在宇宙中,有一顆被冠以中國科學(xué)家姓名的小行星——“林元培星”,獲得此項(xiàng)殊榮的林元培,是中國工程院院士、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(以下簡(jiǎn)稱“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,是中國著名的橋梁專家。
一生都和橋打交道的林元培笑稱,“因?yàn)橼s上了好時(shí)代”,才有機(jī)會(huì)在黃浦江上造大橋,并創(chuàng)下了許多世界紀(jì)錄,“正因?yàn)樾疫\(yùn)地處在難得的歷史進(jìn)程中,作為橋梁人的我們更要堅(jiān)守造大橋?yàn)槿嗣竦某跣氖姑?,勇于?chuàng)新,敢于擔(dān)當(dāng),不懈奮斗?!?/p>
一
為黃浦江上造大橋儲(chǔ)備技術(shù)
改革開放以后,黨中央、國務(wù)院決定開發(fā)開放上海浦東,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。之前沒有規(guī)劃,前兩代總工程師都沒有這個(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。那么,要建什么樣的橋呢?專家們對(duì)幾種橋型方案進(jìn)行比較,從斜拉橋、開啟式橋、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。
1980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。面對(duì)這一困境,林元培沒有知難而退,他認(rèn)定機(jī)會(huì)是留給有準(zhǔn)備的人,于是提前儲(chǔ)備技術(shù)。
當(dāng)時(shí),有三大難點(diǎn)擺在他的面前?!耙?、黃浦江大橋跨徑超過400米,我們沒有實(shí)際經(jīng)驗(yàn);二、我們的大橋拉索技術(shù)和國際水平相差太遠(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,開始了中國斜拉橋技術(shù)自主探索的過程。
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)踐中向國際水平方向修改?!睘辄S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”?!凹瘟杲虚g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,就超過黃浦江的跨度了。”重慶嘉陵江石門大橋的建成,意味著中國已具備了修建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。
二
工程不允許失敗
“創(chuàng)新是有風(fēng)險(xiǎn)的,但又是必須的,只有創(chuàng)新才有進(jìn)步,人才都是在創(chuàng)新中成長的。”林元培回憶說,為了黃浦江上的大橋,時(shí)任上海市長朱镕基專門把他請(qǐng)到辦公室,只問了一句話:“你有沒有把握?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:“設(shè)計(jì)南浦大橋有一種走在懸崖峭壁上的感覺,但我一定要走過去。”
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。”回國后,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8346米的南浦大橋主跨跨徑423米,一跨過江,1991年12月1日建成通車。如今大橋已經(jīng)運(yùn)行了27年,未曾出現(xiàn)過一條結(jié)構(gòu)性裂縫。
“創(chuàng)新也是在困難中倒逼出來的?!傲衷嗾f,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)搬過來,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?!皠?chuàng)新的艱難讓林元培每晚都無法安穩(wěn)入眠。
“如果失敗,就是大事故,不是賠錢的問題,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。為了確保萬無一失,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,奠定了中國在國際橋梁設(shè)計(jì)界的領(lǐng)先地位。
三
桃李滿天下 培養(yǎng)護(hù)佑千里馬
創(chuàng)新就是不滿足現(xiàn)狀。
盧浦大橋設(shè)計(jì)之初,許多人覺得可以換種橋型,塑造新景觀。林元培用自己從未嘗試過的拱橋方案進(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?!绷衷嗾f。這座大橋現(xiàn)在成了黃浦江一道靚麗的風(fēng)景線。
經(jīng)過了南浦大橋、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。“多次大橋的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),讓我們?cè)诩夹g(shù)上沒有問題,關(guān)鍵要點(diǎn)是,東海大橋要與洋山深水港同步建成。”
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?!斑^去做工程,是結(jié)構(gòu)決定工藝,現(xiàn)在反過來工藝決定結(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)造了中國橋梁建設(shè)史的又一個(gè)奇跡。
如今,83歲高齡的林元培雖然已經(jīng)退休,但還是會(huì)每天到辦公室半天,繼續(xù)橋梁理論研究,希望把目前工程上尚未解決的問題提升至理論層面。平時(shí),他也常常會(huì)給年輕人做的方案提提意見,做一些顧問性的工作。他笑道,退休后自己終于能睡個(gè)安穩(wěn)覺,不用整天提醒吊膽擔(dān)心設(shè)計(jì)出問題。
“橋何名歟?曰奮斗。”這是中國現(xiàn)代橋梁之父茅以升的名言,昭示著橋梁人不懈奮斗、服務(wù)人民的初心。
林元培說,作為一名橋梁人,自己與橋打了一輩子交道,不管過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。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。
來源:澎湃新聞