陳文英
“反反復(fù)復(fù),一輩子就做一件事,把橋修好?!睒驇缀醭闪诵旃Яx生活中的全部。
很瘦,很精神。格子襯衫,牛仔褲,運(yùn)動(dòng)鞋,一出場(chǎng)就是“三件套”,一開(kāi)口就是橋,每每說(shuō)到動(dòng)情處,兩腮總是泛起羞澀的紅暈。這是中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院副總工程師、楊泗港長(zhǎng)江大橋和五峰山長(zhǎng)江大橋總設(shè)計(jì)師徐恭義給記者留下的第一印象。這位自稱屬于“山花性質(zhì)”的書(shū)生,將一生獻(xiàn)給中國(guó)橋梁事業(yè),用一座座大跨徑橋梁點(diǎn)綴萬(wàn)里江山,擘畫(huà)出“大國(guó)跨度”。
功不唐捐
佛家有云,功不唐捐。點(diǎn)滴努力,最后都能看到相應(yīng)的結(jié)果,得到相應(yīng)的回報(bào),于中國(guó)橋梁如此,于一輩子致力于橋梁設(shè)計(jì)的徐恭義也是如此。
2020年12月11日,全長(zhǎng)6409米、主跨1092米的中國(guó)首座公鐵兩用懸索橋——五峰山長(zhǎng)江大橋建成通車(chē)。這是繼楊泗港長(zhǎng)江大橋之后,徐恭義在懸索橋領(lǐng)域的又一力作。
從事橋梁設(shè)計(jì)工作近40年,徐恭義已經(jīng)主持設(shè)計(jì)了60多座特大型橋梁,攻克了許多世界級(jí)技術(shù)難題。20世紀(jì)80年代,徐恭義開(kāi)始現(xiàn)代懸索橋的研究。1995年12月28日,他與導(dǎo)師楊進(jìn)共同設(shè)計(jì)的汕頭海灣大橋建成通車(chē),由此開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)現(xiàn)代懸索橋建設(shè)的先河。此后,他的作品不斷刷新國(guó)內(nèi)國(guó)際懸索橋紀(jì)錄,成為中國(guó)懸索橋獲得國(guó)際認(rèn)可的經(jīng)典案例。
懸索橋是特大跨徑橋梁的主要形式之一,因其不需要在江中建造橋墩,不會(huì)對(duì)航道造成影響,近年來(lái)在中國(guó)橋梁界不斷受到青睞。但由于懸索橋是柔性結(jié)構(gòu),剛度小,且跨度越大,結(jié)構(gòu)越柔,在荷載作用下容易產(chǎn)生較大的撓度和振動(dòng),因此對(duì)高速公路和高速鐵路所需技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更高,對(duì)設(shè)計(jì)者提出的挑戰(zhàn)也更大。
少年時(shí)期,徐恭義對(duì)橋梁并不感興趣,也不知橋梁具體為何物,更沒(méi)有預(yù)料到自己未來(lái)會(huì)來(lái)到武漢這個(gè)設(shè)計(jì)之都,并且大半輩子都工作生活在這個(gè)城市。
大學(xué)畢業(yè)后,徐恭義被分配到中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院電算組,在日常工作的耳鬢廝磨中,慢慢愛(ài)上橋梁設(shè)計(jì)工作。
和橋梁“先結(jié)婚后戀愛(ài)”的徐恭義,認(rèn)為自己并不像許多天才科學(xué)家那樣少年時(shí)就擁有令人羨慕的天賦異稟,他所有成就的取得,靠的正是“功不唐捐”。
跟著方秦漢、楊進(jìn)等前輩,徐恭義見(jiàn)縫插針,將橋梁設(shè)計(jì)的基本功計(jì)算和畫(huà)圖練到了爐火純青的地步。
在中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院電算組,他終日埋頭于橋梁設(shè)計(jì)軟件的開(kāi)發(fā),并將其用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的程序演算和數(shù)據(jù)分析,練就了對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確快速簡(jiǎn)化計(jì)算的能力,以及對(duì)工程結(jié)構(gòu)力學(xué)概念精確應(yīng)用的能力。
