蔡巧玉
翻開中國地圖,新疆占國土總面積六分之一的版圖赫然在目。
這是一片寫滿滄桑底蘊的神奇土地。這里盛產物質的豐裕,也盛產精神的蓊郁。這里,有一群可敬可愛的新疆交通人手持現代科學“利器”在譜寫著交通事業(yè)的新篇章。
舊貌換新顏 創(chuàng)新寫新章
時光倒回到1974年,遵照毛主席“要搞活天山”的指示,數萬官兵投入到新疆獨庫公路的建設中,他們與險峻的山石斗,與惡劣的天氣斗,共有168位英雄為此獻出了年輕而寶貴的生命。獨庫公路的建設貫通成為中國公路史上一個里程碑!它使南北疆的路程縮短了一半多,沿線連接了眾多的少數民族聚居區(qū),是一條民族團結之路,致富之路!這是新中國成立以來,新疆交通建設的一個縮影。
時過境遷,如今的新疆交通建設者們相較于他們的前輩,面臨的環(huán)境和手中掌握的技術要好很多。以新疆交通建設集團股份有限公司總工程師黃勇及其團隊的工作為例,近二十年來,他們緊扣國家和行業(yè)發(fā)展大方向,在綠色環(huán)保長壽命公路路基路面結構與材料、“物聯網+”與智能公路工程建造、“一帶一路”建設中的公路災害防治等領域屢屢突破關鍵技術,奏響了一曲又一曲來自新疆交通建設的新樂章。
什么是綠色環(huán)保長壽命公路材料?什么是“物聯網+”與智能公路?公路綠色災害防治與“一帶一路”倡議的施行有什么聯系?對很多普通的老百姓來說,他們或許并不清楚其中的詳情,但跟隨黃勇及其團隊的研究步伐,您會發(fā)現,這是一個奇妙而嶄新的交通新世界。
——他們運用一種巧妙配方集合成綠色低造價高性能水泥混凝土技術,將多種土壤材料、風積沙、廢舊建筑垃圾、廢棄鋼渣等廢料就地取材、變廢為寶,用于工程建設中。此項技術不僅能實現材料就地循環(huán)利用,減少環(huán)境生態(tài)破壞與污染,節(jié)約大量寶貴水資源;還能保證工程質量,大幅度節(jié)約工程造價、縮短工期;
——他們秉承因地制宜、變廢為寶的理念,正在建立“治沙”與大規(guī)模資源產業(yè)化“用沙”相互嵌套融合的科學生態(tài)監(jiān)測預警平臺。相關預警平臺的建立為沙漠化嚴重地區(qū)創(chuàng)新提煉了一套可推廣的交通基礎設施綜合利用與治理關鍵技術體系;
…………
“就像醫(yī)生給病人看病一樣,從預防、診斷、治療到監(jiān)測,基礎設施建設的各個環(huán)節(jié)因為有了現代科學技術的支持,走上了一條綠色和諧共生的健康之路?!边@就是黃勇和他的研究伙伴們現在主要做的事情。因此,眾人給了他們一個非常形象的名字——“工程醫(yī)生”。又因為身處天山腳下,惡劣的環(huán)境伴著西域特有的壯麗美景,事業(yè)的艱難伴著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略以及“一帶一路”倡議實施帶來的挑戰(zhàn)和機遇,他們的工作,多了很多新的挑戰(zhàn),也多了幾重戰(zhàn)天斗地的英雄氣概。
“新疆地處祖國西北部邊陲,是中國陸地面積最大的省級行政區(qū),面積約167萬平方公里,邊界線長度為5000多公里。獨特的‘三山夾二盆的地形醞釀了這一地區(qū)豐富的物產資源,而復雜的地質、地貌、氣候環(huán)境等更使其成為‘地質災害的博物館”?!肮こ提t(yī)生”黃勇和他的同事們每天所做的工作,就是要在這片廣袤、復雜的土地上進行相應的工程建設、監(jiān)測“診療”。雖然獨特的地質、水文、氣象條件讓他們面臨更多的考驗,但他們早已經習慣了把困難和挑戰(zhàn)轉變成機遇,立志乘著“西部開發(fā)”“一帶一路”帶來的清風,讓科技之樹在荒原生根、開花、結果。
