創(chuàng)造“中國橋梁”的世界奇跡
2012-09-27 來源：中華英才
中國科協(xié)評出的首屆“十佳全國優(yōu)秀科技工作者”中，有一位設計了世界上首座跨徑超千米的斜拉橋--蘇通大橋，為中國從世界橋梁大國向橋梁強國邁進作出了重要貢獻的代表性人物，他就是蘇通大橋總設計師、中交公路規(guī)劃設計院有限公司院長張喜剛。
張喜剛做事執(zhí)著認真，追求完美，一絲不茍。但在記者面前，他卻是一副笑瞇瞇的樣子，待人接物很隨和。提起追逐近30年的“中國橋梁”夢，他不禁侃侃而談，充滿感情。
人生規(guī)劃：堅持以橋梁為職業(yè)
談到中國橋梁的發(fā)展史，張喜剛感慨地說：“歷史總是重復地告訴我們，只有國家的強大才有中國橋梁的輝煌。”
在青年時代，張喜剛就被中國橋梁傳奇的歷史所深深吸引，也讓他從那時就立下了以橋梁為職業(yè)的人生規(guī)劃。1979年，他進入了同濟大學橋梁工程系學習，在我國橋梁泰斗李國豪先生的教導和影響下，結(jié)下了與橋梁相伴一生的不解之緣。1983年，他從同濟大學畢業(yè)后，來到了中交公路規(guī)劃設計院有限公司的前身--交通部公路規(guī)劃設計院工作。
張喜剛所在的中交公路規(guī)劃設計院有限公司，是我國公路特大橋梁勘察設計的領軍企業(yè)，是國務院國資委直屬的世界500強企業(yè)中排名第224位的大型央企--中國交通建設股份有限公司的全資子公司。作為“中國交通建設十大橋梁英雄團隊”,他們始終致力于在引進、消化、吸收世界最先進大跨徑橋梁建設技術的基礎上不斷創(chuàng)新，著力打造“中國橋梁”品牌。這里誕生了許多新中國橋梁史上的“第一”或“之最”,為我國橋梁技術的發(fā)展作出了重要貢獻。在這個優(yōu)秀的團隊里，那種“勇敢攀登、勇于開拓、勇于創(chuàng)新”的精神，激勵著每一位員工，也為青年技術人員的發(fā)展提供了良好的土壤。張喜剛正是在這樣的環(huán)境下不斷成長，逐漸成為團隊的“領軍人物”.
張喜剛說：“設計世界一流的大橋是我一生追求的夢想。”他所率領的團隊十幾年來設計了世界排名前10位的大跨徑斜拉橋中的3座，分別是蘇通大橋、鄂東大橋和南京長江三橋；設計了世界排名前10位的大跨徑懸索橋中的3座，分別是西堠門大橋、南京長江四橋和江陰長江大橋；也設計了世界排名前10位的跨海大橋中的5座，分別是杭州灣大橋、港珠澳大橋、青島海灣大橋、舟山跨海大橋和嘉紹大橋。為了這些名列世界前茅的“中國橋梁”的成功建設，他和他的團隊攻克了眾多的技術難題，取得了多項自主創(chuàng)新成果，這些成果對推動現(xiàn)代橋梁的技術進步以及中國橋梁從世界大國向強國邁進發(fā)揮了重要作用。
“在我完成的多座特大橋梁科研設計中，讓我掛念最重、投入最多、最難以忘懷的還是蘇通大橋。”張喜剛深情地表白。
據(jù)介紹，斜拉橋是一種現(xiàn)代橋型，到上個世紀末，世界上最大跨徑的斜拉橋是主跨890米的日本多多羅大橋。那個時候，我國最大跨徑的斜拉橋是主跨628米的南京長江二橋。隨著跨徑突破千米，橋梁構件更高、更長、更柔，結(jié)構受力行為也更為復雜，千米級斜拉橋的結(jié)構體系、設計及施工控制核心技術，成為代表新世紀世界橋梁工程技術的第一制高點。
