在宇宙中,有一顆被冠以中國科學家姓名的小行星——“林元培星”,獲得此項殊榮的林元培,是中國工程院院士、上海市政工程設計研究總院(以下簡稱“市政總院”)資深總工程師,他曾主持設計南浦、楊浦、徐浦、盧浦和東海大橋等項目,是中國著名的橋梁專家。
一生都和橋打交道的林元培笑稱,“因為趕上了好時代”,才有機會在黃浦江上造大橋,并創(chuàng)下了許多世界紀錄,“正因為幸運地處在難得的歷史進程中,作為橋梁人的我們更要堅守造大橋為人民的初心使命,勇于創(chuàng)新,敢于擔當,不懈奮斗?!?/p>
一
為黃浦江上造大橋儲備技術
改革開放以后,黨中央、國務院決定開發(fā)開放上海浦東,黃浦江上造大橋的重任,落在了當時市政總院總工程師林元培的肩上。
“在黃浦江上造大橋是市政總院三代總工程師的夢想。之前沒有規(guī)劃,前兩代總工程師都沒有這個機會,而我作為第三代總工程師是福氣好,趕上了好時代?!绷衷嗾f。那么,要建什么樣的橋呢?專家們對幾種橋型方案進行比較,從斜拉橋、開啟式橋、懸索橋、拱橋、桁架橋、T型剛構橋中最終確定了斜拉橋的方案。
1980年代,物質條件普遍落后,黃浦江上造大橋的條件很不成熟。面對這一困境,林元培沒有知難而退,他認定機會是留給有準備的人,于是提前儲備技術。
當時,有三大難點擺在他的面前?!耙?、黃浦江大橋跨徑超過400米,我們沒有實際經驗;二、我們的大橋拉索技術和國際水平相差太遠;三、上海是軟土地基,造橋難度大。”林元培在極其困難的條件下,開始了中國斜拉橋技術自主探索的過程。
1985年,林元培在設計上海恒豐北路斜拉橋時,試圖解決拉索和軟土地基打深樁兩大難題?!吧虾樘烊坏臎_積平原,如何防止基礎沉降引起上部結構沉降,進而影響橋下火車的通行,是該橋需要解決的一大難題。我們經研究后決定,將鋼管樁打入地下70米的地下持力層。另外,拉索技術也在實踐中向國際水平方向修改。”為黃浦江上建橋提供技術準備的,還有林元培設計的重慶嘉陵江石門大橋。
這是一座獨塔單索面雙跨斜拉橋,跨徑組合為“230米+200米”?!凹瘟杲虚g是一個小島,橋墩就做在這個小島上,到岸230米,我就想,這個做得成,重復一次是460米,就超過黃浦江的跨度了?!敝貞c嘉陵江石門大橋的建成,意味著中國已具備了修建460米跨度斜拉橋的能力。自此,在黃浦江上造大橋,林元培心里有了底氣。
二
工程不允許失敗
“創(chuàng)新是有風險的,但又是必須的,只有創(chuàng)新才有進步,人才都是在創(chuàng)新中成長的?!绷衷嗷貞浾f,為了黃浦江上的大橋,時任上海市長朱镕基專門把他請到辦公室,只問了一句話:“你有沒有把握?有多少把握?”