“高海拔、高寒、高裂度”是新疆山區(qū)交通基礎設施建設面臨的三大難點,技術的高挑戰(zhàn)性和強大的社會需求激發(fā)了科研人的能動性。黃勇及其團隊立足國際前沿,“充分調動多領域、多學科資源聯合攻關,將綠色建設、健康監(jiān)測和養(yǎng)護集成為一個體系跨界融合”成了他們的“通關秘笈”。
黃勇說:“就像習總書記說的:‘綠水青山就是金山銀山,與過去傳統(tǒng)的方法不同,我們現在倡導的理念是既工程建設又要環(huán)境保護,既建設也要做到因地制宜、變廢為寶。為此,我們一直在做智慧、綠色、循環(huán)、經濟的解決方案,理念也從原來的防災治災變成了用災治災:就像原來我們遇上泥石流、道路坍塌滑坡等災害,普遍采取的是疏導、排泄、清除,但現在我們常做的就是就地取材,把這些造成災害的材料就地利用起來變成綠色工程建材,做成相應的防護工程,修建相應的道路等,這就是用災治災。再比如塔克拉瑪干沙漠的風沙治理,我們以前都是防沙治沙,但很多時候防不勝防,現在我們的理念是變廢為寶,把這些沙子變成綠色建材用于交通公路基礎設施及其配套設施等;又比如建筑過程中產生的大量的建筑垃圾和工業(yè)廢渣,我們把它們就地取材改良變成交通基礎設施建設的優(yōu)良工程材料,再植入傳感器實時監(jiān)測,把它變成智慧、有感知的單元”。就像醫(yī)生看病既要動手術,還要顧及全身器官整體的和諧循環(huán)。用智慧、綠色、循環(huán)再加經濟的工程綜合解決方案來進行工程的建設、運營養(yǎng)護。天山腳下,黃勇及其團隊唱響了人與自然和諧共生的和諧序曲。
“問渠那得清如許,為有源頭活水來”。以黃勇為代表的新疆交通建設集團人及時轉變思想,率先涌入到科技創(chuàng)新的大潮中積累探索,通過銳意改革,整合資源聚起一支跨學科、跨行業(yè)、產學研用單位人員聯合攻關的科技團隊,一路攻堅克難之后,他們脫胎換骨,收獲了一系列因地制宜、靈活多變,且居于國際前沿的特色技術,并以此為依托,輻射周邊區(qū)域和國家。他們將這一系列技術應用推廣到同樣存在“三高”特色的西藏、甘肅等地區(qū)甚至地形、氣候、環(huán)境相似的巴基斯坦、蒙古等廣大中亞地區(qū)。
道路連接、民心相通,古老的絲綢之路因為交通科技力量的注入煥發(fā)出新的青春活力。
磨煉促成長 積累贏從容
對交通建設新理念帶來的翻天覆地的變化,作為“疆三代”的黃勇親歷其中,有著深刻的體會。
黃勇祖籍上海嘉定,從爺爺、姥爺那一代起就響應祖國援疆號召,從環(huán)境優(yōu)越的地區(qū)舉家遷移到了西北邊疆,支援當地的交通建設。黃勇的父親跟他一樣也是從長安大學畢業(yè)的大學生,畢業(yè)之后響應國家號召依然選擇扎根在這片熱土上。對黃勇來說,他對新疆建設和交通事業(yè)的情感是長期耳濡目染的結果,“要致富,先修路”“修路架橋就是積德行善”是深入骨髓的價值理念,促使他做出必然的選擇。