當張喜剛作為蘇通大橋總設計師接受這個任務時，還不到40歲，他帶領的科研設計團隊的平均年齡也只有30多歲。面對千米級斜拉橋這一巨大的技術挑戰(zhàn)，國內(nèi)外同行曾經(jīng)用懷疑的眼光打量過他們：這支年輕的團隊是否有能力擔當如此重任？面對這樣的質(zhì)疑，他堅定地對他的團隊說：“也許我們現(xiàn)在還沒有世界一流的技術和經(jīng)驗，但是我們絕對要有世界一流的工作態(tài)度和精神，只要我們深入研究、嚴謹分析、仔細驗證、精心設計、勇于創(chuàng)新，我們就一定能夠站在前人的肩膀上實現(xiàn)跨步發(fā)展，就一定能夠創(chuàng)造‘中國橋梁’新的奇跡！”
在國家科技支撐計劃等研究計劃的大力支持下，針對千米級斜拉橋的世界級關鍵技術難題，作為“千米級斜拉橋結(jié)構體系、設計及施工控制關鍵技術”科研項目的帶頭人，張喜剛帶領由13家單位、200多名科研人員以產(chǎn)-學-研模式組成的科研團隊，開展了為期8年多的科研攻關和工程驗證。而在一系列的科研攻關難題中，千米級斜拉橋的結(jié)構體系是擺在張喜剛和他的團隊面前的首要技術挑戰(zhàn)。
橋梁結(jié)構體系就像是人體的骨骼系統(tǒng)，在壽命期內(nèi)它的可靠性直接關系到橋梁總體設計、結(jié)構安全和使用功能。以張喜剛為首的中國橋梁設計科研人員，在對已有的多種傳統(tǒng)結(jié)構體系進行了系統(tǒng)地分析研究后發(fā)現(xiàn)，在跨徑突破千米之后均存在著靜、動力作用效應無法協(xié)調(diào)的突出問題。
為了解決這個關鍵技術難題，經(jīng)過反復的研究和分析驗證，他們基于利用彈性約束控制結(jié)構靜力響應、附加阻尼控制結(jié)構動力響應的理論，在國際上首創(chuàng)了一種能保證橋梁靜、動力響應相互協(xié)調(diào)的新型組合結(jié)構體系，并創(chuàng)建了一整套設計方法和關鍵參數(shù)，開發(fā)了相應的裝置系統(tǒng)，解決了千米級斜拉橋結(jié)構體系的核心技術難題。這種新型體系及關鍵裝置，經(jīng)過了國際上權威阻尼器制造商美國Taylor公司的全面測試并給予了高度評價，認為具有重大創(chuàng)新并具有極大的推廣價值。
除此之外，八年中他們還陸續(xù)攻克了新型結(jié)構及特殊設計方法、大型深水群樁基礎施工控制技術、千米級斜拉橋塔梁索施工控制技術等技術難題，最終一舉攻克了斜拉橋跨徑突破千米的技術瓶頸，為千米級斜拉橋的首次成功提供了強有力的技術支撐。他們的研究成果共獲國家授權專利20項、軟件著作權3項、國家級工法4項。作為第一完成人，張喜剛和他的團隊一起榮獲了國家科學技術進步獎一等獎。
形成的自主創(chuàng)新成果，也得到了國內(nèi)外著名橋梁專家的高度評價。國際橋梁與結(jié)構工程協(xié)會前主席、世界著名橋梁專家伊藤學教授和克勞斯先生分別評價認為：“針對千米級斜拉橋的眾多世界級技術難題，研發(fā)的關鍵技術成功地應對了這個創(chuàng)紀元工程的技術挑戰(zhàn)”、“這些技術代表了世界斜拉橋技術的最高水平”.國內(nèi)外著名橋梁專家一致認為，“蘇通大橋提升了中國橋梁技術在世界工程領域的地位，代表了當代中國橋梁建設的最高水平，引領了世界橋梁建設技術的跨越，是世界橋梁建設的里程碑工程”.科技部原部長徐冠華院士贊譽“以蘇通大橋為代表的中國橋梁建設是我國自主創(chuàng)新的一面旗幟”.
