肖宇松正在講解項目設計創(chuàng)新理念。 長江日報記者李永剛 攝
“我們將創(chuàng)造又一項新的世界紀錄。”近日,中鐵大橋勘測設計院集團副總工程師、中鐵大橋院武漢分公司(以下簡稱“武漢分公司”)黨委書記肖宇松在接受長江日報記者采訪時介紹,武漢市青山區(qū)10個集中開工的重大項目中,最引人注目的是和平大道(工人村路—四環(huán)線)工程。該工程跨四環(huán)線有一座重4.8萬噸、主跨436米的轉(zhuǎn)體橋,將為肖宇松及其轉(zhuǎn)體橋團隊帶來新挑戰(zhàn)。
迄今為止,肖宇松作為橋梁轉(zhuǎn)體技術(shù)的領軍人、推動50余座大橋空中轉(zhuǎn)體的幕后設計師,依靠科研創(chuàng)新打響“武漢轉(zhuǎn)體橋”品牌全國知名度。
■ 武漢團隊為50余座轉(zhuǎn)體橋設計方案
2022年8月3日,歷時80多分鐘,在6臺電動滾輪小車驅(qū)動齒輪的轉(zhuǎn)動下,梁長122.75米、重3.2萬噸的襄陽市環(huán)線提速改造工程襄陽北編組站大橋(簡稱“襄北大橋”)T3主墩在空中順時針旋轉(zhuǎn)77度,精準對接,與引橋連成一線。這一“華麗轉(zhuǎn)身”開創(chuàng)了臨近既有鐵路線齒輪齒軌轉(zhuǎn)體梁施工的世界紀錄。
當天,從監(jiān)控中看到主塔分毫不差地轉(zhuǎn)體落位,緊鎖眉頭的肖宇松露出笑意:“只有到現(xiàn)場看,我才真的放得下心。這個項目開創(chuàng)了齒輪齒軌轉(zhuǎn)體斜拉橋施工的先河,更為后續(xù)國內(nèi)同類型項目設計、施工積累了經(jīng)驗。”
襄北大橋作為世界上首座齒輪齒軌式轉(zhuǎn)體斜拉橋,其采用主動施加支承力的多點支撐技術(shù),是轉(zhuǎn)體橋梁技術(shù)的重大革新,可有效提高大跨高聳結(jié)構(gòu)橋梁的平穩(wěn)性。大橋首創(chuàng)先轉(zhuǎn)體后懸拼方式,520米大跨度,跨越鐵路編組站32股道。
按說肖宇松已不用去一線,但他還是趕到現(xiàn)場,戴著安全帽在作業(yè)區(qū)來回巡查,整個人曬得黝黑。武漢分公司副總工程師馬行川說,項目從方案構(gòu)思、試驗驗證到工程應用,肖宇松都提出了創(chuàng)新性解決方案,“他是我們信賴的主心骨”。
事實上,武漢分公司早期業(yè)務以中小鐵路線路、鐵路專用線、涉鐵中小橋涵的設計為主,技術(shù)水平和業(yè)績在業(yè)內(nèi)并不突出。近一二十年,轉(zhuǎn)體橋技術(shù)在涉鐵橋梁工程中被廣泛應用,結(jié)合多年設計經(jīng)驗和對行業(yè)的敏銳嗅覺,肖宇松瞄準涉鐵橋梁業(yè)務板塊,成立橋梁平面轉(zhuǎn)體設計及施工成套技術(shù)研究課題組,帶隊開展橋梁平面轉(zhuǎn)體技術(shù)研究。
課題組先后為50余座轉(zhuǎn)體橋設計方案,獨創(chuàng)橋梁多點支撐轉(zhuǎn)體成套技術(shù)令橋梁轉(zhuǎn)體由人工控制機械運行轉(zhuǎn)變?yōu)闃藴驶?、自動化、精細化的產(chǎn)品體系。武漢分公司副總經(jīng)理熊濤有感而發(fā):“以前我們出去競標都沒什么人知道,有了肖書記帶隊研究出來的‘獨門絕技’,在眾多設計單位中我們院有了立足之地。”
■ 從潛艇入水獲得靈感解決不平衡轉(zhuǎn)體難題
肖宇松的成功,離不開跨界和創(chuàng)新,“跨界融合是創(chuàng)新的重要力量,如果拘泥于一個行業(yè)、一種專業(yè),就無法系統(tǒng)創(chuàng)新,很難引領企業(yè)發(fā)展”。
2018年,肖宇松迎來了他所接手的轉(zhuǎn)體橋工程中最難的一次挑戰(zhàn)。那年春運前夕,兩端橋長相差兩倍多,兩臂重量相差3600噸的武漢常青路轉(zhuǎn)體橋進入最后沖刺時刻:它將跨越京廣、滬蓉、漢丹等9條鐵路線,在空中轉(zhuǎn)體81度,與引橋?qū)雍淆垺?/p>