從??粕⒋髮W本科生、碩士研究生,再到博士研究生、博士后;從一名普通的野外勘測技術人員,到成為一名甘坐二十年冷板凳的科研人員,再到成為一名具有豐富全科經驗、心懷綠色智能交通夢想并堅定踐行的“全能型科技領軍人才”,“就跟做醫(yī)生是一個道理,要做一名好醫(yī)生,實際上就要親身到各個科室歷練,熟悉身體的各個環(huán)節(jié)。”“該吃的苦都吃了,該磨練的都磨練了,該去的地方都去了,該做的也可以做了!”這是歷經20多年風沙錘煉后的自信和從容。也正是這份自信和從容,讓黃勇在新的舞臺里盡情起舞。
助力新基建 智能一體化
黨的十八大以來,隨著“新基建”理念的鋪展,我國新型基礎設施建設取得了明顯成效?!袄萌斯ぶ悄?、工業(yè)互聯網等新型基礎設施建設打造集約高效、經濟適用、智能綠色、安全可靠的現代化基礎設施體系”,以黃勇為代表的新疆交建人在風浪涌動之前,早已經做好了準備。憑借敏銳的洞察力,他們不斷在新技術、新材料、新工藝、新裝備等重點領域突破關鍵技術,為新疆乃至更廣闊西部地區(qū)公路行業(yè)傳統(tǒng)施工向數字化、智能化施工升級改造,公路工程重大地質災害防治,筑路材料綠色循環(huán)利用等做出了突出貢獻,取得了顯著的經濟和社會效益。
把好瀝青這一關鍵原材料入口關,是保證瀝青路面質量的基礎。針對我國公路建設用瀝青面臨的“瀝青生產廠家眾多,很難識別瀝青來源、確保瀝青的品質”等難題,黃勇及其團隊研發(fā)了一種快捷有效的紅外光譜檢測技術,它由便攜式瀝青指紋識別儀、瀝青指紋識別快速檢測軟件、系統(tǒng)服務器和預警系統(tǒng)四部分組成。其中,便攜式瀝青指紋識別儀輕巧靈活,便于攜帶,適合在移動實驗室和現場使用測樣。使用它,瀝青無須加熱溶化,從測試到分析,一個樣品只需1分鐘;其儀器和軟件操作簡便,測試人員只需經過簡單培訓就可掌握該系統(tǒng)的相關操作,可提高管理效率,節(jié)約建設成本;它還能實行動態(tài)監(jiān)控,測試數據通過遠程傳輸,通過后端云平臺大數據實施分析評判異常并進行異常報警,短信通知管理者,讓管理者實時監(jiān)控并評價每一車瀝青的質量情況,并為現場瀝青處理提供問題解決方案,實現了由低效率的事后檢測向高效率的實時動態(tài)監(jiān)控轉變。事實上,嚴把瀝青質量關只是公路建設的第一步,在此基礎上。結合自主研發(fā)的空天地一體化公路3D模型BIM平臺,黃勇團隊歷時8年開發(fā)出了首個瀝青路面施工動態(tài)質量監(jiān)控系統(tǒng)。其以智能化、精細化施工為主軸,以物聯網、大數據、云計算為依托,以工業(yè)數字化施工過程為切入點,形成了施工全過程的智能管控體系;同時,結合日常實驗檢測,形成了事前控制、事中動態(tài)糾偏、事后驗證反饋的三位一體化科學高效質控體系;并且有效實現了瀝青路面施工全過程中拌合、運輸、攤鋪、碾壓等施工環(huán)節(jié)的電子檔案質量追溯閉環(huán)體系。此系統(tǒng)在新疆地區(qū)得到了大規(guī)模產業(yè)化推廣應用,并得到了廣泛的認可和業(yè)界好評。
