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访中国工程院院士郑皆连——敏于思 笃于行

2012-3-30 11:51| 发布者: lansebeiai| 查看: 3883| 评论: 0|原作者: 肖洁

摘要: 在三个多小时的采访过程中,已经在广西生活了40多年的郑皆连院士用他丝毫未改的乡音——四川话为我们描述着他一生的建桥经历。这是一位有着一种与生俱来质朴气质的人,在他身上,我们看不到一丝一毫的虚假和浮夸;这 ...

    在三个多小时的采访过程中,已经在广西生活了40多年的郑皆连院士用他丝毫未改的乡音——四川话为我们描述着他一生的建桥经历。这是一位有着一种与生俱来质朴气质的人,在他身上,我们看不到一丝一毫的虚假和浮夸;这是一位认真而务实的人,他用自己思考与行动的完美统一诠释了“敏于思,笃之行”的真意。正是这种值得当代人学习的品格才成就了一代桥梁大家,也正是这种品格才会使他在建设三里江桥时,顶着领导“只要不死人”的指示,常常工作在施工最危险的位置,心里想的是“要死就死我”;在参加邕宁邕江大桥的评审答辩时,他刚刚做完结肠癌手术40天;谈到自己主管的一个工程,因为他人一个小失误而导致两个人死亡,事情已经过去近四十年了,至今仍心里难受时,他的语气与表情让听者动容,“工程师是不允许失败的” 至今犹在耳畔……

“创新要有目的”

    《桥梁》:业内有一种说法,称您是一位从设计施工一线成长起来的院士。我们知道您在拱桥建设方面有许多建树,而且曾首创了双曲拱桥无支架施工工艺,以及千斤顶斜拉扣挂、连续浇注拱肋外包混凝土等施工工艺,当时都达到了世界先进水平。请谈一谈您是在哪些桥的建设过程中发明这些施工工艺的?

    郑皆连:我一直在工地上工作。在建桥过程遇到了一些问题,便想办法解决,于是就有了这些施工工艺。在这里,有四座桥至今仍记忆深刻。

    第一座是三里江公路大桥。

    1965年,苏松源发明了双曲拱桥,风靡全国。那一年,我刚好从重庆交通学院毕业,被分配到广西。当时广西的过河设施多是渡口和木桥,到汛期,一天就有好几座桥被冲走,几十条路被冲垮,公路交通受桥的制约很大。而渡口的效率非常低,每到这时候交通部门的日子很难过。作为广西公路局的实习生,我也投身到双曲拱桥的建设热潮中,这是我经历的第一次大规模的桥梁建设。

    在施工双曲拱桥过程中,我感觉到搭架费料、费钱、费时,也目睹拱架被洪水冲垮的惨剧。1968年交通部在无锡召开双曲拱桥技术攻关会议,就想解决不搭拱架的问题,但并没有谈到怎么实现,只是定在湖北做实验桥——命名为革命桥。开完会后,我回到广西自己搞,这便有了跨径46米、全长70米的双车道三里江公路大桥。当时领导给我的要求很宽松: "只要不死人。" 因此,我常在施工最危险处工作,当时年轻,对后果想得少。这座桥用了6个月时间建成,花费了7万元钱,比交通部的实验桥早了两个月。这座桥的意义,在于打破了上千年修拱桥必须搭架子的惯例,是我毕业三年的作品。当时交通部双曲拱桥会议发了一份五六百字的电报,称赞我们首创了双曲拱桥无支架施工新工艺,也就是钢丝绳斜拉扣挂松索合龙法。如今这座桥已经通车40多年了,去年我还去那里看了一下,没有出现任何问题。自此之后,广西的双曲拱桥施工几乎没有搭架的,这套办法后来还用在箱形拱的施工中。

