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      林元培:在黃浦江上建大橋

      2021-09-22 13:15:57
      科學(xué)大觀園 2021年15期
      關(guān)鍵詞:黃浦江總院跨徑

      林元培在工作。圖片|上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院

      在宇宙中,有一顆被冠以中國(guó)科學(xué)家姓名的小行星——“林元培星”,獲此項(xiàng)殊榮的林元培,是中國(guó)工程院院士、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“市政總院”)資深總工程師,他曾主持設(shè)計(jì)南浦、楊浦、徐浦、盧浦和東海大橋等項(xiàng)目,是中國(guó)著名的橋梁專(zhuān)家。

      改革開(kāi)放以后,黨中央、國(guó)務(wù)院決定開(kāi)發(fā)開(kāi)放上海浦東,黃浦江上造大橋的重任,落在了當(dāng)時(shí)市政總院總工程師林元培的肩上。“在黃浦江上造大橋是市政總院三代總工程師的夢(mèng)想。之前沒(méi)有規(guī)劃,前兩代總工程師都沒(méi)有這個(gè)機(jī)會(huì),而我作為第三代總工程師是福氣好,趕上了好時(shí)代?!绷衷嗾f(shuō)。

      那么,要建什么樣的橋呢?專(zhuān)家們對(duì)幾種橋型方案進(jìn)行比較,從斜拉橋、開(kāi)啟式橋、懸索橋、拱橋、桁架橋、T型剛構(gòu)橋中最終確定了斜拉橋的方案。

      20世紀(jì)年代,物質(zhì)條件普遍落后,黃浦江上造大橋的條件很不成熟。當(dāng)時(shí),有三大難點(diǎn)擺在他的面前。“一、黃浦江大橋跨徑超過(guò)400米,我們沒(méi)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn);二、我們的大橋拉索技術(shù)和國(guó)際水平相差太遠(yuǎn);三、上海是軟土地基,造橋難度大?!绷衷嘣跇O其困難的條件下,開(kāi)始了中國(guó)斜拉橋技術(shù)自主探索的過(guò)程。

      1985年,林元培在設(shè)計(jì)上海恒豐北路斜拉橋時(shí),試圖解決拉索和軟土地基打深樁兩大難題?!吧虾樘烊坏臎_積平原,如何防止基礎(chǔ)沉降引起上部結(jié)構(gòu)沉降,進(jìn)而影響橋下火車(chē)的通行,是該橋需要解決的一大難題。我們經(jīng)研究后決定,將鋼管樁打入地下70米的地下持力層。另外,拉索技術(shù)也在實(shí)踐中向國(guó)際水平方向修改。”

      為黃浦江上建橋提供技術(shù)準(zhǔn)備的,還有林元培設(shè)計(jì)的重慶嘉陵江石門(mén)大橋。這是一座獨(dú)塔單索面雙跨斜拉橋,跨徑組合為“230米+200米”。“嘉陵江中間是一個(gè)小島,橋墩就做在這個(gè)小島上,到岸230米,我就想,這個(gè)做得成,重復(fù)一次是460米,就超過(guò)黃浦江的跨度了?!敝貞c嘉陵江石門(mén)大橋的建成,意味著中國(guó)已具備了修建460米跨度斜拉橋的能力。自此,在黃浦江上造大橋,林元培心里有了底氣。

      林元培回憶說(shuō),為了黃浦江上的大橋,時(shí)任上海市長(zhǎng)朱镕基專(zhuān)門(mén)把他請(qǐng)到辦公室,只問(wèn)了一句話:“你有沒(méi)有把握?有多少把握?”他考慮了一下,一字一句地回答道:“我有80%的把握!但是我會(huì)用120%的努力去克服困難?!?/p>

      南浦大橋的設(shè)計(jì)重任便落在了林元培的肩上。但是,設(shè)計(jì)大橋的風(fēng)險(xiǎn)始終存在。事后,林元培對(duì)家人說(shuō):“設(shè)計(jì)南浦大橋有一種走在懸崖峭壁上的感覺(jué),但我一定要走過(guò)去?!?/p>

      南浦大橋的結(jié)構(gòu)原型是當(dāng)時(shí)位于加拿大的世界第一疊合梁斜拉橋———安娜西斯橋,實(shí)地考察后,林元培發(fā)現(xiàn)橋面上已經(jīng)出現(xiàn)了上百條結(jié)構(gòu)裂縫。

      “我很著急,橋梁出現(xiàn)裂縫就會(huì)有安全隱患?!被貒?guó)后,他把自己關(guān)在客廳里看幻燈片,仔細(xì)琢磨那一道道讓人揪心的裂縫,細(xì)細(xì)琢磨一個(gè)個(gè)化解裂縫的方法,度過(guò)了一個(gè)又一個(gè)不眠之夜。

