向海而兴|黄融:吾为何肯定要请方秦汉院士做东海大桥总监

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【编者按】

2020年,上海要基本建成国际航运中央。

1996年1月,国家从战略层面决定添快推进以上海为中央、以苏浙为两翼的上海国际航运中央建设。建设上海国际航运中央是直接影响长三角地区和长江经济带发展的重要环节,更是中国扩大对外盛开、推动中国经济融入全球经济的重要举措。现在,上海港可谓一手牵着长江,一手牵着世界,上海港集装箱班轮航线直达全球近300个港口。

今天,站在重新思考国际国内双循环的战略时点,澎湃信休·智库通知栏现在推出“向海而兴·上海国际航运中央建设亲历者说”专题,以大历史视角再思考中国对外盛开战略,思辨新现象下的全球化。中共上海市委党史钻研室、上海市交通委员会和上海中国航海博物馆先后对上海国际航运中央建设的领导者、建设者和参与者开展口述访谈,听他们讲述港与城,海与光的奋进故事。

口述:黄融

采访:杭玉帛、张励、刘明兴

清理:刘明兴

时间:2019年7月25日

2002年3月,吾被任命为上海市深水港工程大桥分指挥部指挥,最先与上海国际航运中央建设结缘。东海大桥是洋山深水港区与陆域疏导的唯一陆路通道,它的建成与否直接相关到港区能否按期开港。因此,那三年众的建设时光是在重大的压力下度过的。不过,压力背后是吾们对创造新历史的憧憬。经过通盘建设者的共同全力,吾们保质保量按期完善了大桥建设,为洋山港一期工程建设完善并顺当开港创造了条件。东海大桥是中国第一次在外海建桥的成功尝试,填补了中国跨海大桥建设的很众空白,成为了中国桥梁建设史上的一座里程碑。

跨海大桥现真身

东海大桥由于港址选在长江口外观,也就是东海的外海位置上(崎岖列岛),因此是一个外海跨海大桥。吾们国家在东海大桥之前建设过不少名为跨海大桥实为海湾大桥的桥梁,从海湾和跨海的名称就能够清新,湾里和湾外所处环境的凶劣水平是纷歧样的。东海大桥要碰到风、浪、流、潮的影响,上海人说的刮西北风或者台风来临,是最先在东海感受到的。东海大桥的施工受自然条件的影响较大,可作业天数比较少,客不益看上说,建桥条件是比较差的。再添上吾们国家在建设跨海大桥上匮乏经验和设计标准,设备也不克知足请求,因此在跨海大桥的建设上,吾们能够说是第一个吃螃蟹的人。

除了受自然条件影响导致施工环境差别外,吾认为跨海大桥和海湾大桥、江河大桥的迥异还在于:一是建桥的理念,二是建桥的技术标准和技术规范。举一个例子,关于东海大桥建设经费题目。最早的设计稿预估是20亿元,吾接手这个大桥工程的时候,概算变成40亿元,允许的时候是70众亿元,到桥统统建完决算的时候是105亿元。这表明设计人员在设计这座桥的时候是依照江河大桥的设计规范和设计标准往设计的,这就导致经费的重大落差。

还有就是关于大桥操纵寿命题目。东海大桥建设之前,吾们国家内地桥梁的寿命标准是50年,跨海大桥的投资那么大,因此吾们挑出把跨海大桥的寿命标准挑到100年。吾们当时挑出这个标准的时候,交通部有些行家不大认同。有两个因为促使吾们挑出100年的标准,其一就是上海的外白渡桥。吾在市政局做事时望到英国人给了一个表明说外白渡桥已经到100年了,他们已经不负义务了。可见谁人时候桥的标准就已经是100年了,吾们现在再建桥怎么能够更矮呢?

其二是跨海大桥施工难度很大、投资很大,怎么能够50年以后拆失踪重修而不争夺操纵寿命100年呢?100年的操纵寿命不是一个浅易的概念,不是搪塞讲100年就是100年了,这是要议决技术和质量标准来保证的。倘若桥要达到100年的操纵标准,所用的施工原料就要知足100年的标准。

东海大桥所处的位置是长江口、东海、杭州湾口三者交汇的外海海域,受到波浪、潮流和风的凶劣海况影响。最大的浪高达到13米,潮差5米众,流速3米众。在云云一个外海情况下,造桥的通例工艺和设备异国用武之地,必须要创新开拓能体面云云凶劣海况的工艺和能招架云云风浪条件的施工设备,云云才能建益东海大桥。从建设条件望,根据吾们前期测算,吾们每年可作业的天数不到180天,因此,吾们怎样往跟大海抢时间,这是工程建设从坦然性、相符理性上最先要考虑的题目。