    第二座是来宾红水河大桥。

    双曲拱桥的历史功绩不可抹杀,它化整为零,集零为整,易于施工。但优缺点无法分开,在集零为整的过程中,连接的地方就是薄弱环节,容易开裂。因此,整体性不好,病害很多。后来国家经济好转,有了钱、钢材和安装能力,整体断面便应运而生,双曲拱被箱形拱所代替。箱形拱桥多数采用钢丝绳斜拉扣挂松索合龙法施工。1976年,我在设计院工作,主持设计了广西壮族自治区第一座箱形拱桥——来宾红水河大桥。这是一座90米+90米+105米的城市桥梁,也是当时全国同类型桥梁中规模最大的。做得非常成功,被广西人称为“母桥”。后来,广西又建了40多座箱形拱桥,总长达两万延米,占到当时广西大桥总数的70%。

    此桥设计工作完成之后,我参加了一个月计算机学习班,与魏壮副院长合作编成了拱桥静力计算程序,在广西设计院就用了十几年。

    第三座是柳州二桥。

    1978年,我以广西设计院普通技术员的身份参加了粉碎“四人帮”之后召开的全国科学大会。在会上,邓小平指出,知识是第一生产力,知识分子是工人阶级的一部分。科学的春天来了,我也备受鼓舞。这一年,广西开始修建柳州二桥,原本的设计方案不经济,广西设计院便争取过来。根据水深只有4米、没有高通航要求的实际情况,我主持设计了9米×60米预应力混凝土顶推连续梁桥。随后,我编制了能计算顶推过程内力的计算程序。现在看来,我编的这两个软件不复杂,但当时程序及数据输入是靠无字“天书”似的穿孔纸带,全广西只有一台电脑,而且不稳定,只申请到两次上机调试机会就侥幸通过了。做完设计之后,我被调至广西公路工程公司做副经理,正好负责柳州二桥的施工工作。

    柳州二桥一共9孔60米,全长541.6米,是当时国内同类型桥梁中规模最大的,顶推用时600多天。这座桥施工的创新之处在于:第一,梁质量10000吨,分38段制作,设计预应力锚固位置时,考虑了方便施工,使每段预应力锚块在台座上处于相同位置,简化模板加快了施工,纠偏设施简单而有效,顶推了600多米,中线误差只有1.5毫米;第二,混凝土梁底平整达毫米精度,因此,摩擦系数小,顶推顺利,只损失了几块滑块。第三,设计上第一次大规模地使用了墩头锚,代替了当时通用的弗式锚。加之当时正好是市场经济初期,实施精细化施工,造价低,质量非常好。这座桥竣工于1984年,获得了国家科技进步三等奖、广西区的二等奖,以及国家优秀设计银奖。

    第四座是邕宁邕江大桥。

    在拱桥的施工过程中,当时普遍采用钢丝绳斜拉扣挂松索合龙法,这套办法用到5段就比较困难了,桥梁施工规范也只写到5段。因为段数多了,合龙时精度和安全性差。于是,我便开始想能不能用千斤顶施力、钢铰线做扣索,合龙后松索呢? 这一工法如能实现,拱肋扣挂可达毫米精度,合龙过程变成静态过程。从理论上分析,拱肋分多少段都可以,扣索力可在千斤顶张拉时读出,计算施工内力方便,这就是钢铰线斜拉扣挂合龙松索法的原理,并在1992年修建的邕宁邕江大桥上得以首次实施。这座桥跨径312米,采用钢管劲性骨架外包混凝土,是当时世界最大跨径的钢筋混凝土肋拱桥。这种施工工法后来用到了钢管拱桁架分36段,钢筋混凝土拱肋分28段的悬拼上,用到了国内绝大多数特大跨径拱桥的悬拼施工中,解决了大跨径拱桥悬拼施工的安全和精度难题。