綠色低造價高性能水泥混凝土技術是黃勇及其團隊的一個獨具特色代表技術,其核心材料“綠色高性能水泥”的巧妙之處在于它“徹底顛覆了傳統(tǒng)水泥怕土的致命弱點”,在國內外首次實現常溫下直接膠結土體中的土壤顆粒(小于0.075mm顆粒),可固化各類高含泥量中低液限土壤、頁巖、泥砂石混合料(天然戈壁料)、建筑廢渣、工業(yè)廢渣等常規(guī)廢棄材料,就地取材使其形成綠色低造價高性能水泥混凝土,從而實現這些材料的100%循環(huán)利用,變廢為寶生成各種標號水泥混凝土建材材料的目的。值得一提的是,這些綠色水泥混凝土與傳統(tǒng)普通水泥混凝土相比,具有強度高,抗凍融性能好,抗疲勞特性優(yōu)良,大幅度節(jié)省資源,施工工期縮短一半,綜合成本節(jié)約一半等優(yōu)點,還能實現垃圾零“排放”,充分響應了國家工程建設與環(huán)保和諧并重的倡議,避免了大量的礦山、河沙開采,其應用前景廣闊、社會經濟價值巨大,被譽為“針對傳統(tǒng)水泥混凝土技術的一次劃時代科技革命”。
目前,相應技術已處在大規(guī)模工業(yè)化生產應用階段,由黃勇主編的相關國家工程行業(yè)標準《道路工程高性能水泥及混凝土技術規(guī)程》計劃于2020年8月正式頒布實施。如今,此項技術在公路、市政、鐵路、機場、建筑、農業(yè)、水利及國防工程等領域應用具有良好的效果。這一綠色就地取材建造技術已經從沙漠戈壁,向廣大的農村、城市,向“一帶一路”沿線國家推廣開去。
新疆地區(qū)典型的災害是沙漠化,世界第二大流動性沙漠——塔克拉瑪干沙漠橫亙其中,實現其沙漠資源化交通基礎設施綜合利用能很好地對接西部大開發(fā)戰(zhàn)略和“一帶一路”倡議。
近年來,黃勇與合作緊密的多家單位組成科技攻關團隊,先后承擔了“沙漠地區(qū)路基邊坡設計及其穩(wěn)定性研究”“高性能風積沙混凝土關鍵技術開發(fā)及其在軍事工程應用”“公路廢舊資源循環(huán)利用科技示范工程”“風積沙UHPC混凝土膠囊列車真空管道關鍵技術的研發(fā)”等多個具有鮮明特色的科研項目,在風積沙路基材料及施工技術方面積累了豐富的工程基礎,成功突破了強度不低于100MPa的全沙漠風積沙混凝土關鍵技術,取得多項國家、省部級優(yōu)秀科研成果及相關專利,在國內外相關領域研究中處于領先水平。
憑借在相關領域的積累,黃勇團隊圍繞“一帶一路”沿線國家及地區(qū)的大面積沙漠化問題,立足塔克拉瑪干沙漠,展開了一系列富有開創(chuàng)性的聯合攻關。譬如他們創(chuàng)新性首次提出了塔克拉瑪干沙漠風積沙利用的新方向、新理論、新方法及相關關鍵技術、產業(yè)鏈技術配套等,首次將流動性沙漠綜合改造關鍵科學問題解決及關鍵技術開發(fā)融為一體,融會貫通了理論、方法、關鍵技術、產業(yè)鏈技術配套、綜合產業(yè)布局,開發(fā)整體循環(huán)體系,形成科學生態(tài)“治沙”與大規(guī)模資源產業(yè)化“用沙”相互嵌套融合的大科學工程,首次嘗試性探索提出以我國為典型示范的國家東西部生態(tài)再動態(tài)平衡、資源再和諧均衡利用的新技術、新模式(如“西沙東用”工程關鍵技術),以期最終實現人類與沙漠和諧共存的目的。
沒有做不到,只有想不到。強力依托多學科聯合攻關,充分利用現代智能科學武器,以黃勇為代表的新疆交建人創(chuàng)造了一個又一個讓人驚嘆的綠色交通新佳績。研發(fā)新技術、新材料的同時,他們還致力于通過信息化手段對傳統(tǒng)施工工藝進行升級改造,根據工程需求創(chuàng)造適用的工程新裝備,打造了新疆交建獨特的科技產業(yè)化核心競爭力。
早在“十二五”期間,交通運輸部就在全行業(yè)大力倡導全壽命周期成本理念,強化建養(yǎng)并重,推進公路建養(yǎng)向精細化作業(yè)轉型發(fā)展,貫徹落實標準化施工規(guī)范。鼓勵工程構件生產工廠化與現場施工裝配化,注重工程質量,提高工程耐久性,實現工程內外品質協(xié)調統(tǒng)一。