      最終,針對(duì)安娜西斯橋的4種裂縫,他提出了4類(lèi)化解方法,并將其應(yīng)用到了南浦大橋的設(shè)計(jì)當(dāng)中。全長(zhǎng)8346米的南浦大橋主跨跨徑423米,一跨過(guò)江,1991年12月1日建成通車(chē)。如今大橋已經(jīng)運(yùn)行了29年,未曾出現(xiàn)過(guò)一條結(jié)構(gòu)性裂縫。

      林元培說(shuō),做科研與做工程的區(qū)別在于,科研允許失敗,工程不允許失敗。

      繼南浦大橋之后,楊浦大橋的建設(shè),要把世界最新橋型的跨徑從465米一下提高到602米,是世界建橋設(shè)計(jì)水平的一個(gè)新高度。

      “如果把已經(jīng)成功的南浦大橋設(shè)計(jì)搬過(guò)來(lái),楊浦大橋橋墩就要落在黃浦江里,影響航道安全。為了把兩個(gè)橋墩都立在岸上,我決定把主橋跨徑設(shè)計(jì)到602米,這是當(dāng)時(shí)斜拉橋的世界第一跨度紀(jì)錄?!眲?chuàng)新的艱難讓林元培每晚都無(wú)法安穩(wěn)入眠。

      “如果失敗,就是大事故,不是賠錢(qián)的問(wèn)題,事關(guān)人命!”林元培只要一有時(shí)間就跑工地,找潛在的風(fēng)險(xiǎn)苗子。為了確保萬(wàn)無(wú)一失,他在設(shè)計(jì)中規(guī)劃了6條防線。

      1993年9月15日,當(dāng)時(shí)世界第一跨度的楊浦大橋建成,奠定了中國(guó)在國(guó)際橋梁設(shè)計(jì)界的領(lǐng)先地位。

      創(chuàng)新就是不滿(mǎn)足現(xiàn)狀。

      盧浦大橋設(shè)計(jì)之初,許多人覺(jué)得可以換種橋型,塑造新景觀。林元培用自己從未嘗試過(guò)的拱橋方案進(jìn)行投標(biāo),結(jié)果中標(biāo),成功解決了拱橋在軟土地基建造、結(jié)構(gòu)計(jì)算和施工工藝等難題,設(shè)計(jì)出“世界第一鋼拱橋”。

      這座大橋獲得了國(guó)際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(huì)的“杰出結(jié)構(gòu)大獎(jiǎng)”?!爱?dāng)時(shí)該協(xié)會(huì)主席親自到上海,把銅獎(jiǎng)牌貼在盧浦大橋橋下。”林元培說(shuō)。這座大橋現(xiàn)在成了黃浦江一道亮麗的風(fēng)景線。

      經(jīng)過(guò)了南浦大橋、楊浦大橋、盧浦大橋的設(shè)計(jì),林元培再迎挑戰(zhàn)——東海大橋,從江河走向海洋。據(jù)他透露,東海大橋在外海,風(fēng)狂浪高,一年只有180天可以施工。“過(guò)去做工程,是結(jié)構(gòu)決定工藝,現(xiàn)在反過(guò)來(lái)工藝決定結(jié)構(gòu)。我們跟業(yè)主、施工單位反復(fù)討論,先確定靠得住的施工工藝,再根據(jù)工藝來(lái)定設(shè)計(jì)方案。只有這樣,才能保證設(shè)計(jì)的可靠性和可操作性,才能保證不誤工期?!?/p>

      東海大橋由于采用了新的設(shè)計(jì)思路,在各方的努力下,歷經(jīng)35個(gè)月施工,于2005年5月25日實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)貫通,創(chuàng)造了中國(guó)橋梁建設(shè)史的又一個(gè)奇跡。

      林元培說(shuō),作為一名橋梁人,自己與橋打了一輩子交道,不管過(guò)程中遇到多少困難和挫折,他始終牢記自己的初心使命———努力建大橋、報(bào)效祖國(guó)。作為一名老共產(chǎn)黨員,他始終牢記共產(chǎn)黨人的初心使命———為人民謀幸福,也正是這份初心使命,讓他勇往直前,敢為天下先。

      林元培:橋梁專(zhuān)家,中國(guó)工程院院士

      語(yǔ)錄:

      “只有創(chuàng)新才有進(jìn)步,人才都是在創(chuàng)新中成長(zhǎng)的。”

      ◎ 來(lái)源|澎湃新聞

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