    邕宁邕江大桥施工中还首创了千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工技术,即利用千斤顶斜拉扣挂体系对钢骨架拱肋调载,把拱肋混凝土浇注过程中出现的结构内力和变位控制在设定目标内。它与过去的“地锚加载法”、“水箱加载法”、“多工作面均衡法”比较,其调载方式是减载,调整拱肋内力和变位灵活自如,能够增大结构施工稳定性,加快浇注速度,减少混凝土工作缝,提高混凝土整体性能。这种技术为不对称拱浇注混凝土提供了可能,而且这套系统仅是借用钢骨架悬拼扣挂系统,费用极为低廉。如跨径312米的邕宁邕江大桥在钢骨架合龙后要分底板、下侧板、上侧板、顶板四环浇注5000立方米混凝土。以浇底板为例,如按八工作面均衡浇注,需35天。而采用本技术,三组扣索调载到2200kN,截面上最大混凝土拉应力仅1.8MPn,40小时完成全部浇注工作;如不调载,计算混凝土名义拉应力10MPn,混凝土早已开裂破坏。国内大跨径钢管混凝土拱桥,管内混凝土连续浇筑,几乎全用这一技术实现。

    1996年邕宁邕江大桥竣工,1998年参加了评奖,获得了国家科技进步二等奖。

    《桥梁》:您造桥43年,可以说一生都奉献给了桥梁事业,发明了这么多施工工艺,还做出了两套软件,您如何理解“创新”这一概念?

    郑皆连:我认为,创新一定要有目的。所谓创新,是要解决过去技术中解决不了的问题,通过它,或者使工程更安全了,或者更快速了,或者更节省了。总之,是要有目的的。

拱桥:过去、现在与未来

    《桥梁》:拱桥在我国桥梁中占有很大比例,在您看来,湖南凤凰桥的垮塌给了我们哪些教训和启示? 凤凰桥的垮塌使许多人对拱桥产生疑虑,特别是一些地方领导层更是将建拱桥的计划搁置下来。您如何看待这一现状?

    郑皆连:凤凰桥垮塌后,我很担心拱桥以后就没人修了。从拱桥的历史来说,它源远流长,是我们老祖宗留下来的宝贝,不能丢;从拱桥受力上来说,它把垂直荷载转变成拱圈轴向力,受力是最为合理的;它可以是推力拱也可以是无推力的系杆拱,可以在山区修建也可以在平原软土地区修建;从造型上来说,拱桥有飞燕式、提篮式,有陡拱、坦拱,有上承式、中承式、下承式等不同类型,给人不同的视觉享受;从材料上来说,砖、石、钢材、混凝土等多种材料都可以用到拱桥上。而且事实证明,没有什么桥会比拱桥的耐久性更好。凤凰桥的垮塌对拱桥建设产生了巨大的影响,但是绝不能因此而把石拱桥“灭掉”。但确实需要研究为什么跨度才65米就垮了,找到事故的真正原因,对今后桥梁建设和发展才是最有意义的。

    凤凰桥的垮塌对我们有如下一些启示:第一,从设计上说,块石砌体作拱圈不恰当。块石是一种大致方正,质量最小在50公斤以上的石块,砌工要用两手不断搬动这种石块,具有这种体力的人现在很少了,砌筑质量难保证,质量检测也十分困难。如用料石,情况就好得多。第二,拱桥拆架是一个关。单孔拱桥拆架时,各落架点要联动,四跨连拱要四跨各落架点,在统一指挥下联动。但据说凤凰桥每跨都由不同的包工队负责。怎么掌握? 怎么精准? 拆架后拱圈漏水,掉砂浆,掉小碎石,说明拱圈已经开裂,再继续加载,肯定倒塌。第三,压工期的问题。现在地方政府都对工期问题很关注,这也是凤凰桥垮塌的重要原因之一。第四,价钱问题。施工单位处于亏损状态,质量安全都是空话。所以说,不是拱桥不能做,也不是65米跨径的连拱桥做不了,而是上述原因造成的。分析凤凰桥出事故的原因,对拱桥健康发展是十分有益的。

    拱桥是随着材料和施工技术的进步而增加跨度的,必须在材料和施工方法的研究上下功夫。目前世界建成各类最大跨径的拱桥都在中国。我认为,不久的将来,拱桥跨径完全有可能超千米,希望第一座千米跨径拱桥也诞生在中国。当然不能盲目追求大跨径,有需要建千米跨径的桥址且造价不高于其他桥时,才能考虑。

施工企业  谁解其忧

    《桥梁》:据我们了解,一些施工企业的日子很艰难,甚至可以说是处于亏损的边缘。请您结合自身的工作经历,就目前国内招投标中存在的一些问题谈谈自己的看法。您认为,业主单位与施工单位到底应该是一种什么样的关系?