由于处于外海,对吾们的施工设备和设计方案造成很大的挑衅,必要用崭新的东西往实走。吾们以前建桥很众,江河内里、海湾内里,国外也有相通的大桥,但东海大桥云云大的周围不光在国内属首次,在国际上也是首次。在方案论证的时候,最先长度宽度能够确定,但是详细结构样式争吵很大,议决逆复论证,首先确定采用集体化和大型化的建设理念。由于吾们能够跟天斗,能够跟地斗,但是很难和海斗。只有从有限的时间内里挤出吾们的工期,最大限度地把海上作业转化为陆上施工,尽量削减海上作业时间,这等于从大海抢回了施工时间,还必要化零为整,走大型化建设道路。议决工艺上的改进和技术上的创新,用预制、海上大型平台等很众方法延迟海上作业时间。

吾们从方案和设备两个方面尽能够化解海优势险,把海上做事放到陆地上做。举个例子,吾们当时招投标的时候,有些单位挑出用“火烧连营”的方法,用铁链子把幼船连首来抗风险。这外明行家海上施工经验的匮乏,吾们对海洋的意识极少,对海洋风险毫无评估。很众施工单位都是“旱鸭子”,不懂水上施工,中国港湾建设集团(下称“中港集团”)固然搞水上施工,但是异国搞过真实的外海海上施工,对海上施工的经验也很少,比如打桩船抗风浪的能力有众大,怎么体面现场凶劣环境的必要,他们也异国考虑到。当时中港集团先是用“打桩7号”“打桩8号”(吨位较幼)打桩,但打不下往,后来改为“打桩10号”“打桩15号”(吨位较大),依旧打不下往,这边有很众因为,如与当初为了撙节造价选用的大管桩自身混凝土的特性,以及船的吨位和船的抗浪性能等都有相关,因此打坏很众。2002年6月开工到以前11月终,半年时间只打了315根,而依照原先辈度,到2003岁暮要完善4000根的义务。议决技术分析,把混凝土大管桩改为钢管桩,云云抗击能力较强,不易损坏;但桩锤大幼也是题目,怎么把1.5米钢管桩打到六七十米深也成刁难题,后来把锤子从8吨改到15吨,船也基本都是“打10”“打15”。这表明一最先意识不及,但议决很短时间摸索首先把题目解决了。

另外,打桩的时候必要实在定位,当时还异国北斗编制,吾们只能用美国的GPS。当时美国在赓续调整GPS参数。吾们一般打一根桩要同时抓住7颗卫星,2颗卫星用于确定高程,3颗卫星定轴线,还有2颗卫星是校核。倘若不克同时抓到7颗卫星信号,这根桩是打不下往的。美国调整GPS参数吾们是不清新的,吾们得从其他地方拿到参数,拿到后还要修整。参数一调整,吾们还得计算,计算完后才能打桩。天气不益,不克同时抓到7颗卫星信号就不克打。议决一系列的摸索和钻研,吾们找到晓畅决办法,打桩进度逐步添快,2003年1月打了131根,6月打了645根,之后每个月都在添长,4000根的义务终于在9月28日挑前完善了。

还有,在海上搭施工平台也经历了一个逐步摸索的过程,最先是先打桩再把它焊首来连首来,人像鸟相通停在钢管桩上面艰难施工;后来挺进了,在主通航孔建设时,先在工场内把施工平台添工益,然后运到现场再安设成大平台,设备都在上面,产品展厅人员休休也在上面,把海上的很众风险化解失踪。这都是议决大量行使陆上的预制来萎缩在海上的施工时间,长度为60米、70米,重达1800吨、2100吨甚至2300吨的箱梁,都是在工场预制益,然后运到现场的。这些工艺,后来统统为杭州湾大桥所采用,因此造这座桥不容易,其中有很众创造性的工艺是能够为后人和其他工程挑供借鉴的。

技术创新树榜样

为了实现大桥建设坦然、质量优越、结构耐久的现在标,吾们在设计理念和施工技术上进走了创新,形成了四个方面的关键技术:

