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中国工程院院士郑都连的拱桥生活:碧水飞虹 天堑通途

静夜思网2024-03-28 22:42:47【百科】4人已围观

简介天峨龙滩大桥位于广西河池市天峨县龙滩大坝上游6公里处,由郑都连主持。该桥全长近2500米,其中主桥为计算跨度600米的上承式强骨架混凝土拱桥,建成后将刷新拱桥跨度的世界纪录。图为天峨龙滩特大桥建设。摄

天峨龙滩大桥位于广西河池市天峨县龙滩大坝上游6公里处,由郑都连主持。工程该桥全长近2500米,院院其中主桥为计算跨度600米的士郑水飞上承式强骨架混凝土拱桥,建成后将刷新拱桥跨度的都连的拱世界纪录。图为天峨龙滩特大桥建设。桥生堑通(摄于二〇二三年三月)。活碧虹天

近日,郑都连赶赴天峨龙滩特大桥施工现场,工程爬上拱肋施工人行道,院院检查指导施工作业。士郑水飞本文图片由广西大学提供。都连的拱

眼前的桥生堑通老人眉发花白,眼睛炯炯有神,活碧虹天一口浓郁的中国四川口音听起来中气十足。一提到拱桥,他的话匣子就打开了:大桥的名称、跨度的长度、施工中的困难,甚至开工和完工的时间...老人对曾经主持过的桥很了解,各种数据都很容易找到。很难看出他82岁了。

他是广西第一位中国工程院院士、广西大学教授、著名桥梁工程专家郑都连。从青丝到华发,他在桥梁事业上工作了50多年,开创了许多拱桥设计和施工的关键技术。他主持的拱桥不断刷新世界纪录,为中国大跨拱桥建设的关键技术做出了重大贡献。

“我已经做好了三手准备,一定要成功”。

郑都连出生于四川内江的一个农民家庭,1941年。1965年,大学毕业的郑都连被分配到广西百色公路总段工作。从此,他在这片土地上扎下了根。

广西山多水多,河流密布。当时,交通基础设施相对落后。大多数建在河上的桥都是木桥。汛期,它们经常被破坏,交通瘫痪。

如何用永久性桥梁取代临时木桥?郑都连不断思考这个问题。当时,国家大力推广双曲拱桥技术,安装方便,材料节约,是广西当时建设资金非常紧张的迫切需要。然而,该技术也存在一些缺点——拱桥的传统施工方法是建造支架。有些地方水深流急,可能买不起支架或者搭架成本很高。一旦河流在施工过程中升水,湍急的水流很容易冲走支架,导致施工中断。

1968年初,交通部在江苏省无锡召开会议,将“双曲拱桥无支架施工”列为重点科研项目,召集部分省份桥梁工作者进行试点研究。郑都连参加了这次会议,深受感动。

回来后,郑都连将广西灵山三里江大桥原支架施工设计方案改为无支架施工方案,并主持施工。在没有实验平台的情况下,郑都通过手绘图纸和计算克服困难,进行了不懈的探索和技术研究。经过仔细考虑和反复计算,他想出了一套有效的无支架施工方法——通过拱肋分段预制、电缆起重机吊装、钢丝绳扣悬架、滑轮组减力、手动绞车收放、松索合龙等,将传统桥下的支架支架转化为上悬架。

“科学研究可能会失败无数次,但桥梁工程不允许失败。郑都连说,为了保证万无一失,他反复推敲每一个细节,“当时我做了三手准备,一定要成功。”。

1968年10月,跨度46米的三里江大桥成功建成。这是中国第一座无支架双曲拱桥。它结束了几千年来拱桥必须建造的历史。无支架施工也成为传统拱桥和现代拱桥的分水岭。

三里江大桥建成后,全国多个省、自治区的桥梁专家前来参观。双曲拱桥无支架施工技术在全国迅速推广。广西仅用这种方法修建的双曲拱桥就达到数万延米。

“总是建拱桥,不知不觉就上瘾了”。

双曲拱桥施工方便,将拱圈化为零,最后拼成完整的拱圈。但由于连接部位较多,容易开裂。在发现了这一局限性后,郑都连又埋头于研究新工艺。

1976年,郑都连吸取了福建闽清大桥建设的成功经验,大胆改进,成功设计了90个跨度组合 105 来宾红水河大桥90米,重量轻,经济美观。这是广西第一座无支架施工的箱式拱桥,也是当时中国同类型桥梁中规模最大的钢筋混凝土箱式拱桥。

与此同时,郑都连利用申请的几个机会,在当时广西唯一的计算机上编制了拱桥静态计算程序。来宾红水河大桥的成功建设,逐步规范了钢筋混凝土箱拱桥的工艺。

“来宾红水河大桥非常成功,被称为‘母桥’。郑都连说。在接下来的十年里,广西采用了相同的计算软件设计、相似的结构和相似的施工方法,成功建造了几十座箱式拱桥,占当时广西公路大桥总数的70%。

现代桥梁有四种基本桥型:拱桥、斜拉桥、梁桥、悬索桥。为什么郑都连特别喜欢拱桥?