“常常是我們用計(jì)算機(jī)吭哧吭哧算了半天,他用手算幾下子基本就把那個(gè)結(jié)論算了出來(lái)?!闭f(shuō)起徐恭義的計(jì)算能力,同事王東暉一臉崇拜。
但徐恭義并非只會(huì)“紙上談兵”,根據(jù)地質(zhì)條件、水文條件、業(yè)主需求、后期運(yùn)營(yíng)應(yīng)用等內(nèi)外因素,選擇最安全、最經(jīng)濟(jì)、最容易施工的橋型,也是他作為一個(gè)土木工程師的強(qiáng)項(xiàng)。
在橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域,徐恭義是個(gè)全能型選手,甚至為了記錄橋梁建造過(guò)程中的重要瞬間,他還自學(xué)了攝影,并且一出手就是“橋梁大片”。
每一種超能力的練成,其背后都有我們看不見(jiàn)的付出。踏勘、選址、設(shè)計(jì)、計(jì)算、畫(huà)圖……不是在辦公室畫(huà)圖紙,就是奔波于各個(gè)城市之間,跟進(jìn)在建的工程,調(diào)研將要立項(xiàng)的項(xiàng)目。三十多年來(lái),每個(gè)周末、節(jié)假日徐恭義幾乎都在工作,對(duì)他來(lái)說(shuō),業(yè)余時(shí)間和工作時(shí)間沒(méi)有太大區(qū)別。
每醞釀一張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙,徐恭義都會(huì)先考慮所要建造的橋梁涉及的相關(guān)行業(yè)、部門(mén)以及所有為建造橋梁搬遷的人。他認(rèn)為,只有把橋修得更安全、經(jīng)濟(jì)、堅(jiān)固、美觀,經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn),讓所有為這座橋梁付出的人都感到值得,才能問(wèn)心無(wú)愧。
大道至簡(jiǎn)
你站在橋上看風(fēng)景,看風(fēng)景的人在樓上看你。
在詩(shī)人眼中,橋是最美的風(fēng)景,是永遠(yuǎn)的豐碑。在設(shè)計(jì)師徐恭義眼中,橋是水上的路,是路的延伸,橋就是橋。
他的辦公室里一直掛著一幅好友為他題寫(xiě)的書(shū)法作品——“至簡(jiǎn)”。這也是他做設(shè)計(jì)追求的理念和風(fēng)格,要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)至簡(jiǎn),每一件作品都簡(jiǎn)單精致。
楊泗港長(zhǎng)江大橋就是徐恭義“大道至簡(jiǎn)”的最好例證。
這座世界最大跨度雙層公路懸索橋,主跨1700米,一跨輕松越過(guò)長(zhǎng)江,中間沒(méi)有任何橋墩,采用全焊接鋼桁梁新工藝,整個(gè)橋面沒(méi)有一顆鉚釘或螺栓,整座橋看起來(lái)簡(jiǎn)單、大氣、干凈、清爽。
其實(shí),選擇懸索橋這種橋型,并非徐恭義為了突出“大道至簡(jiǎn)”而刻意為之。楊泗港長(zhǎng)江大橋位于武漢的二環(huán)線上,上下游不到9公里的地方,修了4座長(zhǎng)江大橋,水上環(huán)境復(fù)雜,水運(yùn)交通繁忙,為了不占用航道,兼顧考慮地質(zhì)、上下游交通、經(jīng)濟(jì)等因素,經(jīng)過(guò)拱橋、斜拉橋和江底隧道的同深度比選,最終才選擇了這種橋型。
全焊接鋼桁梁技術(shù)在世界懸索橋領(lǐng)域還是首次使用。以往,橋梁的鋼桁梁節(jié)段大多采用鉚接或栓接的工藝,采用全焊接連接不僅可以省去成千上萬(wàn)個(gè)鉚釘或螺栓,還能使施工過(guò)程更簡(jiǎn)單,效率更高,費(fèi)用更省。楊泗港長(zhǎng)江大橋僅僅用了36天就完成了1700米全部鋼桁梁的施工架設(shè),而如果采用常規(guī)方法和工藝,則需要一年甚至更久的時(shí)間。
嚴(yán)絲合縫的全焊接工藝,顯然更加完美。但是,在設(shè)計(jì)之初,由于國(guó)際上沒(méi)有先例,遭到了很多人的反對(duì)。經(jīng)過(guò)謹(jǐn)慎研究,徐恭義力排眾議,最終拍板實(shí)施。
