“沪通大桥,这桥建得不容易”
“沪通长江大桥是2005年正式开始研究的,此后整整5年,我们都在论证桥位。这5年非常痛苦,因为此处长江已近入海口,江面宽,又是黄金水道,通航要求高,而且好的桥位早就被选完了。”沪通大桥总设计师、中国中铁大桥勘测设计院集团有限公司总工程师、教授级高工高宗余介绍说。
沪通大桥通航孔主跨为1092米,将是国内最大的公铁两用斜拉桥。“为什么主跨要1092米?桥梁设计师开始设计桥梁跨度和桥塔时,首先要考虑哪些因素?”记者请教他。
“最重要的是两大要素:外部条件和地质缺陷点。”高宗余说,“以沪通大桥为例,外部条件首先要满足交通部门规定的长江通航净宽要求,长江这一段航道宽度要求是900米;其次,因为这里临近长江出海口,水流还受涨潮落潮的影响,夏季和冬季的江水流向也不同,大桥不可能总是正对着主航道,所以还要加上大桥轴线和流向的夹角;再者,还要将桥墩的宽度和防撞设施考虑进去,因为通航的要求是必须满足10万吨船的航行需求,所以桥墩必须足够坚固,能承受10万吨船舶的撞击。沪通大桥的跨度是经过精确计算得出来的。”
为确保10万吨船的通航,交通部门规定从江阴到出海口的长江大桥净空高度为62米。“在净空高度之上,桥塔从桥面到塔顶的高度有个大致合理的比例,就是大桥跨度的四分之一。跨度1092米,桥塔上部至少250-270米,再加上桥面下的净空高度、承台高度,所以最后确定塔高325米。”高宗余说,“简单来说,就是江宽和航道、防洪要求决定了跨度,跨度和净空高度又决定了桥塔的高度。”
“沪通大桥的‘钢筋铁骨’,都是我们中国人自主创新研制的。”高宗余很自豪地说。
“造桥时遇到什么情况,您作为设计师最紧张?”记者问。
“那就是大桥即将合龙前一刻,因为桥梁悬臂伸出去最远,”高宗余说,“那时桥面所有的重量都在斜拉索上,前一天晚上会反复地思考:桥梁和桥塔的固结是否可靠?每根斜拉索的力是不是计算准确……”
合龙时,通常会举行一个庆祝仪式,真没想到这彩旗飘扬的时刻,竟然是设计师心情最紧张的时刻。
“我们做工程的,讲假话没有用的,实践会立刻让你现原形。大桥顺利合龙了,我们才真的放心了。”他说。
中铁大桥院第二设计院副院长、高工张燕飞说:“有件事给我印象很深。有一次,一个工程师向他汇报时说桥塔的某个数据‘大概’是多少,高总立刻神情严肃地打断他的话说,什么是‘大概’?工程师没有‘大概’。从此,项目组向他汇报时,没有人再敢说‘大概’两字。”
“工程师不能失败!”
“科学家可以失败,但工程师不能失败。科学家要苦思冥想,说不定失败反而会激发出智慧的火花;而我们是工程师,工程师失败了,工程就失败了,这国家的损失就太大了。”高宗余多次对团队同事说。
做工程的,决不允许失败。这是高宗余和他团队的执念。
沪通大桥遇到的一大难题是砂土地基。地质勘探发现,桥塔所在的位置再往下二三百米,仍是砂土层。通常建桥是在河床上打桩,桩要一直打到岩石层站住,然后在桩上造桥塔,找不到岩石层可怎么办?
此关必破。高宗余和他的设计团队反复研讨,最后他拍板确定了一根桩也不打的“沉井方案”。这是个超巨型的“钢壳+钢筋混凝土”组合式沉井,平面尺寸相当于12个篮球场,是世界上规模最大的深水沉井基础。沉井分为上下两部分,各有将近20层楼这么高,下部是钢壳沉井,在南通制造基地焊接完成后,浮运到现场,全部打进江底的砂土层后,底部再用近10多米厚的混凝土封住,形成一个超5000平方米的承重平面;然后上面再加混凝土沉井,混凝土沉井高出江面,上部形成一个高8米的承重平台,桥塔就站在承重平台上。”高宗余说,“我们用这项世界首创的巨型组合沉井技术,将基础打得牢牢的,确保沪通大桥可以抵御8级地震和13级台风侵袭。”
要不是他揭开这水下的秘密,还真不知道沪通大桥与南京长江大桥在江底下有这么大的不同。
“对我们设计师来说,每一座大桥都是不同的,都是根据功能要求和各种环境限制条件专门定制的。沪通长江大桥,就是我们为服务长三角定制的。”高宗余说。
高宗余为人儒雅随和,但遇到困难又特别硬气。有的大桥在建造过程中遇到了困难,甚至出了事故,有的人就躲得远远的,而高宗余从不这样,施工遇到困难,他会盯在现场,一定要和大家一起想出办法,解决了难题才离开。这样的设计师,大家觉得贴心、放心。
高宗余还很少参加大桥竣工通车典礼。2005年12月,东海大桥开通时,他在南通忙着为沪通大桥选址;去年9月,福建平潭海峡大桥合龙之时,他正奔走在四川大渡河两岸,为川藏铁路建桥踏勘。
从业35年来,他主持设计过30多座大型桥梁。记者请他说说总共参加过几次通车典礼,他掐着指头算了好一会,说好像仅仅参加过2次。
“我就是做桥梁设计的工程师,设计做完,桥造好,我的本职工作就基本完成了。”他为自己为什么屡屡缺席通车庆典“辩解”说。