風生水起逐浪高,站在浪潮前沿,2014年,新疆交建投資建設了高品質水泥混凝土預制構件廠,主要為烏魯木齊地鐵生產盾構管片,以及為市政工程和臨近市區(qū)生產一些橋梁構件,所有預制構件全部實現了工廠化生產。在新疆經濟開發(fā)區(qū),新疆交建人還建設了融合混凝土結構、鋼結構為一體的橋梁拼裝工廠,這是目前我國西部規(guī)模最大的橋梁裝配式工廠,即使在全國這么大規(guī)模的也不多。
例如,在這個奇妙的橋梁裝配式工廠里,每一座鋼結構橋梁都實現了按照設計圖紙在工廠內放樣,橋梁的線形、彎道、坡度等參數跟實際做好的橋梁一模一樣,完整地做好以后,再運輸到現場去裝配。工廠化施工除了質量更有保障之外,還能避免因氣候變化所帶來的施工影響。比如烏魯木齊,冬天無法在現場施工,但可以在工廠進行鋼結構橋梁生產,等現場滿足施工要求后,再運輸到現場直接裝配即可,這樣工期就有了保障。
“工欲善其事,必先利其器”,伴隨著一系列綠色新技術、新材料、新工藝被開發(fā)出來,多款以需求為導向的工程智能新裝備也得以在綠色智能交通建設者們的手中醞釀誕生。“譬如,我們聯合了工程施工裝備方面的專家,深入山區(qū)泥石流工程一線,結合實際需求研制了‘移動作業(yè)小型機器人(車),它不需要固定電源,小巧靈活,只要我們把材料和現場的泥石流直接裝進機器人,就可以讓它走到哪里生產到哪里。”良好的技術、材料,加上成套的工藝、設備,技術研發(fā)跟應用緊密結合,讓黃勇和他的事業(yè)同伴們的綠色智能交通“新基建”之路越走越寬闊。
胸中有丘壑 妙筆繪彩虹
對“工程醫(yī)生”這一稱呼,黃勇看得很重。在他看來給工程看病也跟醫(yī)生給病人看病一樣,有很多共性。而他就是要把交通工程鏈條上遇到的問題、需求加以總結提煉,發(fā)現其中的共性問題,再考慮怎么將其轉化成科學技術問題,同時轉化為生產力。阡陌交通,縱橫交錯,帶走的是貧瘠,是落后;帶來的是信息,是富足;連接的是民心,是大家的情感。20余載風霜中利刃,黃勇早已把自己最初對于交通事業(yè)那份情感融入新型綠色智能交通新事業(yè)中,收獲了新的成就感和價值感。
讓黃勇備感溫暖的是,在這過程中,他并不是孤軍奮戰(zhàn),而是組團前行。進入新疆交建以來,他得到了自治區(qū)主管領導、國資委領導、交通運輸廳領導、科技廳領導、發(fā)改委領導、工信廳領導、集團領導、單位組織還有眾多老前輩以及同事們的支持和幫助。集團目前正在致力于打造公路災害防治、綠色材料就地循環(huán)利用和智慧化物聯網的工廠化建設養(yǎng)護這3支科技創(chuàng)新團隊。新的理念和技術伴隨著新一代的成長得到傳承和發(fā)展。
就像黃勇一直強調的一樣,綠色智能交通事業(yè)從來不是靠一個人、一個團隊就可以完成的事業(yè)。為站在一個更高的國際性資源科研平臺上進行融合,由我國公路交通科研的“國家隊”——交通運輸部公路科學研究院發(fā)起成立中關村中科公路養(yǎng)護產業(yè)技術創(chuàng)新聯盟,旨在形成一個國家級產、學、研、用一體化的科技創(chuàng)新體,把成果寫在大地上。作為交通運輸部的專家、科技創(chuàng)新領軍人才,黃勇擔任了中關村中科公路養(yǎng)護產業(yè)技術創(chuàng)新聯盟西部分聯盟理事長。