這不是徐恭義第一次遇到挫折,也不是徐恭義第一次“吃螃蟹”,當(dāng)然更不是徐恭義第一次拍板。作為“久經(jīng)沙場(chǎng)”的設(shè)計(jì)師,對(duì)待工程力求穩(wěn)妥是他一貫的態(tài)度,他的所有設(shè)計(jì)都有強(qiáng)大的理論計(jì)算和縝密工程對(duì)策作為技術(shù)支撐。每每遇到難題,多年來(lái)苦練的內(nèi)功總是及時(shí)起作用,這種功力不僅給他以靈感上的指引,也讓他擁有更平和的心態(tài)。
被認(rèn)為“十全十美”的楊泗港長(zhǎng)江大橋,其自身荷載相當(dāng)于一艘航母的重量,這對(duì)主纜的力學(xué)性能提出了巨大的挑戰(zhàn)。在當(dāng)時(shí),世界上還沒(méi)有如此高強(qiáng)度的鋼絲,徐恭義大膽提出,用中國(guó)自己研發(fā)生產(chǎn)的主纜鋼絲替代進(jìn)口。但中國(guó)從汕頭海灣大橋開(kāi)始,主纜鋼絲一直依賴進(jìn)口,核心制造技術(shù)和定價(jià)權(quán)都不在自己手中。
面對(duì)這個(gè)超級(jí)懸索橋工程,徐恭義一直憋著一股勁,“修了這么多年的懸索橋,我們不能再依賴從國(guó)外進(jìn)口了,我們一定要實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心材料自主生產(chǎn)?!?/p>
他開(kāi)始游說(shuō)國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)高強(qiáng)度主纜鋼絲,卻被以各種理由一次次拒絕。與此同時(shí),韓國(guó)商家主動(dòng)找到他,商談主纜鋼絲合作事宜,卻被他拒絕了。
動(dòng)之以情,曉之以理,最終徐恭義說(shuō)服了青島特鋼。經(jīng)過(guò)五年時(shí)間,青島特鋼按照設(shè)計(jì)要求的技術(shù)指標(biāo)生產(chǎn)出了目前世界懸索橋中強(qiáng)度最高、力學(xué)品質(zhì)最好的超級(jí)鋼絲,由眾多鋼絲組成的大橋主纜單根即可承受6.5萬(wàn)噸拉力,足以吊起一艘航母。在沒(méi)有多余結(jié)構(gòu)措施的情況下,經(jīng)過(guò)風(fēng)洞仿真模型試驗(yàn)測(cè)試,抗風(fēng)能力達(dá)到了19級(jí)臺(tái)風(fēng),令國(guó)際同行專家贊嘆不已。
2019年10月8日,楊泗港長(zhǎng)江大橋正式通車(chē),成為世界軍人運(yùn)動(dòng)會(huì)的重要保障線路,向世界展示了中國(guó)設(shè)計(jì)和中國(guó)制造的實(shí)力,標(biāo)志著我國(guó)懸索橋關(guān)鍵核心材料和建造裝備開(kāi)始實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn),全產(chǎn)業(yè)鏈逐漸形成。
建造留存永世的橋梁
“建造留存永世的橋梁?!?019年7月,徐恭義獲得全國(guó)“最美科技工作者”稱號(hào)。在中國(guó)科技會(huì)堂接受記者采訪時(shí),他說(shuō)了這句話。幾乎在所有場(chǎng)合,他都會(huì)用這句古羅馬碑文來(lái)激勵(lì)自己和同行。
“我的項(xiàng)目很多地方還做得不夠完美,至今還沒(méi)有最得意的作品??偢杏X(jué)某一個(gè)項(xiàng)目再努力一下的話,會(huì)更加完美?!闭沁@種對(duì)完美的執(zhí)著追求,讓徐恭義懷著宗教般的虔誠(chéng),像“阿甘”一樣永遠(yuǎn)奔跑在造橋的道路上。
五峰山長(zhǎng)江大橋,這又將是一座“留存永世的橋梁”。大橋上層為高速公路雙向八車(chē)道,設(shè)計(jì)時(shí)速100公里,下層為四線高速鐵路,設(shè)計(jì)時(shí)速250公里,主梁總荷載17萬(wàn)噸,接近于3艘航母的重量。
荷載大,車(chē)道多,時(shí)速快,索塔、錨錠、主纜、主梁等主體構(gòu)件的體量更大,對(duì)相關(guān)材料和設(shè)備提出了更高的要求。加之大橋所處地質(zhì)情況復(fù)雜,國(guó)際上沒(méi)有工程案例可供參考,五峰山長(zhǎng)江大橋成為長(zhǎng)江上建設(shè)難度最大的工程之一,徐恭義遇到的挑戰(zhàn)前所未有。
