文‖上海國(guó)資記者 陳怡璇
用藝術(shù)的思維研究技術(shù)
文‖上海國(guó)資記者 陳怡璇
把一寸寬的領(lǐng)域做到一公里深,只專(zhuān)注這一個(gè)領(lǐng)域,要做就做到最好
水偉厚是上海現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)最年輕的教授級(jí)高級(jí)工程師,作為上海市國(guó)資系統(tǒng)、市建交委系統(tǒng)今年唯一的“上海市十大杰出青年”提名者,水偉厚回顧十二年來(lái)在巖土行業(yè)摸爬滾打的職業(yè)經(jīng)歷,他說(shuō),“我們應(yīng)該是一臺(tái)臺(tái)倔強(qiáng)的推土機(jī),要有那么一股勁,有那么一點(diǎn)精神,有落到實(shí)處的執(zhí)行力”。水偉厚說(shuō)。
越貼近土地,就越真實(shí)。水偉厚說(shuō):“地基土和人一樣,是有性格的”。
2004年3月,水偉厚從同濟(jì)大學(xué)博士畢業(yè),進(jìn)入上海現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)下屬申元巖土公司從事基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)、巖土工程監(jiān)測(cè)檢測(cè)、地基處理等工作。而他選擇第一份職業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),在于有未知和難題去挑戰(zhàn)。
地基領(lǐng)域,專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)、難度極高、技術(shù)復(fù)雜、工作環(huán)境較差,屬于建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域公認(rèn)難啃的“硬骨頭”。而現(xiàn)代設(shè)計(jì)在參與大項(xiàng)目的過(guò)程中,會(huì)遇到要求提供性?xún)r(jià)比最高的方案、最大的地基問(wèn)題、最長(zhǎng)的樁和最深的基坑,反而正對(duì)了水偉厚的“胃口”,于是一干就是12年。
“樓越高,需要越深的基坑。而上海地下土質(zhì)特殊,地面以下0.5米就會(huì)出現(xiàn)水,建地鐵如同‘豆腐里打洞’,做基坑則是‘豆腐里挖坑’,地基處理是把豆腐變成豆腐干;且上海寸土寸金,周邊建筑物極多,環(huán)境要求高,技術(shù)難度大、地下情況復(fù)雜?!彼畟ズ裉寡?,“天下最確定的就是不確定,地基就是如此?!?/p>
從工程建筑的地基至上部結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算的精準(zhǔn)度可達(dá)到98%,然而地基變形計(jì)算即使達(dá)到100-200%的誤差,都可能算是準(zhǔn)確的。表面上看不出來(lái),實(shí)際上卻是千差萬(wàn)別,地基土成分復(fù)雜,包含各類(lèi)顆粒、空氣和水,理論也最不完善。
“土是有性格的,要跟著它的性格和脾氣做事情。”水偉厚說(shuō),“上海的東邊、西南、市區(qū)等土壤成分不同,在于土的成因不同。河道水流改變著自長(zhǎng)江上游而來(lái)的泥沙沉淀,有的地方是細(xì)顆粒,有的是粗顆粒,受力歷史的不同也影響了土層的結(jié)構(gòu)特性?!彼畟ズ窠榻B。
在這個(gè)以經(jīng)驗(yàn)為主、理論為輔的地基行業(yè)里,水偉厚說(shuō),很多老專(zhuān)家即使?jié)M頭白發(fā),都還要在現(xiàn)場(chǎng)親自摸土,摸清地基土的脾氣,然后決定方案。僅僅靠理論做工程,只是紙上談兵。
“然而不確定性也意味著機(jī)會(huì),如果做什么事情都是確定的,就沒(méi)有意思了?!彼畟ズ穹Q(chēng),以現(xiàn)代土力學(xué)鼻祖太沙基的話說(shuō),“巖土工程是技術(shù)和藝術(shù)的結(jié)合”,而不是1+1等于2的事情,一方面需要靠技術(shù)支撐工程,但另一方面只有技術(shù)沒(méi)有藝術(shù)的思維也寸步難行。