在他的定義中,西部分聯盟重在針對“一帶一路”核心區(qū),特別是我國西部和中亞地區(qū)面臨的交通建設以及綠色循環(huán)經濟的共性需求問題,團聚起國際先進的優(yōu)勢資源來共同打造與之相關的產、學、研、用一體化,特別是新技術、新材料、新裝備的產業(yè)化。在黃勇看來,聯盟實際上彌補了新疆本地區(qū)人才科研水平不足等短板問題,把優(yōu)質資源更好地、有效地融合起來。就像醫(yī)院的遠程會診和大數據平臺一樣,把全球最好的專家集聚在一起,共謀大計,從而實現由王復明院士提出的“檢測在身邊,診斷在云端,專家在全球,服務在身邊”的工程醫(yī)院服務理念。與此同時,就像中國的方艙醫(yī)院一樣,最終實踐得出的中國智慧、綠色、循環(huán)、經濟工程解決方案能夠在“一帶一路”沿線得到輸出并綻放異彩。
2018年11月,新疆交通建設集團在深圳證券交易所成功上市。作為新疆地區(qū)交通基礎設施建設的龍頭企業(yè),如今的新疆交建的項目版圖早已飛出國內,遍布非洲、中亞、東南亞、東歐等地區(qū)。而黃勇肩挑重任,分管國際項目的實施、建設?!拔蚁虢Y合我們的特點,重點面向西北和中亞,圍繞三項核心技術,做智慧、綠色、循環(huán)、經濟工程建設的投資商、總承包商和運營商。不光是我們自己,實際上是把產業(yè)內的優(yōu)勢企業(yè)互動起來,大家一起組團去做國內外整個科技、投資加生命周期的運維總體工作”。
胸中有丘壑,妙筆繪彩虹。如今,以黃勇為代表的新一代新疆交建人在繼承前輩優(yōu)良傳統(tǒng)的同時,并與時俱進將其演繹出了新的內涵。
2020年是我國脫貧攻堅決戰(zhàn)決勝之年。為貫徹落實中央的決策部署,新疆下達了2020年科技精準扶貧攻堅計劃,作為支撐計劃的一個重要科技項目,黃勇及其團隊開發(fā)的綠色低造價高性能水泥混凝土技術,無論是在綠色環(huán)保還是在性能成本等方面所表現出來的優(yōu)勢都使其成為新疆扶貧攻堅的重要抓手。“一臺就地取材綠色移動自動拌和設備可以帶動10人就業(yè),一個鄉(xiāng)或者幾個村就可以組建一個綠色移動自動拌和混凝土施工隊,通過這種綠色科技扶貧工廠的模式,可有效帶動貧困地區(qū)村民科技脫貧致富?!蹦壳?,該模式分別計劃在墨玉縣、于田縣的兩個村由第一書記牽頭進行推廣實施。預計規(guī)模化推廣以后,可帶動千名以上農民工轉化為產業(yè)工人。為農村基礎設施“最后一公里”的建設及養(yǎng)護提供關鍵技術解決方案,同時解決當地農民科技精準扶貧就業(yè),為貧困地區(qū)農村帶來更多就業(yè)崗位,實現南疆貧困地區(qū)農牧民脫貧攻堅,致富奔小康的目標……黃勇成果惠及普通老百姓的夢想正在一步步實現。
雖然每天的工作很繁忙,但黃勇有很多的興趣愛好,乒乓球、籃球、游泳、跑步、爬山……運動類一樣都不少,閑時打打太極、練練書法,在他看來這些愛好不僅能修身養(yǎng)性,還可以是聯結溝通的橋梁。每天下午四點到六點,是他的國際時間,在這個時間段里,他會和國際同行們談工作,甚至談生活,了解各國的歷史、民俗文化。如果有機會到國外,除了日常的工作,他和同事們也會向外國友人展示一下書法、國畫等中國的傳統(tǒng)文化,這些是新交建人與國際友人溝通的“法寶”。他們相信用中國的傳統(tǒng)文化與現代科技交織在一起,就會架起心靈的橋梁。