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郑皆连:成就现代拱桥中国“高度”
2020-06-16 16:33 科技日报

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郑皆连院士




眼前的这位老人今年79周岁,庞眉皓发、精神矍铄,按照传统虚岁的计法,已至80岁高龄。“我已经是80岁的人了,干不了什么事情,只能尽量发挥一些余热。”6月12日,接受科技日报记者采访时,他调侃道。

  就是这位“发挥余热”的耄耋老人带领大跨拱桥关键技术研究团队攻克了超500米跨径钢管混凝土拱桥关键技术,创造了多项“世界第一”。前不久,该团队刚刚摘得全国创新争先奖牌。

  他是郑皆连,一辈子都在与拱桥打交道的准“80后”院士。仅二十世纪七八十年代,就参与修筑大桥40余座,长度达2万多延米,当时70%的广西公路大桥都是采用他原创的技术修筑的。他主持建设的拱桥,不断刷新世界纪录,获得无数同道的赞赏与肯定。他穷尽一生,只为打造一张亮丽的中国拱桥名片。

  国内八成以上现代拱桥用了他的技术

  在郑皆连眼中,桥不仅是天堑变通途的土木工程,更是象征着跨越、突破的精神信念。

  郑皆连出生于四川内江一个农民家庭。1965年,24岁的他从重庆交通学院毕业,被分配到广西百色公路总段工作,从此他便在广西这片土地上扎了根。

  3年的时间,不长也不短。可谁也没想到,27岁的郑皆连,乍一看还是个刚入门的新手,居然首创中国双曲拱桥无支架施工新工艺,解决了不立拱架修建拱桥的难题。

  传统拱桥的拱圈施工十分困难,千百年来,施工过程中一直需要应用支架,但洪水一来就很容易把支架摧毁。

  能否不立支架也能把桥建起来?20多岁的热血小伙儿,浑身有着使不完的干劲儿。突破难关、跨越极限,是从内心深处迸发的呐喊,一如他当初跨入这个行业的初心。

  随后的一千多个日夜,郑皆连只要没有任务,就在工地上转悠,也常在施工最危险处工作,目光总离不开那一座座拱架上的“半成品”。“当时年轻,对后果想得少。”郑皆连回忆说。

  终于,他琢磨出了一套行之有效的方法——通过钢丝绳斜拉扣挂,松索合龙形成拱圈,即把传统的桥梁下方支架支撑转变为上方悬吊。后来,51岁时他又设计了升级版——千斤顶钢绞线斜拉扣挂合龙松索工艺,前者适用于100米跨径以内拱桥,后者能适用于500米跨径以内拱桥。

  然而,这两项“绝技”却并未被独享。彼时,有很多人对郑皆连说过类似的话:“你申请专利,我们组建一个公司,我帮你收费。”

  郑皆连摇摇头:“我没有兴趣。大家可以随时用,用了能省钱又安全,何乐而不为?”

  无支架施工成了传统拱桥与现代拱桥的分水岭。最直观的感受就是跨径有了质的飞跃,而作为无支架施工工艺创新中的翘楚,郑皆连的这两项技术后续被应用于国内80%—90%的现代拱桥。

  着眼工程要害,让“科研走在前面”

  1999年,郑皆连当选为中国工程院院士,成为广西第一位,也是迄今为止广西唯一一位院士。

  一年后,他主动辞去广西交通运输厅副厅长职务,一心一意承担拱桥科研课题工作。

  “如果想把一生都献给科技事业,就应树立终身奋斗的信念,善于发现需求,找准问题,然后持之以恒地研究。”郑皆连语重心长地鼓励年轻科技工作者。

  事实上,这何尝不是他自己一生恪守的信念和追求?

  2018年,广西平南三桥开工建设,建成后将成为世界最大跨径的拱桥。然而设计伊始,平南三桥却几易设计稿——原设计推荐悬索桥,交通部门等审查单位又提出建议建成斜拉桥。

  平南县是该桥的投资方之一,当时县内分布着近80个贫困村。郑皆连长在农村,深知钱对于老百姓的重要性。因此他在设计之初,满脑子就想着如何在保证安全、克服风险的前提下给老百姓省钱。

  经过多次走访调研,结合以往的造桥经验,郑皆连力排众议,向审查单位提出了拱桥方案。在当时看来,原定方案已板上钉钉,新的拱桥方案几乎没有任何希望,但郑皆连没有放弃,几度谏言。

