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2021 12/ 31 08:10:08
来源:中国青年报

高宗余院士:每座桥都是我的孩子

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  苏州与南通之间的长江澄通河段上,一座全长11.07公里,集国家铁路、城际铁路、高速公路三种交通功能于一体的大桥,如巨龙一般蜿蜒伸向远方,它就是因规模和施工难度之大,创造了多个“世界之最”“中国之最”的沪苏通长江公铁大桥。主持设计这座桥梁的正是中国工程院院士、中铁大桥勘测设计院集团有限公司总工程师高宗余。

  工作36年,高宗余主持参与了50余座桥梁的设计工作。秉持着“大胆创新、科学论证”的科研精神,他突破了高铁大跨桥梁、多塔悬索桥梁、复杂环境下跨海桥梁在设计与建设上的多项技术难题。

  高宗余从小就喜欢桥。1981年高考填报志愿时,高宗余选择了西南交通大学铁路桥梁专业。1985年本科毕业后,他先被分到中铁大桥局技术处,两年后又被调入中铁大桥勘测设计院。36年来,高宗余在院里是出了名的认真严谨。一张图纸交到他手上,他一眼就能看出哪里有问题。他多次对团队同事说:“科学家做科学试验允许失败,或许会激发出更多智慧的火花,但工程师决不能失败,因为那关系到工程质量安全,关乎人的生命。”

  高宗余于20世纪90年代初在中铁大桥勘测设计院研发的“斜拉结构软件系统”一直沿用至今,却在不断改进。1998年,为了设计建造当时全球结合梁斜拉桥中跨度位居第一的福州市青州闽江大桥,34岁的高宗余带领团队花了1年时间设计出一款新的计算软件,由此为桥梁节省钢材20%,节省资金3000多万元。2001年,高宗余设计了中国第一座跨海大桥——东海大桥,开创了“预制、整体、工厂”的新型建桥法,大大提高了建桥效率。此后,在泰州大桥、马鞍山大桥、武汉鹦鹉洲长江大桥三座大跨度三塔悬索桥的设计中,他又解决了桥梁刚度和主缆抗滑安全的技术难题,使我国成为世界上率先修建大跨度多塔悬索桥的国家。

  高宗余常说,“创新的目的不是标新立异,而是不断进步”。“三索面三主桁公铁两用斜拉桥建造技术”的创新,最早就是用在武汉天兴洲公铁两用长江大桥上,那曾是高宗余桥梁生涯中的一座里程碑。

  2009年,随着中国高铁的迅猛发展,高宗余将精力投放到高铁大跨度桥梁上。上面跑汽车,下面跑火车,这种公铁两用桥的结构难度远大于普通的公路桥。高宗余说,当时“三索面、三主桁”的设计方案刚提出,就引来业内质疑,其中包括国外桥梁专家。他们认为该方案在世界上没有先例,存在巨大风险。是守成还是创新?高宗余坚定地选择了后者。

  “但是创新并不是‘拍拍脑门’想出一个点子,它需要一系列科学严谨的研究论证。”高宗余带领团队反复分析、试验和计算,最终完全论证了该方案的技术经济可行性和合理性。与传统的双索面结构相比,这种方案节省用钢3330吨,铁路和公路桥面高度降低1米,两岸引桥也可相应降低高度、缩短长度,节省工程造价1.1亿多元。

  在建桥生涯中,沪苏通长江公铁大桥是高宗余投入时间最长、精力最多的一座桥。他们不仅要克服种种不利因素,建造一座安全经济的桥,同时还要最大限度地保护长江丰富的生态。

  “生态环保、绿色低碳是团队在工程设计中考虑最多的因素。”高宗余解释说,从2005年开始,论证桥位就花了5年时间。因为既要保障长江航道畅通,又要考虑当地的地质、水文特点,具备防洪功能,还要考虑这个地区宝贵的岸线资源。高宗余将大桥主跨设计为1092米,这就意味着桥梁的载重量大大提高。为了实现这千米级跨度的突破,高宗余带领团队几经筛选、优化,最终决定采用 “三索面三主桁”斜拉桥结构,通过斜拉索、钢桁梁等先进技术,使大桥能够适应大跨度重载的需求。

  2020年7月1日,沪苏通长江公铁大桥建成通车。这座世界最大跨度的公铁两用斜拉桥也成功摘得世界桥梁界“诺贝尔奖”——乔治·理查德森奖。

  高宗余说,创新是桥梁设计永恒的理念。“目前,我们已经建设了跨江、跨海大桥以及平原地区高架桥,未来,我国桥梁建设还将向沿海岛屿和西部高原峡谷发展,这都会给桥梁工程师提出新的挑战。同时,我们还会更加注重耐久性、低碳绿色环保、信息化智能化。”

  如今,他常常给大桥院的青年工程师讲老一辈工程师的故事。“希望他们能够将创新、严谨、务实的精神继续传承下去,因为桥梁工程师实现更大跨度、追求更美结构、满足人民对美好生活向往的奋斗目标永远不会停止。”(中青报·中青网记者 李卓)

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