藝術(shù)的思維意味著做一個(gè)項(xiàng)目可設(shè)計(jì)多種方案,根據(jù)經(jīng)濟(jì)、時(shí)間、質(zhì)量可控等不同要求開(kāi)展設(shè)計(jì),每種方案都有它的適用性。然而從目前行業(yè)內(nèi)的地基方案看,為數(shù)不少的方案走向一個(gè)極端,即如果天然地基不夠,均打鋼筋混凝土樁,很少能充分利用地基土的支撐作用。天然地基省時(shí)省力、成本極低,然而具備這種天然優(yōu)勢(shì)的土地資源越來(lái)越稀缺;常規(guī)樁基雖然質(zhì)量相對(duì)放心,但造價(jià)成本高,污染環(huán)境,打樁后地下空間的規(guī)劃也受局限,后續(xù)開(kāi)發(fā)利用成本極高。
“目前國(guó)內(nèi)很多項(xiàng)目走極端,全部通過(guò)打樁的方式進(jìn)行。然而實(shí)際上,80%的項(xiàng)目可使用其它設(shè)計(jì)創(chuàng)新的方式解決。從巖土工程的發(fā)展歷史看,例如土壤承載力不夠、變形計(jì)算有差距,可以通過(guò)壓實(shí)法、擠密法或碎石或建筑垃圾等的方式增加地基土密實(shí)性,以土制土,而盡量減少向地下注入水泥漿。能不打樁則不打,能少打樁則盡量少打?!彼畟ズ窠榻B,上海的很多建筑一打樁就需要打20-30米,甚至40-50米,某些高層建筑更達(dá)到80-90米。
因此2006年,當(dāng)時(shí)僅30歲的水偉厚成立地基處理技術(shù)研究所,旨在追求多樣的地基處理方案,填補(bǔ)了集團(tuán)地基研究的空白,也是他能夠?qū)崿F(xiàn)超速發(fā)展的原因,只做增量,不做存量,做了別人沒(méi)做的事情。
“堆過(guò)石子和沒(méi)堆過(guò)石子的地基是不一樣的。堆過(guò)石子的土壤結(jié)實(shí)可用,甚至可直接建樓,巖土上叫應(yīng)力歷史。這跟人一樣,只有經(jīng)歷過(guò)擔(dān)子的重壓,才可以早成才”。水偉厚說(shuō)。
地基研究所的成立是源于2005年水偉厚承擔(dān)的葫蘆島渤海造船地基處理項(xiàng)目,集團(tuán)讓他一個(gè)人試試看。然而對(duì)于此前沒(méi)有任何項(xiàng)目業(yè)績(jī)和成果的水偉厚來(lái)說(shuō),一切從零開(kāi)始,這面對(duì)的是業(yè)主的信任考量。
“我跟對(duì)方說(shuō),我們確實(shí)是第一個(gè)項(xiàng)目。但如果這個(gè)項(xiàng)目出了事,對(duì)你來(lái)說(shuō)是一個(gè)項(xiàng)目,對(duì)我來(lái)說(shuō)卻是一輩子的職業(yè)生命,我把職業(yè)生命放在你的項(xiàng)目上了?!彼畟ズ癖硎?。
“就像小學(xué)、初中學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)一樣,建樓也是如此,地基不牢,地動(dòng)山搖。工程事故中,房子倒塌、歪斜等75%都是地基問(wèn)題。地基不像上層結(jié)構(gòu)是看不到的,而且一旦建好后又無(wú)法改動(dòng)地基,因此不允許失敗,責(zé)任重大?!?/p>
頂著職業(yè)生涯第一單項(xiàng)目的壓力,為了摸到第一手項(xiàng)目資料,水偉厚親自到現(xiàn)場(chǎng)踏勘,了解地下水位等環(huán)境因素,監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)回填壓實(shí)質(zhì)量。他說(shuō),決定方案成敗的往往是細(xì)節(jié),需要根據(jù)季節(jié)和氣候的變化而調(diào)整。
在葫蘆島項(xiàng)目中,他首次提出采用12000kN.m能級(jí)的柱錘強(qiáng)夯置換聯(lián)合平錘工藝,是國(guó)內(nèi)首個(gè)在海里新填土的場(chǎng)地上建造超重型行吊重型廠房使用淺基礎(chǔ)方案的工程,為國(guó)家節(jié)省造價(jià)約5200萬(wàn),節(jié)省工期17個(gè)月。此后葫蘆島海擎重工有限公司地基處理及地基基礎(chǔ)工程方案申報(bào)了專(zhuān)利。