2008年，蘇通大橋被國際橋梁大會授予“喬治·理查德森”大獎，這是我國首次獲得國際橋梁大會最高獎項的橋梁工程。2009年，蘇通大橋工程設計榮獲國慶60周年“十佳感動中國工程設計大獎”,與大慶油田、人民大會堂、載人航天發(fā)射場等共獲殊榮。2010年，蘇通大橋又榮獲了美國土木工程師學會頒發(fā)的2010年度“杰出工程成就獎”,這是我國工程項目首次獲此殊榮。
不斷創(chuàng)新：把“中國橋梁”品牌做得更強
張喜剛在特大橋梁設計、科研專業(yè)領域所取得的突出成績，特別是蘇通大橋的成功建設，給他帶來了多項榮譽：先后獲得了“中國交通建設十大橋梁人物”、“交通運輸行業(yè)十佳科技杰出成就獎”、“交通運輸行業(yè)十佳優(yōu)秀科技創(chuàng)新團隊”帶頭人、“交通青年科技英才”、“茅以升橋梁青年獎”、首屆“十佳全國優(yōu)秀科技工作者”等榮譽稱號。
“不管是過去還是現(xiàn)在，橋梁設計與科研工作幾乎是我工作和生活的全部。”張喜剛常對年輕的工程師們說：“一名橋梁設計師要有扎實深厚的理論知識基礎，嚴謹求實的認真態(tài)度；要有立足工程一線、腳踏實地的工作風格；更要有不斷探索、勇于突破的科學精神。中國橋梁技術的發(fā)展壯大離不開幾代人不斷的自主創(chuàng)新和突破，只有創(chuàng)新，才能發(fā)展。”
談到中國的大橋建設，張喜剛說：“中國需要的不僅是總設計師，還需要有一大批在國際上有影響的各類橋梁專家，當前我們更需要有一大批技術人員能沉下心來做學問。”
作為第一編寫人，張喜剛還主持完成了《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》、《公路鋼結(jié)構橋梁設計規(guī)范》、《大跨度斜拉橋平行鋼絲斜拉索》、《大跨徑預應力混凝土連續(xù)梁橋設計施工技術指南》和《公路橋梁和隧道工程設計安全風險評估指南》等交通行業(yè)標準，對于促進科技成果轉(zhuǎn)化、促進行業(yè)技術進步發(fā)揮了重要作用。
現(xiàn)在，張喜剛除了繼續(xù)堅持深入工程一線承擔重大的橋梁設計和科研任務外，在他心中分量更重的是一種追求超越的責任感和使命感，那就是如何才能準確地把握世界橋梁技術的發(fā)展方向、占領技術高峰，如何才能帶領這支光榮的團隊實現(xiàn)跨越式發(fā)展，如何才能把“中國橋梁”品牌做得更強。
“結(jié)構有形，夢想無限。”談起未來，張喜剛總是激情滿懷：“展望未來，‘中國橋梁’品牌的發(fā)展壯大還有很長一段路要走，還有很多關鍵技術問題需要突破，中國橋梁科技工作者也還有很多更加絢麗的‘中國橋梁’夢要去實現(xiàn)！我希望，我們能夠很快解決百米深水基礎、強震臺風所帶來的技術挑戰(zhàn)，建造瓊州海峽大橋，把祖國的海南島和內(nèi)陸連接起來；我也希望，不久的將來在渤海灣能看到我們建造的長達100多公里的海上長橋，把祖國的遼東半島和膠東半島連接起來；我更希望，‘中國橋梁’品牌永遠站在世界競爭的最高領獎臺上！”
