个子不高,清清瘦瘦,拿起一个有裂缝套着保鲜膜的塑料杯,“咕咚”喝一口清茶,谈起桥梁技术滔滔不绝,眉飞色舞。
出生于四川省南部县山区的他,打小没见过现代桥梁,甚至都没有公路的概念,只晓得“马路”,不成想到后来却成了桥梁设计大师,创造了一个又一个的世界纪录。
他没什么兴趣爱好,除了上班就是加班,但最近他喜欢上了《经典咏流传》这档节目,他说这节目好,给他无穷的精神享受。
有人问他天天加班累不累,他说不累,觉得生活很丰富。
他就是四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院(简称四川公路设计院)总工程师、教授级高工牟廷敏,一位杰出的桥梁设计大师。
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痴
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心
“创新和探索永无止境”
3月中旬,阿坝州汶川县,汶(川)马(尔康)高速公路正在紧张建设中,过了汶川县城不远,一座红色钢桥格外亮眼。
这座红色钢桥由牟廷敏主持设计,叫克枯特大桥,外表看起来比较瘦,一如它的设计者。
“这座桥是钢管混凝土组合桁梁桥,桥基、桥墩、盖梁、桁式主梁均是钢管混凝土结构,桥面板是带钢底板的组合桥面板。”牟廷敏说,“它最大的特点是全桥不需要模板,而且环保经济、节约资源。”
这种技术国内首创,因此该桥被列为交通运输部和四川省交通运输厅的科研桥,也是目前国内唯一的钢管混凝土组合桁梁桥。
牟廷敏告诉记者,该桥具有“科技引领”的示范意义,实现了由技术引领行业发展和产业结构转型升级;工厂制造、现场整体安装,确保了品质;作业量减少,现场工人由一般所需的人减少到30余人,更多的工人进入车间,成为产业工人……
克枯特大桥虽说有巨大创新,但却不是牟廷敏第一次涉足这种类型的桥梁,因此他极具信心。
年竣工的雅西高速公路干海子特大桥,是牟廷敏第一次尝试钢管混凝土桁梁桥,这也是这种桥梁形式在现代交通基础设施中的首次大规模应用。
早在年,四川已经开始论证干海子大桥,初步定下简支梁的设计方案。
但是雅西高速公路跨越大渡河、大相岭、拖乌山等水系和山脉和12条地震断裂带,整条高速公路线展布在崇山峻岭之间,山峦重叠。“这种条件下,不仅施工难度大,抗震要求也更高。”牟廷敏说。
为此,牟廷敏基于多年经验,尝试从“建筑材料的变化”向“建筑结构的变化”改变,决定采用全钢管混凝土结构,提出钢管混凝土桁梁桥的设计方案,这让大桥施工更简单,且自重减轻了60%以上,大大提升了抗震性能。
从设计到完工,干海子特大桥用了6年时间,也创造了4个世界第一。目前,干海子特大桥已安全运营多年,特别是经受住了“4·20”芦山地震的检验,充分证明了新型钢管混凝土桥梁技术的先进性。
和干海子特大桥相比,克枯特大桥则更进一步,实现了全桥不用模板且构造更简洁、施工难度更低。
从“全桥模板”到“全桥不用模板”,对钢管混凝土桥梁的探索,在牟廷敏看来依然没有达到极致。“对设计者而言,没有一座桥是完美的。”他说,技术的发展有一个过程,时代在进步,科技也在进步,创新和探索永无止境,在一个个“建设难”迎刃而解后,“服务运营”成为新时代的命题。
但牟廷敏同时强调,“创新不是目的,只是手段。单纯追求创新是没有意义的,它一定是为了解决某种现实需要。”农村出来的牟廷敏,天然有一种质朴的价值观,就像不追求吃穿一样,造桥,他也不追求奇特,“需要什么样的就造什么样的”。
①左图为建设中的汶马高速公路克枯特大桥。
②右图为干海子特大桥。
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十年,让钢管混凝土拱桥成为拱桥系列
世界最大跨径
牟廷敏的办公室很小,这让办公桌对面的书柜显得格外大。书柜里放满了各种与桥梁技术相关的书籍。其中有个格子里,堆满了各种钢管混凝土桥梁方面的标准、规范,这些全是由牟廷敏和他的团队主持编制,现在已经推广应用到全国。
业内公认:钢管混凝土桥梁,世界看中国,中国看四川。几十年来,四川公路设计院持续进行钢管混凝土桥梁的研究和实践,技术已领先全球。
“钢管混凝土桥梁集纳了钢管和混凝土各自的优点,解决了拱桥高强度材料应用和施工两大难题。”牟廷敏说,而且这种桥型十分经济、美观,尤其在我国西部地区,广受欢迎。
这种背景下,钢管混凝土拱桥开始流行起来。
年,我国首座钢管混凝土桥——四川旺苍东河大桥,经四川公路设计院设计诞生,跨径米;年,首座跨径超过米的钢管混凝土拱桥——广东三山西大桥建成通车;0年,广州丫髻沙大桥竣工,最大跨径米。
十年间,钢管混凝土拱桥技术不断得到发展进步。接下来的十余年,牟廷敏让钢管混凝土拱桥获得了更加辉煌的成就。
