湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 胡祎 通訊員 曹雪 王小梅

高鐵，中國(guó)走向世界的閃耀名片。從引進(jìn)、消化、吸收再到趕超跨越，中國(guó)工程師用20年時(shí)間，讓中國(guó)高鐵完成了從時(shí)速200公里到時(shí)速350公里的跨越。這其中，高速鐵路大跨度橋梁技術(shù)的突破是關(guān)鍵。

1月19日，“國(guó)家工程師獎(jiǎng)”表彰大會(huì)在人民大會(huì)堂隆重舉行。這是黨中央、國(guó)務(wù)院首次開(kāi)展“國(guó)家工程師獎(jiǎng)”表彰。中鐵大橋院高速鐵路大跨度橋梁創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)被授予“國(guó)家卓越工程師團(tuán)隊(duì)”稱(chēng)號(hào)。“沉甸甸的榮譽(yù)是對(duì)團(tuán)隊(duì)20年付出巨大的肯定。”中鐵大橋院黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)黃燕慶說(shuō)。

高速鐵路大跨度橋梁創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)是由中國(guó)工程院院士、中國(guó)中鐵首席科學(xué)家秦順全領(lǐng)銜，由在鄂央企中鐵大橋院和中鐵大橋局共同組建，包括2位中國(guó)工程院院士、3位全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師在內(nèi)的107名橋梁工程師。

大跨橋梁追夢(mèng)人

讓高鐵第一次跨越長(zhǎng)江

青山江畔，天興洲尾，一條“藍(lán)白巨龍”飛臥在奔涌的長(zhǎng)江江面，252根斜拉索拉出兩支“豎琴”。這，便是由中鐵大橋院自主設(shè)計(jì)的我國(guó)首座跨越長(zhǎng)江的高鐵橋梁——武漢天興洲長(zhǎng)江大橋，在中國(guó)橋梁建設(shè)史上具有里程碑意義。

2003年，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中鐵大橋院接到任務(wù)，所面對(duì)的難題是，傳統(tǒng)兩片主桁的鋼梁結(jié)構(gòu)無(wú)法滿(mǎn)足高鐵線路載荷跨江。在此之前，我國(guó)鐵路大跨度橋梁最高時(shí)速、最大載重僅為天興洲長(zhǎng)江大橋的一半，世界上也沒(méi)有先例。

天興洲長(zhǎng)江大橋?yàn)樗木€鐵路和六車(chē)道公路共用的大橋，橋面寬度達(dá)到30米。秦順全經(jīng)過(guò)審慎考慮，認(rèn)真推演，大膽提出了一個(gè)全新的方案——“三索面三主桁”結(jié)構(gòu)，即將橋梁橫向從30米的簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)變?yōu)?×15米的連續(xù)結(jié)構(gòu)，跨度減小了一半，結(jié)構(gòu)變形也就大大降低了。

可方案剛一提出，就遭到了一些同行專(zhuān)家的反對(duì)，他們認(rèn)為這個(gè)方案在世界上沒(méi)有先例，現(xiàn)有的平面分析手段已無(wú)法適用，受力都計(jì)算不清，何談設(shè)計(jì)建造？風(fēng)險(xiǎn)太大。當(dāng)時(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)有限元分析軟件幾乎被國(guó)外壟斷，但國(guó)外軟件的研發(fā)工程師面對(duì)這樣的全新結(jié)構(gòu)都不敢拍胸脯、打包票。

爭(zhēng)議聲中，大橋設(shè)計(jì)一度陷入進(jìn)退兩難的窘境。

是墨守成規(guī)，還是勇于創(chuàng)新？作為相識(shí)20年的戰(zhàn)友，天興洲長(zhǎng)江大橋設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人高宗余堅(jiān)定地與秦順全一起選擇了后者。

之后，高宗余帶領(lǐng)十幾名團(tuán)隊(duì)骨干，一頭扎進(jìn)機(jī)房，數(shù)月通宵達(dá)旦奮戰(zhàn)，在秦順全創(chuàng)立的無(wú)應(yīng)力狀態(tài)理論和前期平面桿系分析軟件的研發(fā)基礎(chǔ)上，研發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的橋梁空間有限元分析軟件3DBridge。

經(jīng)過(guò)分析和實(shí)踐證明，與傳統(tǒng)的雙索面結(jié)構(gòu)相比，三索面三主桁橋梁結(jié)構(gòu)可節(jié)省工程造價(jià)1.1億元，并且能夠承受時(shí)速250公里動(dòng)車(chē)組呼嘯而過(guò)。