“在这四种桥型中,拱桥历史最悠久。郑都连介绍说,中国赵州桥建于1400多年前,被认为是世界上第一座敞肩拱石拱桥。赵州桥至今仍屹立在河北省赵县的焦河上。

为什么拱桥的寿命这么长?这是其合理受力的结果。郑都连说,它自动将垂直力转化为拱圈轴向压力,承载能力强,刚度大,耐久性好。同时,拱桥对基础要求较高,广西属于典型的喀斯特地貌,岩石一般暴露或埋藏不深,这种地质特征非常适合拱桥的建设。

“与其他桥型相比,拱桥成本低、耐用、美观。对于经济相对欠发达的广西来说,它可以实现‘花最少的钱,做最大的事情’,因此广西适合拱桥的发展。郑都连说:“我总是建拱桥,不知不觉就上瘾了。当然,我也主持过其他桥型的建设,但主要是拱桥。”。

在半个多世纪的桥梁建设生涯中,郑都连带领团队创造了多个“第一”:主持建设广西第一条高速公路——桂柳高速公路;主持建设世界上最大跨度的钢管混凝土拱桥——跨度530米的四川合江长江大桥;指导建设世界上最大跨度的铁路钢管混凝土拱桥—拉林铁路雅鲁藏布江藏木特大桥,跨度430米。。。伴随着许多突破,郑都连先后获得三项国家科技进步奖、茅以升科技奖、桥梁奖...他主持的桥梁项目先后获得国际桥梁大会最高奖—乔治·理查德森奖、中国土木工程詹天佑奖、中国建筑工程鲁班奖..2020年5月,郑都连领导的大跨拱桥关键技术研究团队获得全国创新第一奖牌,是全国十大获奖团队中基础设施领域唯一的获奖团队。

“花最少的钱,建最好的桥”。

“花最少的钱,建最好的桥”。

房子高,桥跨。桥梁的主跨度长度是衡量桥梁技术水平和施工能力的重要标志。跨度越大,相应的施工难度越大。

2017年,根据广西交通发展规划,荔浦至玉林高速公路平南北互通连接线应跨浔江修建平南三桥。在初步设计中,根据桥位地形、通航、洪水等要求,平南三桥主桥跨度必须大于500米,只有斜拉桥、悬索桥和拱桥。

其中,500米级斜拉桥和悬索桥技术成熟,施工风险小,但成本高,后期维护成本高。相比之下,拱桥成本低,刚度大,耐久性好,美观。郑都连一贯的工作理念是“花最少的钱,建最好的桥”。经过计算分析和反复论证,他提出了钢管混凝土拱桥建设方案,比原设计院推荐的方案节省了8000多万元的投资。

然而,在审查过程中,郑都连的计划被否认了。一些专家认为,拱桥建设风险过高,原因是桥南岸是岩石基础,桥北拱基础覆盖18米至22米粉粘土和15米至18米厚的卵石层,一边是坚固的基础岩,另一边是卵石层的地质条件,不符合传统拱桥的建设要求。

面对质疑,郑都连立即展示:“虽然拱桥的跨度超过了当时世界上各种拱桥,存在一定的风险,但它是完全可控的。“他连夜写了三页半的提纲,专门向交通运输部汇报,详细阐述和分析了钢管混凝土拱桥工程风险和成本风险可控的依据。

“有人说我想打破世界纪录,所以我主张修拱桥,认为成本有意降低。我问我为什么我快80岁了,这与设计院和审查单位的意见不同。郑都连说:“我的回答是,平南县当时是一个贫困县,拱桥方案可以节省数千万元,建成后的维护费用每年比斜拉桥少100多万元。这些长期费用必须由平南县支付。”。

