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秦顺全:生命中的桥梁世界

http://focus.cnhubei.com  2007-10-9 22:22:1  

荆楚网 记者姚启慧 通讯员吏林山 舒智明



  初秋的江城武汉,燥热未减,但丝毫没有削弱人们心底的欣喜。

  2007年9月26日,在武汉天兴洲长江大桥建设现场,一座飞架在大江两岸的雄伟大桥跃然于眼内。世界第一跨度、世界最大荷载公铁两用桥、国内首座采用三索斜拉的大桥、国内最快的高速铁路运营时速……一次次被改写的纪录,翻开了中国建桥史上令世人惊叹的一页。这一系列成就的取得离不开一大批科研工作者的辛勤劳动,其中,中铁大桥局总工程师秦顺全正是其中的一位领军人物。

    20年来,秦顺全永不停息,创新不止,建桥不仅成为他生命的一部分,也成为他不凡人生的写照。

    机遇,总是留给有准备的人

    1987年,西南交通大学应届毕业生奔赴我国交通建设的各条战线,其中,桥梁及结构工程硕士毕业生由于表现优异被派往中铁大桥局。此后20年来,兢兢业业,尽心尽职,一直坚守着自己的建桥生涯。

    他走进大桥局的那一刹那,就感到这里是他“圆梦”的地方。大桥局是新中国诞生之初,为修万里长江第一桥——武汉长江大桥而组建的,这里汇集了全国桥梁科技精英。而大桥局设计院的前辈们也很快这个中等身材的小伙子,他话不多,却总能说到点子上。

    1987年,浙江钱塘江二桥开始筹备建设。钱塘江二桥是铁路、公路布置在同一平面上的特大桥,混凝土梁为单箱单室三向预应力变截面连续梁。当时,我国的桥梁规范大多是针对简支梁而定,箱型截面连续梁还是个空白,面临的首要技术难题的是大桥结构纵向受力状况。

    当时,连续梁的计算程序只能计算结构纵向受力状况,而箱型截面梁的受力特性却是三维空间的。在老专家的指导下,秦顺全设计完成了“箱梁扭转计算程序”,解决了约束扭转应力计算问题;他又利用空间结构分析程序,对箱梁的剪滞效应进行研究,找出规律,确定了纵向力计算的剪滞系数。

    秦顺全的首份“答卷”令人们刮目相看。

    如今,在桥梁界,不知道秦顺全这个名字的不多。而让秦顺全“一战成名”,引起桥梁界轰动的,是曾经对宁波招宝山大桥主梁压溃断裂的结构状态作出诊断并拿出重建设计方案。

    上世纪90年代末,一个由当时中国桥梁界最优秀的技术专家组成的工作组,曾经对宁波招宝山大桥主梁压溃断裂的结构状态作出诊断并拿出重建设计方案,引起桥梁界轰动。而时任加固重建工程指挥长兼总工程师的秦顺全,年仅35岁。

    秦顺全至今依然清晰地记得当时的一幕——

    招宝山大桥主梁发生断裂,业界哗然。大桥局临危受命,承担起加固设计、监控、施工的总承包任务,局设计院总工程师秦顺全成了修复这座断桥的最合适人选。

    预应力混凝土斜拉桥的拆除充满了风险。由于主梁的拆除是在主梁发生断裂、结合处于极不稳定的状态下进行的,结构状态极难把握,稍有失误都会造成不可估量的后果。消息传出,人们都为年轻的秦顺全捏了一把汗。

    然而,凭着不断探究桥梁未知领域并付诸实践的勇气,秦顺全探索出全新的断桥调整结构体系,完成了令桥梁界惊诧的漂亮一笔,修复工程顺利完成。

    如今,招宝山大桥已经深深地融入秦顺全的生活。他说:“每次路过宁波,我都要去桥边走走看看。它就像我的孩子一样,让我牵挂不舍。”

    经秦顺全设计并组织重大施工方案的桥,何止一座招宝山大桥。

    20年间,他先后主持了武汉长江二桥、芜湖长江大桥、海口世纪大桥、东海大桥、杭州湾大桥、武汉天兴洲公铁两用长江大桥等大型桥梁方案设计与施工技术工作,以及京沪高铁速路济南黄河桥、南京大胜关长江大桥的前期研究工作,主持完成重大科研项目30余项,并取得了一个又一个突破。

