创新突破造就多个“世界之最”,高宗余用50余座桥梁筑起建桥人生 黄河大桥世界之最

高宗余院士 。通讯员曹雪 王梦宇 供图
6月25日,湖北省科学技术创新大会在汉召开,中国工程院院士、中铁大桥勘测设计院首席专家高宗余,获得2021年度湖北省科学技术突出贡献奖 。
高宗余为人谦逊温和 。他说:“创新的目的不是标新立异,而是不断进步 。今天取得的成绩,只是明天事业的一个新起点 。”
作为技术负责人的他,一直坚守在桥梁科研、设计、施工一线,在高速铁路大跨度桥梁、多塔缆索承重桥梁、复杂环境跨海桥梁建造领域不断创新设计方法和结构体系、研发共性关键技术、创造性解决工程技术难题 。主持设计了包括京广、京沪高铁跨长江黄河大桥在内的50余座特大型桥梁,这些“世界之最”宛如一颗颗明珠,托起了他的建桥人生 。
一次次创新突破
造就“世界之最”
21世纪初,高铁如何跨越长江,备受行业关注 。
根据京广高铁路线规划,需要在武汉天兴洲修建一座公路、高铁两用大桥 。上要确保汽车、高铁安全通行,下要确保各种吨位的轮船顺畅通航,大桥主跨必须达到500米以上,一系列挑战随之而来 。
上层跑汽车,下层跑火车,天兴洲长江大桥为四线铁路和六车道公路共用,总载重量相当于34车道公路 。
大跨径加大载重,国内乃至世界上都没有先例 。
以往的公铁两用桥多采用“两主桁”结构,而这座超级大桥显然不适用 。
怎么办?高宗余和团队经过审慎考虑,认真推演,大胆提出一个全新的方案——“三索面三主桁”结构,为世界首例 。
方案一经提出就引发热烈讨论,一些外国专家发出质疑:增加一面斜拉索后,大桥结构受力复杂,如何确保桥梁安全?悬臂安装时对接点多,施工架设难度大,如何确保桥梁能顺利建成?
高宗余带领团队开展关键技术研究,研发出具有自主知识产权的设计软件,全面论证大桥的行车性能;针对三片主桁悬臂安装对接点多的特点,研制成功载重700吨的自动控制架梁吊机,实现多点起吊、精确对位 。与传统的结构相比,新结构的行车性能好,节省用钢3300吨,为工程造价省了1.1亿多元 。
2009年12月26日,主跨504米的武汉天兴洲公铁两用长江大桥建成通车,高铁首次跨越长江,我国高铁版图、交通格局,由此翻开了新的一页 。
这座桥收获了第27届国际桥梁大会乔治·理查德森奖、国家科技进步一等奖 。“三索面三主桁”此后被多数大跨度桥梁采用 。
他拍板
桥梁跨度从630米提高到1092米
高宗余参加全国政协会议 。通讯员曹雪 王梦宇 供图
南通与苏州,一江之隔 。曾几何时,从南通到苏州、上海,需要绕一个大弯 。
伴随着长三角一体化发展战略的推进,架设沪苏通长江公铁大桥,成为人们的期盼 。
沪苏通长江大桥选定的规划桥位临近长江入海口,一计算,大桥的跨度要超过千米,达到了1092米!
而当时国内外同类型的桥梁,跨度最大的才630米,而且还在建设中 。从630米到1092米,跨度一下提高了70% 。
跨度越大,用材急剧增长,自身重量也会增加 。据统计,大桥建设用钢量达48万吨,相当于12个“鸟巢”,共用混凝土230万立方米,相当于8个国家大剧院 。如此大的重量,大桥自身能否承受得住?跨度大,能否承受高速列车?桥的跨度过大,如何更好地防风防震?
“能不能行?”“是不是步子迈得大了些?”大家心里都没底,把目光投向高宗余 。
高宗余一遍一遍走访,一遍遍计算推演,基于多年的经验、缜密的分析,认为可行,最后拍板——做!
2020年7月1日,沪苏通长江公铁大桥顺利建成通车 。集国家干线铁路、城际铁路和高速公路于一体,可抵御14级台风、8级地震、10万吨级船舶的撞击 。桥上高铁飞驰,桥下巨轮穿梭 。