“基于該項(xiàng)目的經(jīng)歷,我覺(jué)得地基處理技術(shù)的市場(chǎng)前景不錯(cuò),于是承諾一年可以做到三五百萬(wàn)的營(yíng)收,由此集團(tuán)2006年8月18日成立地基處理技術(shù)研究所,不過(guò)成立時(shí)加上我只有兩個(gè)人?!彼畟ズ窕貞?。
眼下,在他的帶領(lǐng)下,地基所從成立之初的兩人,發(fā)展到近四五十人、當(dāng)時(shí)平均年齡28歲的年輕團(tuán)隊(duì);年?duì)I業(yè)收入從建立初期的56.7萬(wàn)元發(fā)展到目前近5000萬(wàn)元,實(shí)現(xiàn)了年均60%的大幅增長(zhǎng)。八年中,團(tuán)隊(duì)依托“強(qiáng)夯法地基處理技術(shù)”的系列課題研究成果,承擔(dān)約100余個(gè)地基處理設(shè)計(jì)、咨詢(xún)和測(cè)試項(xiàng)目,業(yè)務(wù)延伸至石油石化、軌道交通、船舶、軍工建設(shè)、港口等行業(yè),覆蓋了國(guó)內(nèi)和國(guó)外等20幾個(gè)地區(qū),合同額已累計(jì)達(dá)到11000萬(wàn)元,是科研投入的110倍,制定了六部國(guó)家和行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
“把一寸寬的領(lǐng)域做到一公里深,只專(zhuān)注這一個(gè)領(lǐng)域,要做就做到最好?!彼畟ズ裾f(shuō)。
“大地的力量是無(wú)窮的,也是敏感的。只要地下出現(xiàn)一丁點(diǎn)問(wèn)題,房屋就立即給你顏色看,地基騙不了人?!彼畟ズ癖硎?,“地下工作者最需要的就是工匠精神。人們常常注意的只是大樓建造的好不好看,卻很少有人關(guān)心地下,但是所有摩天大樓都是站在地基的肩膀上?!?/p>
2010年春節(jié)時(shí),水偉厚還戰(zhàn)斗在珠海高欄島的工地上,頂著刺骨寒風(fēng),與民工在工地上過(guò)年。在這個(gè)珠海中化格力二期項(xiàng)目中,水偉厚在國(guó)內(nèi)首次提出疏樁勁網(wǎng)復(fù)合地基方案用于55000立方超大型油罐,為業(yè)主節(jié)省造價(jià)約2500萬(wàn)元,節(jié)省了近5個(gè)月的工期,被中化集團(tuán)授予“地基工程創(chuàng)新獎(jiǎng)”的榮譽(yù)獎(jiǎng)牌。
為確保工程質(zhì)量,控制好整個(gè)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié),他晚上刻苦鉆研工程難題、尋找最佳方案、制定工作思路、明確施工步驟,白天在工地監(jiān)督質(zhì)量,條件極為艱苦。
“在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)勘察時(shí),我們發(fā)現(xiàn)按照常規(guī)的方法需要打很多樁,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。然而當(dāng)時(shí)正值國(guó)際油價(jià)下降、石油儲(chǔ)備需求大增,工期十分緊張。我?guī)е话俣嗝と?,決定進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,本來(lái)113個(gè)樁支撐一個(gè)油罐,現(xiàn)在只用25個(gè)樁,通過(guò)在樁上加一個(gè)類(lèi)似雨傘的‘帽子’,‘帽子’上鋪了幾層碎石格柵,使得工期提前完成。”水偉厚介紹。
“大年三十時(shí),業(yè)主給我們送了酒和豬肉,我們和民工一起在工棚里過(guò)除夕。雖然跟大家說(shuō)明了誰(shuí)要走就結(jié)清工資回家過(guò)年,但民工們卻很團(tuán)結(jié),想著盡早合力完成項(xiàng)目,大年初一大家接著干,于是整個(gè)項(xiàng)目只用了三個(gè)月,中間還跨了一個(gè)春節(jié)?!彼畟ズ窕貞浥c民工深厚純粹的感情。
自2004年到2011年,7年內(nèi)從一線工作者已迅速升至巖土公司副總經(jīng)理的水偉厚,開(kāi)始思考今后的發(fā)展方向。正值2011年中組部、團(tuán)中央組建第12批“博士服務(wù)團(tuán)”的機(jī)會(huì),他突然間決定奔赴新疆。