    每一座桥,都希望有技术创新

    “我喜欢桥,也比较喜欢建桥这个事情。”在与秦顺全座谈的一个多小时时间里,不管记者们如何提问,秦顺全讲来讲去,最终还是“绕”到桥上面去了,“我是工程师,造好一座桥就是我的工作,也是生活。”他这样回答。

    如今,秦顺全最大的梦想就是造好每座桥,希望每座桥都能有技术创新。

    上世纪90年代,武汉长江二桥上马,主跨400米,是当时我国最大跨度的混凝土斜拉桥,设计施工面临很多技术难题,由于长江河道宽阔繁忙,水差大,深水基础多,地质复杂,这让很多老专家感到困难。

    秦顺全说,因为武汉长江二桥是斜拉索桥,如何先把混凝土梁放在一定高度,最后施工完后仍保持在设计高度,这是当时遇到的最大难关。

    犹如初生牛犊的秦顺全拨冗去繁,把自己在电脑房里关了三天三夜,分析现有斜拉桥的安装计算方法,最终认定可以采用部分预应力原则进行斜拉桥梁主梁设计,创建了无应力索长计算方法控制软件系统,解决了结构规模大、施工阶段多、计算时间长的矛盾,为武汉长江二桥顺利建成通车作出了重大贡献。

    如今,秦顺全的这一套控制软件还在斜拉桥设计施工中普遍使用,成为桥梁施工中不可或缺的嵌入工具和成套理论。

    轻型、大跨是桥梁发展的方向,也是一个国家综合工业水平和桥梁科技水平的体现。目前,大桥局完全有能力建造跨度超过300米——400米大桥,而代表之作就是秦顺全参与设计的芜湖长江大桥。

    在建设芜湖长江大桥过程中,受到通航净空、飞行航线制约,桥塔不能高。要建成矮塔大跨度斜拉桥,这在国内国外均无先例。为了满足航运、航空和受力的要求,秦顺全采用了低塔、斜拉索加劲的连续钢桁梁新桥型,大大缩短了工期和减少了成本。

    经过专家评定,芜湖长江大桥的总体建造技术达到国际先进水平。秦顺全参与设计的“大跨度低塔斜拉桥板桁组合结构建造技术”,攻克了我国铁路桥梁跨度300米的大关,获得国家科技进步一等奖。

    参与设计、建设了那么多桥,最让秦顺全自豪的,是杭州湾大桥和东海大桥两座跨海大桥。他率领的专家小组提出的“海上长桥整孔箱梁运架技术及装备”新方案,荣获2005年度国家科技进步二等奖,这一成果被广泛应用到舟山群岛连岛工程、沪崇苏越江通道、青岛黄海大桥等跨海大桥运用的建设中。

    如今,秦顺全最大的梦想是建设一座跨越台湾海峡的大桥。台海水深浪大,宽200多公里,工程难度非常大,“但是,台湾海峡中间有岛屿,可以根据实际情况,采用修一段桥,修一段隧道的方式,桥和隧道相结合。”

    秦顺全感慨的说,“这是我的一个梦想,我还很年轻,有能力接下这个挑战。”

    做桥如做人,责任重大

    广东九江大桥、湖南凤凰沱江大桥垮塌事件,让秦顺全紧皱眉头,“像九江大桥被撞垮塌肯定不正常,实在太不应该了,桥墩被撞一般修修也就好了。施工的技术虽然提高了,但是造桥的功夫却没下足。”

    记者在采访中发现,在大桥局内部,有一套严格的企业内部工艺管理流程,多年来一直按照这个标准进行工程控制,而主持这个标准制定的正是秦顺全。

    目前,大桥局承建的施工项目有180余个。尽管桥梁施工组织设计有一套合理的规范,依然时常由于地质变化、业主变更设计带来技术变更的问题。

    秦顺全发现,一些工艺和技术标准有着一定的通用性,如果把数十、上百条相同工艺制定成标准,着手“筛选整编”,可以使工程技术人员简化程序,有效地节省时间,缩短工期。

    这个想法考虑成熟后,秦顺全着手主持制定标准,并于2004年开始实施。它的实用性很强,使复杂的工作变得简单起来。要知道,在一个建筑企业有自己的技术标准,还是不多见的。