4年,由牟廷敏主持设计的主跨米巫山长江大桥建成通车,创造了钢管混凝土拱桥跨径的新纪录。之后,他又陆续设计出主跨米的合江长江三桥、主跨米的合江长江一桥和主跨米的广西平南三桥。十余年时间,牟廷敏3次刷新了自己创造的钢管混凝土拱桥跨度纪录,这也让钢管混凝土拱桥跨径超越了钢拱桥和钢筋混凝土拱桥,成为拱桥系列的世界最大跨径。
而与此同时,钢管混凝土拱桥的造价却相对较低。以合江长江一桥为例,资料显示,该桥比同期建成的跨径米斜拉桥——合江长江二桥节省投资约2亿元。
先进的设计理念、强大的实用功能,大量的资源节约,让这些钢管混凝土拱桥广受好评。
“这些地方大多是经济欠发达的地区。”牟廷敏说,“要尽可能在满足功能需求的前提下省钱,没钱也要办成有钱的事。”
虽然钢管混凝土拱桥有诸多优点,但却在长时间内没有“合法身份”。牟廷敏介绍,在年交通运输部正式规范颁布前,全国已建成座钢管混凝土拱桥。统一技术标准的缺失,让钢管混凝土拱桥的建设存在不规范行为。
9年起,为了让钢管混凝土拱桥得到健康发展,结合前辈和自身实践的经验,牟廷敏开始主持钢管混凝土拱桥技术规范研究。“这个必须搞,不然到时候出了安全事故咋个办?!”本不属于他考虑的问题,他还是会操心。
用四川公路设计院副院长蒋劲松的话说:“老牟这个人很倔强,他看不下去的事情就要想法解决,不解决掉不舒服,也不管是不是他职责范围内的事”。
历经6年时间,年,牟廷敏主持编制的《公路钢管混凝土拱桥设计规范》正式由交通运输部对外公布,这是我国第一部钢管混凝土行业规范,标志着我国钢管混凝土拱桥建设技术到达更高技术水平。
巫山长江大桥。
合江长江一桥。
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心
“我一直没有放弃对混凝土技术的研究”
作为桥梁设计大师,牟廷敏并非一开始就从事桥梁设计工作。
年毕业后,他被分配到四川交通科学研究所。初出茅庐时,他在所里做混凝土实验。年去日本学习,回国后又从事水泥混凝土和桥梁结构试验、测试和桥梁设计。直到毕业十年后,他才第一次独挑大梁,设计出重庆合川嘉陵江大桥。
从混凝土实验到涉足桥梁设计,这中间还有个插曲。
“那时候出去,别人就觉得你这个干混凝土的比较低级,因为早期基础建设,部分技术人员认为水泥混凝土技术含量不高,不如搞桥的高级。”牟廷敏说,“然后把研究的混凝土成果用在自己设计的桥梁建设中,让行业看到混凝土技术研究的重要性。”
年,牟廷敏开始转型,但这并非为了转向“更高级”的领域,他不仅没有放弃混凝土技术研究,还将其与桥梁建设技术结合起来,建树颇多:《先张法预应力钢箱混凝土梁的制作方法》《一种桥梁高性能清水混凝土及其制备方法》《一种钢管混凝土强劲骨架的钢筋混凝土拱桥及其施工方法》《高钛重矿渣桥梁高性能混凝土技术规程》……从年转型算起,牟廷敏与混凝土相关的国家发明和实用新型专利足足有48项,主编国家和省部级规范达9部。“我一直没有放弃对混凝土技术的研究,这也让我对桥梁的认识更加深刻。”
他回忆说,当初遂广遂西高速公路项目上,由于传统的钢筋网片浇筑混凝土铺装方式会产生很多质量通病,就决定改变施工方法。当时牟廷敏就提出了无筋桥面混凝土施工工艺,即通过在混凝土中加入钢纤维的方式施工,这不仅简化了工序,还节约了10%左右的投资。
重庆云阳长江大桥。
雅西高速公路腊八斤特大桥。
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匠
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心
“安全质量才是桥梁设计的第一要义”
“安全质量才是桥梁设计的第一要义”
在多个纪录面前,牟廷敏却认为,破纪录是毫无意义的,安全质量才是桥梁设计的第一要义。
年,重庆綦江彩虹桥垮塌,现场惨不忍睹,人们纷纷责问设计、施工、监理的工程师们。作为桥梁设计工程师,牟廷敏感到难受和无颜,一直在心里拷问自己:“如果我参加这项工程,咋个办?”
从业30年来,这种发自内心的拷问,已经形成牟廷敏的“桥梁价值观”:“架桥修路,事关人命,社会影响大,只许%的成功,不能有1%的侥幸,万一失败咋个办?所以,工程师的责任心与担当和坚持技术规范一样重要。”
从此之后,牟廷敏对于桥梁技术的把控近乎苛刻,不管哪个环节他都认为自己有责任。
年3月,克枯特大桥项目进场,由于是新结构桥梁,施工方缺乏经验,所以那段时间牟廷敏几乎泡在工地上。焊接质量亲自把关。哪些焊接不合理,哪些需要优化,他就在工地上与工人探讨。架桥机设计主动参与。新的桥型,传统的架桥机无法使用,他就主动参与到施工架桥机的设计中,提出很多建设性意见,均被采纳。项目总工程师余洋说,现在的架桥机在实际运用中效果很好,可变大变宽,可架设米半径小曲线。首件亲自验收。首件工程出来后,牟廷敏亲自召开首件验收会,告诉施工方该如何改进,直到合格为止。混凝土配合比亲自指导。这种结构的桥梁,需要流动性好且自密实度高的混凝土,刚开始项目实验人员配不出来,他就带着自己的团队到工地实验室进行指导。
牟廷敏对桥的关怀,不仅体现在项目建设过程中,竣工多年的桥他依然时刻