“當(dāng)時(shí)去的時(shí)候心里想的其實(shí)很簡(jiǎn)單,就是為了一點(diǎn)精神理想,一種情懷,一種超越,純粹想幫幫新疆、幫幫兵團(tuán),其他什么想法也沒(méi)有?!彼畟ズ窕貞?。
他成為當(dāng)年上海市入選“博士服務(wù)團(tuán)”的6名高學(xué)歷人才之一,擔(dān)任“赴兵團(tuán)博士服務(wù)團(tuán)”團(tuán)長(zhǎng),遠(yuǎn)赴新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)建工集團(tuán)掛職總裁助理,負(fù)責(zé)新疆兵團(tuán)道路、房屋、水電站、水庫(kù)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。一方面,通過(guò)將所在企業(yè)的資源實(shí)現(xiàn)與兵團(tuán)的對(duì)接,起到橋梁紐帶的作用;一方面為新疆兵團(tuán)企業(yè)的發(fā)展和項(xiàng)目的技術(shù)難題出謀劃策,做好科技參謀;同時(shí)為當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)帶教技術(shù)人才。
“新疆兵團(tuán)第一師的前身是著名的359旅南泥灣的部隊(duì)?!彼畟ズ裾f(shuō),現(xiàn)在兵團(tuán)中依然還有第一代老兵巡邏,堅(jiān)守邊境線的艱辛無(wú)法想象。援疆的經(jīng)歷教會(huì)了他感恩。
“兵團(tuán)進(jìn)入新疆時(shí),為了不與當(dāng)?shù)厝藸?zhēng)利,將最好的綠洲留給當(dāng)?shù)厝耍鴪F(tuán)則住在沙漠和邊境上,一場(chǎng)大雨一沖就會(huì)使得邊境線河流改變,守護(hù)邊境十分艱苦。我們?cè)谶吘尘€上看到老兵們自己升國(guó)旗,卻完全不知道外面世界是什么樣子,一個(gè)月工資也只有一千塊。”水偉厚感慨頗深。
在新疆阿勒泰地區(qū)富蘊(yùn)縣的“III礦”的地質(zhì)礦場(chǎng)里,有一個(gè)被稱(chēng)為“三號(hào)礦坑”的地質(zhì)大坑,是一個(gè)天然的稀有金屬元素儲(chǔ)備庫(kù)。這個(gè)大坑和這里工作的人曾在20世紀(jì)六七十年代為研制“兩彈一星”、原子彈、氫彈的爆炸、發(fā)展航空航天事業(yè)做出巨大的貢獻(xiàn)。
而在礦坑旁邊約10千米處,有一個(gè)1955年開(kāi)始建設(shè)、1975年完工的地下深度達(dá)136米的可可托海水電站,二十年內(nèi)約幾千名勞動(dòng)者在沒(méi)有先進(jìn)工具的前提下,用鎬頭、鐵锨挖土,成為當(dāng)時(shí)世界最深地下水電站。
“時(shí)至今日,這個(gè)水電站還在用額爾齊斯河的水為可可托海鎮(zhèn)百姓的現(xiàn)代化電器供電。”水偉厚介紹。
厚重的歷史震撼了他。一年中,水偉厚深入兵團(tuán)五建、六建、西源公司、北新路橋、一建、四建、建科院、技術(shù)中心、水利水電集團(tuán)等基層調(diào)研,夜以繼日地來(lái)往于伊寧、庫(kù)爾勒、五彩灣、阿勒泰、江布拉克等30多個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),參與決策、現(xiàn)場(chǎng)指揮、業(yè)務(wù)聯(lián)系、技術(shù)管理、人才培養(yǎng)、工程把關(guān),其中僅阿勒泰和五家渠項(xiàng)目技術(shù)優(yōu)化一項(xiàng),就為兵團(tuán)建工直接節(jié)約投資2500多萬(wàn)元。此外,他組織了“兵團(tuán)博士大講堂”,先后開(kāi)展講座10余次,指導(dǎo)培訓(xùn)兵團(tuán)技術(shù)人才600余人次。
憑著這股“鐵人”精神,水偉厚獲得新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)記“三等功”一次。2012年底水偉厚回到集團(tuán)總部,先后從事黨政辦公室管理工作。眼下為集團(tuán)副總工程師、回歸技術(shù)崗位的他,與地基土的感情愈加難以割舍。