  “第一,建成拱桥,刚度会比悬索桥、斜拉桥还要大。第二,拱桥造价比推荐的悬索桥少9000万元,可谓物美价廉。”郑皆连说,且拱桥维护费每年还比其他桥少100多万元,这类长期费用都要平南县买单。为此,他必须据理力争。

  后续,方案通过,郑皆连依旧十分“抠门”。为了进一步节省投资,他提出把其中一个桥台放到卵石层上,这可是拱桥设计中间的大忌。因为拱桥是超静定结构,两个桥台的不均匀沉降或位移都会产生非常大的附加应力,威胁拱桥安全。

  为何郑皆连执意如此?答案还是省钱。“能省2000多万元。”说起这些,郑皆连仍很激动。

  最核心的安全问题怎么办?“我们在这一问题上没用任何冒险思维,也不是为了创造奇迹,而是通过大量试验对卵石层进行了深入研究,详细分析后认为可行。即便如此,我们还对卵石层进行了注浆加固,并在前期做了大量的原位试验。”安全问题上,包括郑皆连在内的任何一位桥梁大师都不会马虎。

  如今,平南三桥已经开建20余月,测试显示卵石层基础底下的位移最大点只有5毫米,远低于设计要求的3公分,安全方面没有问题,直线工期还因此缩短3个月。

  2019年末,世界拱桥大会之际,多位国外拱桥专家来到施工现场,对该桥给予了很高的评价。

  “科研走在前面,才能胸有成竹。”在郑皆连看来,桥梁建造要着眼于工程要害,直击问题核心,走出一条产学研结合的创新之路。

  淡泊名利,他的字典里没有“大喜大悲”

  别看在专业问题上,郑皆连十分“较真儿”。在荣誉、赞善、地位面前,这位老人却常常木讷而寡言。

  当记者提及获得全国创新争先奖牌时,郑皆连两度称受之有愧。在他看来,“实属运气好”,遇到了三个破世界纪录的桥,加之桥梁是中国的一张科技名片,而拱桥或成为我国从桥梁大国变为强国的突破口。

  然而,看似好运气的背后,往往倾注着无数人的心血。实干寡言,是郑皆连以及他带出的整个团队的真实写照。

  近3年来,郑皆连团队结合以往多项国内首创技术,完成了当时世界上最大跨径的钢管混凝土拱桥设计施工——跨径530米的四川合江第一长江大桥,于2018年获得国家科技进步二等奖、鲁班奖、詹天佑奖和世界桥梁界的“诺贝尔奖”——世界桥梁大会乔治·理查德森奖;完成了世界上最大跨径的铁路钢管混凝土拱桥——跨径430米的拉林铁路的雅鲁藏布江桥建设难题的攻克;取得了跨径575米的钢管混凝土拱桥广西平南三桥建造工作的重大胜利……

  在生活中他更是从容恬淡,甚至有些“佛系”。

  回想当选院士之时,郑皆连坦言:“自己没想过,大家以为我会高兴得怎么样,其实我也没怎么高兴。”

  1998年1月,他患癌症在北京做手术时,医生对他说:“你要吃安眠药,第二天要做手术。睡不好可不行。”事实上,郑皆连根本不需要安眠药,那晚他一觉睡到天亮。熟悉他的人都能感受到,他的字典里似乎就没有“大喜大悲”。

  如今,他身体硬朗,还调侃自己在“执行老年人的作息生活”。早晨一般6点前起床,晚上11点睡觉。早晚各散步20分钟左右,周末亦如此。

  也许哪一天,你会在街上碰见一位看起来非常普通的长者,却不知这位老人,正全职受聘于澳门新葡亰平台游戏土木建筑工程学院,带领着高水平团队在为600米跨径混凝土拱桥——天湖特大桥的设计和施工提供核心技术支撑。

  人物档案

  郑皆连,1941年7月17日生于四川省内江市,路桥工程专家,澳门新葡亰平台游戏土木建筑工程学院教授、博士生导师。首创中国双曲拱桥无支架施工等多项技术,成果获国家科技进步奖三项,获省级科技进步奖多项;获国家中青年科技专家称号及首届国务院政府特殊津贴,1999年当选为中国工程院院士,2015年全职受聘于澳门新葡亰平台游戏土木建筑工程学院;2020年,其带领的大跨拱桥关键技术研究团队获全国创新争先奖牌。



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