他考慮了一下,一字一句地回答道:“我有80%的把握!但是我會用120%的努力去克服困難?!?/p>
南浦大橋的設計重任便落在了林元培的肩上。但是,設計大橋的風險始終存在。事后,林元培對家人說:“設計南浦大橋有一種走在懸崖峭壁上的感覺,但我一定要走過去?!?/p>
南浦大橋的結構原型是當時位于加拿大的世界第一疊合梁斜拉橋———安娜西斯橋,實地考察后,林元培發(fā)現橋面上已經出現了上百條結構裂縫。
“我很著急,橋梁出現裂縫就會有安全隱患?!被貒?,他把自己關在客廳里看幻燈片,仔細琢磨那一道道讓人揪心的裂縫,細細琢磨一個個化解裂縫的方法,度過了一個又一個不眠之夜。
最終,針對安娜西斯橋的4種裂縫,他提出了4類化解方法,并將其應用到了南浦大橋的設計當中。全長8346米的南浦大橋主跨跨徑423米,一跨過江,1991年12月1日建成通車。如今大橋已經運行了27年,未曾出現過一條結構性裂縫。
“創(chuàng)新也是在困難中倒逼出來的?!傲衷嗾f,做科研與做工程的區(qū)別在于,科研允許失敗,工程不允許失敗。
繼南浦大橋之后,楊浦大橋的建設,要把世界最新橋型的跨徑從465米一下提高到602米,是世界建橋設計水平的一個新高度。
“如果把已經成功的南浦大橋設計搬過來,楊浦大橋橋墩就要落在黃浦江里,影響航道安全。為了把兩個橋墩都立在岸上,我決定把主橋跨徑設計到602米,這是當時斜拉橋的世界第一跨度紀錄?!皠?chuàng)新的艱難讓林元培每晚都無法安穩(wěn)入眠。
“如果失敗,就是大事故,不是賠錢的問題,事關人命!”林元培只要一有時間就跑工地,找潛在的風險苗子。為了確保萬無一失,他在設計中規(guī)劃了6條防線。
1993年9月15日,當時世界第一跨度的楊浦大橋建成,奠定了中國在國際橋梁設計界的領先地位。
三
桃李滿天下 培養(yǎng)護佑千里馬
創(chuàng)新就是不滿足現狀。
盧浦大橋設計之初,許多人覺得可以換種橋型,塑造新景觀。林元培用自己從未嘗試過的拱橋方案進行投標,結果中標,成功解決了拱橋在軟土地基建造,結構計算和施工工藝等難題,設計出“世界第一鋼拱橋”。
這座大橋獲得了國際橋梁與結構工程協(xié)會的“杰出結構大獎”?!爱敃r該協(xié)會主席親自到上海,把銅獎牌貼在盧浦大橋橋下?!绷衷嗾f。這座大橋現在成了黃浦江一道靚麗的風景線。
經過了南浦大橋、楊浦大橋、盧浦大橋的設計,林元培再迎挑戰(zhàn)——東海大橋,從江河走向海洋。“多次大橋的設計經驗,讓我們在技術上沒有問題,關鍵要點是,東海大橋要與洋山深水港同步建成?!?/p>
據他透露,東海大橋在外海,風狂浪高,一年只有180天可以施工。“過去做工程,是結構決定工藝,現在反過來工藝決定結構。我們跟業(yè)主、施工單位反復討論,先確定靠得住的施工工藝,再根據工藝來定設計方案。只有這樣,才能保證設計的可靠性和可操作性,才能保證不誤工期?!?/p>
東海大橋由于采用了新的設計思路,在各方的努力下,歷經35個月施工,于2005年5月25日實現結構貫通,創(chuàng)造了中國橋梁建設史的又一個奇跡。
如今,83歲高齡的林元培雖然已經退休,但還是會每天到辦公室半天,繼續(xù)橋梁理論研究,希望把目前工程上尚未解決的問題提升至理論層面。平時,他也常常會給年輕人做的方案提提意見,做一些顧問性的工作。他笑道,退休后自己終于能睡個安穩(wěn)覺,不用整天提醒吊膽擔心設計出問題。
“橋何名歟?曰奮斗?!边@是中國現代橋梁之父茅以升的名言,昭示著橋梁人不懈奮斗、服務人民的初心。
林元培說,作為一名橋梁人,自己與橋打了一輩子交道,不管過程中遇到多少困難和挫折,他始終牢記自己的初心使命—努力建大橋、報效祖國。作為一名老共產黨員,他始終牢記共產黨人的初心使命—為人民謀幸福,也正是這份初心使命,讓他勇往直前,敢為天下先。
來源:澎湃新聞