第一,外海超长桥梁正确测量定位技术。在茫茫大海的风浪波动中,为晓畅决海上斜桩施打的迅速实在定位以及非闭相符条件下外海超长距离高程正确传递的难题,创新性地竖立了大地水准面的计算方法和实时数据处理编制,综相符行使地面及海洋重力、DTM数据、最新地球重力场模型和GPS实测数据等原料,实现了海上斜桩施打的动态全自动正确定位,斜桩定位误差仅为10至15厘米,桥线误差仅为2厘米。

第二,集体化、大型化的施工技术。为了最大限度地规避海上作业风险,有效招架风浪对工程建设的影响,采用集体化、大型化的设计理念和施工技术,将海上作业转化为陆上预制、集体运输、集体安设,达到了争夺海上作业时间、削减海上施工工序、规避施工风险的现在标。这项关键技术重要表现在四个方面:一是导管架和钢套箱平台建造技术。研发了集体式空间导管架和蜂窝式钢套箱,将传统的在海上打入单桩再连成集体平台的施工方法,转折为工厂集体制作导管架和蜂窝式钢套箱的集体施工方法。将主塔施工的三个阶段十众道工序有机地整相符在一个施工平台上,创造了主塔承台8300方混凝土48幼时海上赓续浇注完善的新纪录,主塔承台尺寸误差幼于3厘米,钻孔桩误差幼于2厘米。

二是混凝土承台套箱施工技术。为了招架波浪力和船撞力,非通航孔桥墩统统采用直径1.5米的斜钢管桩。全桥700众个桥墩分布在30众公里的桥线上,点众线长。为此,吾们采用了工厂预制混凝土套箱、海上集体安设的方法,形成了海上赓续施工的作业面,这栽方法具有抗风浪能力强、安设迅速实在的益处。

三是外海超大型集体箱梁预制安设技术。研发了行使集体式液压伸缩模板和高密性混凝土进走大型箱梁集体浇注的技术,同时采用集体养护、集体滑移的新技术,将箱梁由现浇施工转化为集体预制、集体运输、集体安设,在国内开创性地研发了重量超2000吨、跨度达70米的大型箱梁集体制作技术。

四是大跨度钢—混凝土箱形结相符梁斜拉桥建造技术。研发了启齿钢箱与混凝土桥面板在工厂集体制作、在海上集体安设的结构样式与施工工艺,挑高了斜拉桥结构的集体抗风和抗扭性能。这栽斜拉桥的结构样式属国内首创。

第三,外海桥梁综相符防腐技术。东海海域海水盐度大、侵蚀性强,议决对混凝土、钢材等结构防氯离子排泄和侵蚀机理的钻研,竖立了结构侵蚀计算模型,展望了在差别环境下的侵蚀速率,针对结构差别的侵蚀环境,综相符行使差别的防腐技术。钢管桩采用殉国阳极珍惜和预留钢板侵蚀厚度,并开发了污水环境阳极块湿法焊接技术。混凝土结构采用挑高密实度、添大钢筋珍惜层、限制裂缝宽度等技术,并编制了系列结构防腐技术标准。钢结构采用重防腐涂层、预留钢板侵蚀厚度和内部除湿等技术。此外,采用浇注式沥青和SMA配相符的双层结构,解决了沥青桥面易受重载和水排泄损坏的难题。东海大桥工程系列防腐技术的研发,是中国首次在桥梁工程中围绕知足百年操纵寿命进走的周详实践。议决综相符集成郑重性、经济性特出的防腐技术,强化操纵阶段的监测与养护,循规蹈距,确保大桥的操纵寿命。

第四,外海超大型桥梁的基础性钻研与技术。为了给东海大桥工程建设挑供强有力的理论撑持,吾们在工程启动前和过程中进走了大量的基础性理论钻研。议决对场地地震条件的钻研和结构抗震的模型试验,挑出了“幼震不坏,中震可修,大震不倒”的设计理念和系列保障措施,初步掌握了外海超长桥梁的抗震技术。议决物模试验,挑出了斜群桩效答系数、圆形高桩承台波浪力计算方法,有效分析了水动力对桥墩结构郑重度的影响。议决风洞试验,对外海大跨度斜拉桥的抗风性能进走钻研,行使检修车轨道转折结构气动模态,解决了结构颤振安详性难题。为确保桥梁运走阶段的防撞坦然,研发了专用于集装箱车道的刚软并济的防撞护栏技术,有效防止集卡失踪入大海;议决对海上非通航孔防撞管理的钻研,形成了制定通航规则、划定警戒区域、竖立义务机制这三道防线,规范航走走为,达到桥梁防撞的主意。

