級(jí)工程中,有一個(gè)結(jié)構(gòu),在徐恭義看來十分關(guān)鍵,那就是主纜鋼絲。
懸索橋是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構(gòu)件的橋梁,主纜是其中承受一定張力及拉力的纜索。主纜承載著橋梁的全部荷載,決定懸索橋荷載能力的強(qiáng)弱。優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度鋼絲是主纜的核心部件,但由于相關(guān)技術(shù)被國外壟斷,我國使用的超高品質(zhì)原材料長期依賴進(jìn)口。
因此,近年來徐恭義著力推動(dòng)和引導(dǎo)國內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)制造能力,向國際先進(jìn)水平靠攏,要給超級(jí)工程部件、材料打上“國產(chǎn)記號(hào)”。“在安全、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上,我希望未來我國全部建橋材料都能實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。”他說。
懸索橋的主纜由索股組成,索股則是由一根根平行排列的鋼絲捆綁而成。鋼絲決定著橋梁的跨越能力和受力安全水平。一般而言,橋梁荷載越大,需要的索股數(shù)量越多。
像武漢楊泗港長江大橋這樣的超級(jí)工程,其荷載量巨大,若單純依靠增加索股數(shù)量,則會(huì)增加主纜體積和重量,給施工帶來極大的難度和挑戰(zhàn)。“因此,提升鋼絲強(qiáng)度是唯一的破解方法。”徐恭義說。
根據(jù)該橋的荷載要求,主纜鋼絲強(qiáng)度必須在1960兆帕以上??稍诋?dāng)時(shí),強(qiáng)度達(dá)到2000兆帕的超強(qiáng)度主纜鋼絲,不要說國內(nèi),就連國外企業(yè)也無法生產(chǎn)。早在設(shè)計(jì)之初,相關(guān)橋梁建設(shè)部門工作人員就曾聯(lián)系國內(nèi)相關(guān)大型生產(chǎn)企業(yè),希望有企業(yè)能研制并生產(chǎn)出2000兆帕超高強(qiáng)度鋼絲,但回應(yīng)者寥寥。這期間,只有青島特鋼有限公司的技術(shù)人員在徐恭義的引導(dǎo)和鼓勵(lì)下潛心研究、反復(fù)試制,打造出一條全新的生產(chǎn)線,生產(chǎn)出了符合要求的超強(qiáng)鋼絲。經(jīng)過試驗(yàn)檢測,最終該國產(chǎn)鋼絲被用在了超級(jí)工程上,中國設(shè)計(jì)成功帶動(dòng)了中國制造。
武漢楊泗港長江大橋的另一個(gè)技術(shù)亮點(diǎn)是其全焊接雙層鋼桁梁設(shè)計(jì),這也是該技術(shù)在全球懸索橋的首次嘗試。其優(yōu)勢在于不用一顆鉚釘或高強(qiáng)度螺栓即可實(shí)現(xiàn)桿件與桿件的連接,這樣既節(jié)省材料又便于后期維護(hù)。此設(shè)計(jì)為該工程項(xiàng)目省下近5000噸鋼材,與國際同類型橋梁相比,用鋼量節(jié)省10%,由此體現(xiàn)出的中國設(shè)計(jì)技術(shù)水平令多位國際同行欽佩。
徐恭義坦言,在需求驅(qū)動(dòng)下,不斷更新設(shè)計(jì)理念,創(chuàng)新原有工藝、方法和材料,這是橋梁設(shè)計(jì)工作的魅力所在,也是他的興趣所在。
大愛如癡,34年堅(jiān)守“把橋修好”初心
“把橋修好”是徐恭義最大的心愿,他不在乎獎(jiǎng)項(xiàng)或排名,設(shè)計(jì)、修建一座好橋是讓他開心的事。
30余年初心不改,至今徐恭義已主持設(shè)計(jì)了50余座特大型橋梁,取得了一系列令人矚目的成績:他參與設(shè)計(jì)的汕頭海灣大橋開創(chuàng)了我國現(xiàn)代懸索橋的先河、西陵長江大橋?qū)崿F(xiàn)了國內(nèi)首次“一步”跨越長江……
徐恭義表示,橋梁工程師能在幸運(yùn)時(shí)代做自己感興趣的事,這是歷史的垂青。參加工作以來,他趕上了國家對(duì)外開放和經(jīng)濟(jì)建設(shè)大潮,才使他學(xué)有所用、能夠接連承接大型工程建設(shè)項(xiàng)目。這得益于國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng),工業(yè)制造能力和裝備能力的提升以及新材料研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的完善。
回想從業(yè)之初,徐恭義說,大學(xué)畢業(yè)后和他一起被分配至公司的有10人,如今僅有他一人還堅(jiān)守在這塊陣地上。
為何能在這個(gè)領(lǐng)域堅(jiān)持這么多年?徐恭義笑著說:“做橋梁設(shè)計(jì),總有做不完、做不足的地方。對(duì)每個(gè)經(jīng)手的項(xiàng)目都仔細(xì)研究鉆研,精益求精完善好每個(gè)細(xì)節(jié),這也是我多年的興趣,時(shí)間久了自然也就愛上了這份工作。”
剛剛參加工作時(shí),受家中住房條件的限制,徐恭義每晚都去辦公室加班、看書學(xué)習(xí),直到門衛(wèi)要拉閘、鎖門,他才離開。即便到了周末,他也要抓緊時(shí)間騎上自行車去補(bǔ)習(xí)英語,這個(gè)習(xí)慣一堅(jiān)持就是15年,同事說他就是這樣“熬”出來的專家。
“應(yīng)該說,正是那段艱苦的歲月磨礪了我潛心科研的意志和決心。”徐恭義說,現(xiàn)在年輕工程師們,無論是外部環(huán)境還是個(gè)人生活條件,都比我們那時(shí)要優(yōu)越很多,然而誘惑也更多。“我認(rèn)為,要想成為一名優(yōu)秀的橋梁工程師,必須在內(nèi)心深處對(duì)橋梁工程有一份熱忱、熱愛。”他說。