    郑皆连:我认为,目前招投标过程中存在的最大问题是“最低价中标”。“最低价中标”当时是从防止腐败的角度提出来的,但是施工单位为什么明知道亏本还愿意做呢? 因为报高了肯定中不了标,拿不到项目,企业员工吃不上饭,只有死路一条。施工企业低价中标之后怎么办? 只有变更单价,要变更单价,只有修改设计,重新报价。为了修改设计,只有打通设计、监理、业主单位,这时腐败就可能发生了,而且贯穿在整个建设过程中,不易防范。

    这个问题只有政府部门才能解决,应该在招标上限制最低价,由专家研究出一个可以完成项目的保底价,对施工单位公布,不能低于这个价,通过技术商务综合评分选取施工单位。

    我认为,作为业主单位,不能靠最低价中标将施工单位搞得山穷水尽。我做过业主,觉得标价的最高境界是“食之无味,弃之可惜”。也就是说,让施工企业能保本,有微利。而且业主应该为施工单位创造条件,最大限度地发挥他们的作用。

    在建设桂柳高速公路时,我是业主,力求与承包商保持平等,努力为承包商服务。广西潮湿,土方只能旱季施工。因此,雨季加快建设人工构造物,为旱季施工创造条件。雨季招不来工人,业主就给农民工每天补贴五块钱。雨季做完了人工构造物,旱季一天24小时进行土方施工,最大限度地发挥了设备的作用。我们还出钱为施工单位办向业主索赔的学习班。价差按自治区统计局九项指标补发,施工企业物价风险一点也没有。这样做的结果是,我们多投入几百万块钱,对于承包商来说,施工设备的效率发挥到极致,降低了施工成本;而对于业主方来说,土方填筑速度快了,沉降时间有了,在工期预定的情况下路面变形小了,路面修补就小了。所以说,业主单位和施工单位应该是一条船上的战友,业主应该真正为施工单位服务,而不是索取。

    实质上,在桂柳高速公路上的做法是严格按照规范业主和承包商行为的菲迪克条款——土木工程的范本去做的。在这条路的招标过程中,最低价没有中标,而广西本地的企业又因为标价过高未中标,我也曾经因为坚持原则而被一些单位误会。但四年的实践证明,我们成功了,路的质量好,而施工单位也赚到一点钱。每公里静态投资只有1340万,这条路曾被时任交通部部长黄镇东称为是“物质文明和精神相互促进、协调发展的成功范例”。

    质量、安全、技术装备,其实最终都落在钱上,所以说限制业主行为是关键。但目前,政府对业主行为的限制不太注意,甚至比较淡漠。比如,业主利用招标的有利条件搞霸王条款,物价上涨的风险让施工企业承担,拖欠价款相当严重。履约保证金、农民工工资保证金、安全环境保证金等均需施工企业开工前用现金押给业主,大大加重了施工企业的负担。施工企业可以说是惨淡经营,处于崩溃边缘。因此,政府应该高度注意业主行为。

不能盲目自满 也不能妄自菲薄

    《桥梁》:在一些场合,我们常常会听到两种不同的论调:一种认为中国目前桥梁建设速度过快,为日后的桥梁质量安全埋下隐患;同时,也有不少人认为中国已经进入桥梁强国。您怎么看待“桥梁大国”与“桥梁强国”之间的关系? 您怎么评价目前中国的桥梁建设现状?