建设经历成财富

东海大桥工程的建设,标志着中国的桥梁建设从江河走向海洋,进入了一个崭新未知的周围。工程立项之初,中国尚不具备完善的跨海大桥建设的技术规范和标准,不论是建设单位、设计单位依旧施工单位,都匮乏海上工程建设的经验,这给东海大桥的建设带来很众难得。

吾们怎么来结构施工建设单位呢?最先是找国内最郑重的队伍、最强的设备。当时国内建桥能力最强的就是铁道部大桥工程局,那是苏联帮吾们组建首来的。海上能力最强的就是现在的中交一航局、二航局、三航局、四航局,还有建工集团、航道局等,这些单位的队伍都排在全国前线。与此同时,还得追求最强的设备。吾把中交一航局、二航局、三航局等的相关设备都晓畅了一遍,当时国内能够在海上作业的打桩船只有6条。吾跟中国港湾建设集团董事长谈,挑出的一条就是不招标,活儿能够直接给他们,条件就是必须把国内最强的6条船都弄来。这是韩正同志授权给吾的,理由就是国内异国比他们实力更强的了。他们也是措辞算数,签相符同的时候异国像现在讨价还价那么严害,他们把成本公布,行家商议定一个都能授与的价格。

其次是找最正当的施工监理。吾当时就到武汉的中铁大桥勘测设计院,乞求他们承担大桥的审计审阅和施工监理,并点名方秦汉院士来担任总监。方秦汉是大桥工程局的一位资深总工,是全国钢结构桥梁的权威,当时已经70众岁。方院士清新这件事情后对吾说,他年纪大了,也不能够屏舍手边的其他做事。吾说你只要两三个月来一次就能够了,但是必须派一位你最信任的实走总监坐镇。大桥设计院后来知足了吾的请求,他们派到吾们现场的有100众人。

再次是对施工单位都有清晰请求。当时国内的海上浮吊只能首吊2000吨,而且这栽浮吊是靠在岸边作业的,到远海往则无法体面。吾们从丹麦询问公司处晓畅到荷兰的“天鹅号”浮吊能够首吊7000吨,吾们就请求大桥设计院依照他们的方案设计建造了一个“幼天鹅号”专用架梁首重船。由于当时投标的时候吾就请求,谁中标都要与造船厂签定这一方面的相符同。因此那些参添东海大桥的施工企业,本着为国家争光、做走业领先的现在标,不吝工本,不吝代价,他们异国的设备,都允许中标前把这些相符同签下。此外,吾还请求任何施工单位进来,都必须有一个副局长坐镇现场担任指挥。

末了是转折自身定位,全程参与各个环节。当时固然选了最益的队伍,但是依旧缺乏这一方面的经验和能力的。为了保证这座大桥顺当建成,尽管吾们是业主和甲方,吾们指挥部依旧统统转换定位,把本身当成总承包商。整个大桥的施工方案是吾们先拿出来的,之后和施工单位一首完善。定位转折使得吾们设计也管,施工也管,变成吾们本身在造这座桥。为了做益这件事,吾们找到了丹麦科威国际工程询问公司(COWI)行为询问顾问。这家国际询问公司组建了一个团队入驻吾们指挥部。当时大桥建设异国标准,要先制定标准,他们就能够通知吾们欧洲和国际上最先辈的标准是什么。碰到题目时,他们也会通知吾们,国际上解决这类题目的技术方案,供吾们参考。

回首那三年众的艰苦历程,吾感到这既是一个舞台,也是一个锻炼机会。固然吾担任大桥建设的指挥,但是整个大桥建设都表现着集体聪慧。吾们是一个能干、团结的集体,东海大桥的建设者,从设计、施工到监理,都是一个集体。这段经历既是一个很益的锻炼机会,也是一个积累。对吾们每幼我来说也是人生中的一个重要积淀,吾们每幼我都有所支出、有所积累,对吾们今后的做事以及人生的成长过程,留下了深切印迹。吾们姜允肃副指挥在东海大桥建设过程中获得很众荣誉,吾们每一个同志都把他的荣誉望成吾们集体的荣誉。工程完善完善,并且在国家科技挺进奖评审中也取得了收获,其中不光有物质财富的丰收,也获得了精神上的成功。

参与东海大桥建设,对吾幼我来说是一栽经历,而拥有了这栽经历就拥有了珍贵的财富。

(标题为编者所添,本文刊发时有删节)(本文来自澎湃信休,更众原创资讯请下载“澎湃信休”APP)


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