“徐大師很?chē)?yán)謹(jǐn),對(duì)自己要求總是很高。大橋開(kāi)工建設(shè)5年來(lái),他在武漢和鎮(zhèn)江之間不知道跑了多少趟?!蔽宸迳介L(zhǎng)江大橋項(xiàng)目總監(jiān)薛進(jìn)告訴記者。
功不唐捐,玉汝于成。最終,五峰山長(zhǎng)江大橋創(chuàng)造了7個(gè)世界第一:世界首座高速鐵路懸索橋;世界上設(shè)計(jì)荷載最大的大跨度懸索橋;世界首座采用板桁結(jié)合新型鋼桁梁的公鐵兩用懸索橋;世界首次嘗試在U肋與頂板之間采用全熔透焊縫技術(shù);世界首次在鐵路道砟槽面采用軋制不銹鋼復(fù)合鋼板;世界上主纜受力最大、直徑最大的懸索橋;世界上平面面積最大橋梁沉井基礎(chǔ)。
“不是完全地追求大,而是追求技術(shù)最適合那個(gè)環(huán)境,這就是設(shè)計(jì)師的水平。”在著名橋梁專家、中國(guó)工程院院士鄭皆連眼中,徐恭義是一個(gè)敢于創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先的設(shè)計(jì)師。
“過(guò)千米跨徑,設(shè)計(jì)師的膽識(shí)是過(guò)人的,因?yàn)檫@是高鐵。”談到五峰山長(zhǎng)江大橋,鄭皆連豎起了大拇指。
如何讓?xiě)宜鳂蚍€(wěn)穩(wěn)地跑高鐵?
在設(shè)計(jì)時(shí),徐恭義采用了直徑達(dá)1.3米的世界最大主纜,單根拉力高達(dá)9萬(wàn)噸,足以吊起1.5艘滿載的“遼寧”號(hào)航母;以及世界面積最大的陸地沉井基礎(chǔ)和板桁結(jié)合新型加勁梁結(jié)構(gòu)來(lái)提高結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定性和抗風(fēng)安全性;同時(shí)將原來(lái)單薄的扁平橋板改成立體的空間桁架,讓柔軟的懸索橋板變“硬”。通過(guò)一系列合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和準(zhǔn)確的理論分析,徐恭義成功解決了懸索橋在高速行車(chē)和大風(fēng)作用下容易晃動(dòng)的難題。
作為連鎮(zhèn)鐵路的關(guān)鍵性控制工程,五峰山長(zhǎng)江大橋的建成,不僅填補(bǔ)了高速鐵路懸索橋的技術(shù)空白,也在國(guó)際上率先建立起中國(guó)高速鐵路懸索橋的設(shè)計(jì)方法、計(jì)算理論和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)志著中國(guó)高鐵正式邁入懸索橋時(shí)代。
站在五峰山北岸,遠(yuǎn)眺大橋,記者被深深地震撼,五峰山長(zhǎng)江大橋像一座飛虹,橫跨長(zhǎng)江,宏偉而壯觀。橋上往來(lái)車(chē)輛有序行走,橋下江輪自由航行。這民生安樂(lè)、歲月靜好的景象,就是徐恭義窮盡畢生所追求的夢(mèng)想。
從汕頭海灣大橋,到楊泗港長(zhǎng)江大橋,再到五峰山長(zhǎng)江大橋,徐恭義用了大半生的時(shí)間,使中國(guó)現(xiàn)代懸索橋技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平,實(shí)現(xiàn)了“中國(guó)跨度”的技術(shù)超越。在這個(gè)過(guò)程中,他也從項(xiàng)目骨干一步步成長(zhǎng)為總設(shè)計(jì)師、國(guó)際著名橋梁專家,并由此獲得美國(guó)約翰·A·羅布林終身成就獎(jiǎng)和英國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)國(guó)際成就獎(jiǎng)。
天塹早已變通途,但徐恭義的腳步從未停下。比起跨度,他更看重橋梁的耐久性,實(shí)現(xiàn)橋梁壽命的安全運(yùn)營(yíng),建造出留存永世的橋梁,將是他永恒的追求?!鞍褬蛐薜媒?jīng)得起時(shí)間的檢驗(yàn),50年,100年,還能夠非常安全,非常好用,這將是我最安慰的事情?!毙旃Яx說(shuō)。