    面对大家的赞誉,秦顺全谦虚地认为这不是自己一个人的功劳。他说,大桥局50年的建设大桥的实践经验和知识沉淀,这是一座丰富的知识宝库,更是力量的源泉。

    “做桥如做人,责任重大。每次在施工作业面上,我都会想,今后这上面每天都有几万条生命经过,一定马虎不得。”秦顺全强调说,“人心不稳重难以立足,桥基不扎实会垮塌。”


    人物小传

    秦顺全,1963年7月出生,1987年西南交通大学桥梁及结构工程专业硕士研究生毕业,教授级高级工程师,享受国务院特殊津贴专家,全国劳动模范,第十届全国人大代表。2003年获第六届詹天佑铁道科学技术成就奖,2004年获第八届中国青年科技奖,2006年被评为全国杰出专业技术人才。现任中铁大桥局集团有限公司总工程师。

    主要成果

    海上大型桥梁建造技术、铁路客运专线大跨度桥梁关键技术及斜拉桥安装控制技术方面取得突出成绩。主持了芜湖长江大桥等多座大桥的设计、施工,主持了“海上长桥整孔箱梁运架技术及装备”等铁道部重大科研项目31项。获国家科技进步一等奖1项、二等奖1项,湖北省科技进步一等奖2项、技术发明二等奖1项,国家发明专利3项,2005年获全国劳动模范称号,2006年被评为全国杰出专业技术人才。

    创新了海上大型桥梁整体预制运输架设建造技术。针对我国沿海跨海桥梁工程的特点,首次提出了海上大型桥梁整孔预制、整体运输、整体架设技术方案并进行了系统研究,研究成果在东海跨海大桥和杭州湾跨海大桥建设中得到了成功运用,为提升我国跨海桥梁建造技术水平奠定了基础。该技术获国家科技进步二等奖(排名第一)。

    发明了大型深水基础钢吊箱围堰整体浮运定位施工技术。实现了大型钢吊箱围堰定位量化控制、精确定位和带载升降调整,在武汉天兴洲长江大桥基础施工中应用,为大型深水基础施工提供了新的方法。该技术获国家发明专利和湖北省科学技术发明二等奖。

    提出了“斜拉桥安装无应力状态控制法”理论。首次提出采用结构构件单元无应力长度和无应力曲率控制桥梁安装过程的方法,有效地简化了监控程序,安装结果明确可靠,是桥梁施工控制理论新的突破,先后在武汉长江二桥等20多座大跨度斜拉桥应用中取得了良好效果。

    全面落实铁路桥梁“高强、整体、大跨、新结构”的技术政策。主持了芜湖长江大桥的技术设计与施工设计,其“大跨度低塔斜拉桥板桁组合结构建造技术”获国家科技进步一等奖(排名第三)。主持了铁路客运专线武汉天兴洲长江公铁两用桥关键技术研究,采用三主桁三索面斜拉结构新形式、正交异性钢桥面板和混凝土桥面板共同与主桁结合的混合体系,综合解决了目前世界上最大跨度(主跨504米)、最大荷载(四线铁路、六线公路)公铁两用桥所带来的一系列技术难题。

    主持的“澳门西湾大桥双层预应力混凝土斜拉桥创新技术”获2006年度湖北省科技进步一等奖(排名第一)。主持了重庆菜园坝长江大桥特大公轨两用刚构系杆拱桥综合技术研究,解决了主跨420米V构施工、拱梁架设和420吨缆索吊机等一系列技术难题。

    主持了桥梁建造关键装备研究。研制的2500吨、3000吨海上运架梁起重船和400吨全迴转浮吊,填补了我国海上桥梁施工装备的空白;研制的4米直径动力头钻机完善了深水基础施工装备系列;研制的JQ900型架桥机及运梁台车,已批量生产,在京津、武广等5条客运专线建设中发挥重要作用,“下导梁式架桥机及其架梁方法”,获得国家发明专利(为第一发明人)。

    公开发表学术论文33篇,出版专著2部。

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