在此之前,肖宇松經(jīng)歷了數(shù)個不眠之夜。“轉(zhuǎn)體橋的第一方案是均衡轉(zhuǎn)體,但工程推進中兩棟樓拆不了,這就迫使我們必須解決不均衡轉(zhuǎn)體的問題。”團隊上下為這個難題困擾良久,“我查閱了大量資料,有一天看到一個潛艇入水的片子觸發(fā)思考:潛艇是怎么不均衡入水但又保持平衡的?它俯沖式吊著入水,這給了我啟發(fā),能不能搞個支架撐住轉(zhuǎn)體橋?”說干就干,肖宇松請來華中科技大學航空航天學院結(jié)構(gòu)工程實驗室、自動控制系統(tǒng)專家以及船舶廠家,聯(lián)合成立研發(fā)小組對此攻關。“我們做了相應的模型和實驗,形成一套思路和方法。最后的方案也不是支架,成本太高,我們從吊裝的支架體系轉(zhuǎn)成下支撐結(jié)構(gòu)體系,形成多點支撐轉(zhuǎn)體。”該項目融合傳統(tǒng)土建與機械工程、電氣及自動化控制工程,在國內(nèi)首創(chuàng)極不平衡自控轉(zhuǎn)體技術(shù),從理論計算到工程實踐,從設計圖紙到施工過程,他吃透每一個細節(jié),“只有真正地吃透了、理解了,才能創(chuàng)造出新東西”。
當年1月31日凌晨3時4分,項目現(xiàn)場響起一片掌聲與歡呼聲,“轉(zhuǎn)體成功!”常青路立交橋順利合龍,一舉刷新三項轉(zhuǎn)體橋“世界之最”——轉(zhuǎn)體最不平衡、轉(zhuǎn)體橋面最寬、跨越特等站鐵路股道數(shù)最多。這一成績驚艷業(yè)界,也成為新華社向全球播發(fā)的重磅新聞。“當天回去我一覺睡到下午,如釋重負。這個項目為我們在行業(yè)內(nèi)創(chuàng)立了口碑,遇到問題,我們是真能迎難而上、解決問題的。”肖宇松說。
■ “時代要求我們必須往前走”
近年來,武漢分公司由傳統(tǒng)國企實現(xiàn)向現(xiàn)代化國有高科技企業(yè)的轉(zhuǎn)變,經(jīng)營規(guī)模實現(xiàn)由千萬級到十億級的提升。集多年研究成果,2020年,肖宇松主持編著的《轉(zhuǎn)體橋建設新技術(shù)》專著出版;2021年,該技術(shù)在科技成果評價會上被評為等級最高的國際領先水平;2022年,中鐵大橋院獲批編制湖北省地方《橋梁水平轉(zhuǎn)體技術(shù)規(guī)程》。業(yè)內(nèi)認為,在不對稱結(jié)構(gòu)、高聳大跨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體橋領域,武漢分公司的作業(yè)模式和思維方式實現(xiàn)了飛躍。
“學港口、水運和物流知識,每年還在寫論文。”現(xiàn)在,55歲的肖宇松還在不斷創(chuàng)新,從鐵水聯(lián)運到集疏運體系,他希望做好供應鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新融合,力求一個行業(yè)理念、模式的革命性改變。他有自己的見解:“是時代要求我們必須往前走,才能有更多的時間、更大的空間去思考、前瞻。如果你是一個落伍者,所有的時間精力都用在跑步追趕上,談何引領創(chuàng)新?”
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橋梁轉(zhuǎn)體施工是20世紀40年代以后發(fā)展起來的一種架橋工藝,最早出現(xiàn)在歐洲。傳統(tǒng)的現(xiàn)場澆筑或搭支架施工占地大,而且工期長,橋梁轉(zhuǎn)體可滿足在跨越鐵路、高速公路、山區(qū)峽谷或在城市密集區(qū)的施工。受到一些不可抵御的限制時,轉(zhuǎn)體施工已經(jīng)成為最科學的替代技術(shù)。轉(zhuǎn)體梁先平行于要跨越的障礙物,進行澆筑或拼裝,再通過轉(zhuǎn)體裝置、千斤頂和電腦控制,使橋梁順時針或逆時針轉(zhuǎn)動跨越障礙物,與同處一線的其他梁體對接合龍。轉(zhuǎn)體橋技術(shù)在中國發(fā)展最快,應用得也最多,一些由中國研發(fā)的新技術(shù)填補了轉(zhuǎn)體施工的世界技術(shù)空白。
□ 長江日報記者王慧純 通訊員吳希龍 代東喆