武漢天興洲長(zhǎng)江大橋的建成通車(chē)，讓高鐵第一次跨越了長(zhǎng)江。該橋主跨504米，超越丹麥海峽大橋，成為當(dāng)時(shí)世界公鐵兩用斜拉橋中跨度最大的橋梁，獲2010年國(guó)際橋梁大會(huì)喬治·理查德森獎(jiǎng)。“三索面三主桁公鐵兩用斜拉橋建造技術(shù)”獲2014年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

20載矢志不渝攻堅(jiān)

一座座“中國(guó)橋”串起“八縱八橫”高鐵網(wǎng)

從天興洲長(zhǎng)江大橋起步，中鐵大橋院高速鐵路大跨度橋梁創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的研究成果，讓一座座跨度更大、設(shè)計(jì)更精美的鐵路橋一次次跨越天塹和高山峽谷。一座座“中國(guó)橋”，串起中國(guó)“八縱八橫”高鐵網(wǎng)。

2020年7月，世界首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋——滬蘇通長(zhǎng)江公鐵大橋建成通車(chē)，這座集高速鐵路（通蘇嘉甬高鐵）、城際鐵路（滬蘇通鐵路）、高速公路“三位一體”的世界最大跨度公鐵大橋，從方案研究到建成通車(chē)，歷經(jīng)了15年。回想起來(lái)，團(tuán)隊(duì)成員、全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師張敏充滿(mǎn)感慨地說(shuō)道：“為了選擇合適的橋位，前后踏勘了近50次，幾乎用雙腳走完了橋位上下游30公里的長(zhǎng)江兩岸。”功夫不負(fù)有心人，團(tuán)隊(duì)研究的軌道形位多目標(biāo)控制設(shè)計(jì)理論、新型鐵路整體橋面、深水基礎(chǔ)建造技術(shù)等多項(xiàng)成果將中國(guó)高鐵橋梁建造技術(shù)提升到新的高度。

2020年12月，建成通車(chē)的連鎮(zhèn)鐵路五峰山長(zhǎng)江大橋，為主跨1092米公鐵兩用懸索橋。團(tuán)隊(duì)成員、全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師徐恭義介紹，五峰山長(zhǎng)江大橋是世界第一座高速鐵路懸索橋。該橋首次實(shí)現(xiàn)重載鐵路橋梁一跨越過(guò)長(zhǎng)江，率先為我國(guó)開(kāi)啟了大跨度懸索橋用于鐵路橋梁建設(shè)的全新技術(shù)時(shí)代。

一座座“飛虹”見(jiàn)證了時(shí)代的進(jìn)步，也昭示著中國(guó)工程師們的“榮耀”。黃燕慶說(shuō)，高速鐵路大跨度橋梁創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)二十年來(lái)的矢志不渝、攻堅(jiān)克難，使鐵路大跨度橋梁實(shí)現(xiàn)了列車(chē)通行時(shí)速?gòu)?00公里到350公里、通行能力從雙線到六線、跨度從312米到1176米、橋梁施工從散拼到整孔制造安裝、材料和裝備從依賴(lài)進(jìn)口到全面國(guó)產(chǎn)的巨大跨越，對(duì)我國(guó)高速鐵路建設(shè)起到了巨大的推動(dòng)作用，成為“中國(guó)建造”享譽(yù)世界的亮點(diǎn)。

截至目前，該團(tuán)隊(duì)參與設(shè)計(jì)主跨400米以上高鐵大橋20余座，在建的有10余座。先后獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)6項(xiàng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)2項(xiàng)、國(guó)際橋梁獎(jiǎng)5項(xiàng)、省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)23項(xiàng)；出版著作10部，發(fā)表論文311篇；授權(quán)國(guó)際專(zhuān)利5項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利445項(xiàng)，國(guó)家級(jí)工法15項(xiàng)，制定國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)12部。

曾經(jīng)滄海千層浪，敢架江河萬(wàn)里橋。中鐵大橋院介紹，正在修建的世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋——常泰長(zhǎng)江大橋（主跨1208米）、世界最大跨度三塔公鐵斜拉橋——巢馬鐵路馬鞍山長(zhǎng)江大橋（主跨1120+1120米）等，還將實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)橋梁原創(chuàng)技術(shù)的突破與應(yīng)用，全面革新高鐵橋梁智能建造、數(shù)字建造和綠色建造技術(shù)。