    郑皆连:质量问题哪个国家都有,美国现在有30%的桥梁已经不能满足要求。当然我们是发展中国家,可能问题更突出。

    我一直说,与工民建比较,桥梁建设走了一条不同的道路:独立自主、自力更生、博采众长、以我为主。设计是我们自己的,标签是中国的。当然,我们还有一些问题不能解决。因此,我们不能盲目自满,也不能妄自菲薄。

    关于“桥梁大国”与“桥梁强国”我认为没有必要花过多的精力在这个名词上计较,也不能打击了一线作战人员的积极性。不能用国家整体创新水平不高来衡量中国的桥梁建设。在我看来,评价桥梁创新主要从设计、施工和材料三方面来考虑,而这三方面我们现在都达到了比较高的水平,这就是了不起的,说我们是桥梁强国也不为过。世界上不存在完全相同的桥梁,即使桥型相同,施工条件、施工方法也不可能相同。有人说跨度不能说明问题,但跨度增大的同时,风险也在增大,每步都是担有风险的。我是施工出身,我在每一座桥合龙之前是睡不着觉的。所以,对于建桥人来说,鲜花和监牢是并存的,而设计与施工的工作经历让我感受更深。

于言行中见品格

    《桥梁》:据说您在担任南宁大桥工程可行性评估专家组组长时,这个桥的方案没有通过,但现在它已经在修建中了。这是怎么回事?

    郑皆连:南宁大桥工程我做组长时没通过。我认为方案存在四大问题:造价极高;施工风险极大;养护困难;景观上有瑕疵。后来南宁市立题对施工风险和养护进行了研究,又组织评估,在别的公司通过了。我曾给自治区领导写了两封信,提出自己的观点,没被接受。300米跨径钢拱桥,主桥部分施工中标价达每平方4.5万,现在还要追加,工期已过四年,尚未建成。

    南宁市对施工难度的认识不足,一再地追工期。为此,我专门去找市领导,告诉他施工很复杂,不能逼工期。后来,他们才不再提工期的事了。我对施工负责人说要充分认识这座桥的施工难度,谨慎施工,确保安全,当然也是锻炼队伍的极好机会。施工过程中出事故时,施工监理来找我出主意,我也尽自己所能去帮他们。别人说我是好人:自己反对的方案,现在出了事,不站到旁边看笑话,还帮他们。就我自己来说,我当然不希望通过桥的失败来证明我自己的正确。

    这座桥的结构极不合理,当时领导为了追求奇特,认为是世界上没有的。我曾跟市领导说,我也是纳税人,你怎么能这样花纳税人的钱呢! 如果南宁市民问你为什么用5倍的钱来建这个桥,你怎么回答? 南宁那么穷,广西那么穷……

    《桥梁》:您这种仗义执言的性格真是很让人钦佩。听说您当时是没到规定年龄,自己主动书面辞去广西壮族自治区交通厅副厅长的职务。为什么这么做?

    郑皆连:当时是2000年,我书面辞掉了包括广西壮族自治区交通厅副厅长、党组成员、总工在内的所有职务。其实在三年前我就口头请辞,但当时领导没有同意。我不愿意争什么,包括1999年评院士的时候,也是领导叫我填的申请。我只想做技术工作,当工程师。

    《桥梁》:您1988年即被评为国家级专家,属于第一届享受政府津贴的人,1999年评为院士那一年仅58岁,如今您还在广西大学和重庆交通大学做兼职教授,继续为社会奉献。您儿时的梦想是什么? 您怎么评价自己的一生?

    郑皆连:我从小喜欢数学,想当数学家,报考的是四川大学数学系,但却被录入重庆钢铁学院。1962年,学校解散了,我被分配至重庆交通学院桥梁与隧道系。

    我没有国外学习的经历,外语很差,一直在设计、施工、管理单位工作,只是做事情肯动脑,出成果比较早。我一直认为自己只是一个工匠…… 


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