经过努力,交通运输部、自治区交通运输厅批准了郑都连的建议。当时76岁的郑都连主动请战担任平南三桥建设专家组组长,与参建各方分担风险。

在平南三桥建设过程中,郑都连带领团队努力攻关,首次在中国“圆形连墙” “卵石层灌浆加固”方案已成功应用于拱桥建设;利用北斗卫星定位系统、智能张力等技术,主动控制而不是刚度被动控制,200米高的塔顶偏差准确控制在20mm以内。最后,平南三桥建设持续了28个月,提前15个月完成,在施工过程中,实现了零事故,质量优良。

2020年12月28日,跨度575米的平南三桥正式建成通车,超过主跨度552米的重庆朝天门长江大桥,创下世界拱桥跨度纪录。

更令人兴奋的是,在平南三桥建设中,郑都连领导的研究团队“产业、大学、研究”充分整合,走在设计施工的前沿,拥有完整的中国知识产权,授权9项国家发明专利;拱桥成本严格控制在预算价格内,比悬索桥节省8000多万元,比斜拉桥节省3000多万元,建成后的养护费用也比斜拉桥和悬索桥每年节省100多万元;拱桥刚度比悬索桥大10倍以上,比斜拉桥大8倍以上。

“平南三桥是我工作50多年以来最满意的桥。

郑都连自豪地说:“平南三桥是我工作50多年以来最满意的一座桥。美国工程院院士、中国工程院外国院士邓文忠曾评论道:“平南三桥代表了现代钢管混凝土拱桥甚至拱桥的最高建设水平,引领了拱桥技术的发展方向,为国际桥梁技术的进步和世界交通基础设施建设水平的提高做出了贡献。”。

“以后要靠诸君努力”。

目前,郑都连正带领团队朝着新的目标努力解决关键问题:一旦他主持的广西天峨龙滩特大桥建成,混凝土拱桥跨度可一次增加155米,创下拱桥跨度世界纪录。天峨龙滩特大桥是广西南丹至天峨下老高速公路的控制工程。主桥为上承式强骨架混凝土拱桥,跨度600米。该项目预计将于今年年底竣工通车。

几十年来,世界混凝土跨度拱桥每年增长1.5米,将混凝土拱桥跨度的世界纪录提高155米,相当于做了一百年的工作。

郑都连不仅是一个追求卓越的科学家,也是一个传道授业解惑的老师。2015年,74岁的郑都连被调到广西大学,他尽最大努力培养更多优秀的中青年人才,帮助桥梁事业的可持续发展。

在广西大学,学生们经常看到这样的“风景”:一位眉毛花白、精力充沛的老人骑着一辆电动三轮车去教学楼授课。

“这给我留下了深刻的印象,也让我觉得很有趣。郑的博士生李浩旭说,作为一名著名的桥梁专家,郑出乎意料地选择了如此简单的旅行方式,“每当我看到他开着一辆小三轮车,微笑着迎接每个人,我都会感受到他平易近人的个性魅力,欣赏他对名声和财富的漠不关心,追求简单的生活态度。”。

还有一个意想不到的细节——郑都连的微信叫“倔老头”。“这个名字充满了幽默和自嘲,也生动地展示了教师在工作和学术上的坚定和坚持。李浩旭说,这种固执的品质为他赢得了广泛的尊重和赞誉,无论是克服科研工作中的困难,追求卓越,还是培养年轻人才的严格要求和细致指导。

“第一次见面时,老师问我是否对桥梁研究感兴趣。郑都连博士生石拓说:“他说兴趣是最好的老师。如果他不喜欢自己在做什么,就很难把事情做好。”。

“要想把一生都献给科技事业,就要树立终身奋斗的信念,善于发现需求,找出问题,然后持之以恒地研究。郑都连认真鼓励年轻的科技工作者,“科学研究需要不断发现和解决新问题。科学研究不能一蹴而就,也不能一蹴而就。”。

“大量拱桥建设将遇到大量需要解决的问题,并将产生大量的技术创新。郑都连认为,桥梁专业是应用型专业,桥梁专业的师生要在重大工程中接受锻炼,提高能力,磨练意志。“我80多岁了,要靠你的努力。”。

当他年轻的时候,广西人很难在简单的木桥上行走;在他古老的时候,广西乃至全国的山川之间,一道飞虹已经改变了自然屏障的道路。以郑为代表的中国桥梁专家,经过半个多世纪的不懈努力,让越来越多的中国人享受到方便的民生桥梁和幸福桥梁,让中国的拱桥事业在世界上演奏出动人的运动。王美华。                    [                     编辑:肖春芳 ]。

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