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    苏权科:攻坚克难铸就世界一流桥梁
    发布时间:2022年5月12日 08:38    发布者:admin   点击数:107

    【人物简介】

      苏权科,港珠澳大桥管理局总工程师,正高级工程师,全国杰出专业技术人才,从事跨海桥梁隧道工程的建设、科研和技术管理工作近30年,主持港珠澳大桥规划论证、设计施工运营技术与创新管理,为超级工程建设及我国跨海桥梁隧道技术走向世界前列作出了突出贡献。

    攻坚克难铸就世界一流桥梁

    ——记港珠澳大桥管理局总工程师苏权科

      作为世界罕见的超大型跨海交通工程,港珠澳大桥是世界上最长的跨海集群项目,也因建造环境特殊、施工难度最大而被业界称为“桥梁界的珠穆朗玛峰”。

      2018年10月,港珠澳大桥全线开通,一桥飞架三地,碧海变通途,外媒赞誉其为“新世界七大奇迹之一”。

      奇迹背后,是港珠澳大桥工程总工程师苏权科和团队历时15年的艰苦奋斗。作为港珠澳大桥主体工程的技术总负责人,苏权科带领组织团队,凭着创世界一流的勇气,以创新为梯,勇攀桥梁珠峰,破解一项项世界级难题,把国际同行眼中无数个“不可能”变为“可能”,推动我国从“桥梁大国”走向“桥梁强国”。

    破难题 攻克世界超级工程

      作为世界级工程,港珠澳大桥建设难度有多大?

      120年的设计使用寿命,抗8级地震、16级台风;身处黄金水道,要满足30万吨级巨轮的通行需求,以及附近机场航班降落的限高要求;不超过10%的阻水率,不破坏白海豚等野生保护动物生活环境……超高的标准和数个建设“硬杠杠”,在世界范围内都极具挑战。

      与高标准严要求对应的,却是建设基础资料匮乏、全球范围缺乏借鉴、深海工程环境恶劣、关键制造装备受制于人的现实。

      苏权科和团队迎难而上,“要建一座世界一流的桥!”他们反复论证审查了几百本研究报告和设计施工方案,开展了数十次大型物理模型试验。最终,决定采用“桥、岛、隧交通集群工程”方案,跨海架梁、沉管成隧,在隧道两侧建两座人工岛,实现隧道和桥梁的转换。

      在海边修筑防浪堤,海浪的冲击或海底淤泥失稳,都可能导致头天修好的堤坝第二天消失不见。伶仃洋海底有七八十米厚的覆盖层,在海上修建人工岛,周边没有任何依附不说,还要一边拉着钢桥,一边连着沉管隧道,对人工岛稳定性提出了极高要求。

      如何让人工岛在海上生根?苏权科及其团队创造性提出深插式圆钢筒围护快速成岛工艺,用超大钢板制作成120个圆钢筒,单个直径22米、高40-50米、重达500吨,并首次采用8台液压振动锤联动沉振,将圆钢筒深插入海床30米,围护成岛。这一创新,不仅保障了人工岛的稳定性,还最大限度减小了对海洋环境的污染,并以5倍于传统工法的施工效率,创造了215天建成两个岛的世界工程奇迹。

      为保障30万吨级巨轮黄金航道通畅,港珠澳大桥沉管隧道必须在海下近50米处深埋。当时全球已建成的100多条沉管隧道,都是贴着海床或者河床面建设的浅埋隧道。“深埋意味着沉管要承受10多倍上覆荷载,沉管接头若抗力不足,极容易发生塌陷。”苏权科统领技术团队,经过长达数年的研究,创新性提出“半刚性”沉管新结构,从体系上解决了沉管深埋的安全问题。

      建好海底隧道,运营过程中发生火灾怎么办?苏权科带领团队在福建漳州海边搭建了150米长1:1的沉管隧道模型,花了3年多时间,开展多工况真实火灾场景及人员疏散逃生试验,揭示了沉管隧道火灾发生、发展规律,形成了集耐火构造设计、智能监测、排烟、灭火、逃生等于一体的沉管隧道防灾减灾成套技术。

      伶仃洋海域气温高、湿度大、海水含盐度高,工程主体的钢筋混凝土构件极易因氯离子、化学介质侵蚀等产生破坏。为此,苏权科携手国内科研机构,经过数年探索,成功研发出海洋环境下耐久性超过120年的钢筋混凝土材料及结构设计方法和建造技术体系。

      大桥建设中形成的一系列的研究成果,成为海洋工程120年长寿命、高品质建造和安全运用的重要参考,国内外同行称之为“港珠澳模型”“港珠澳参数”,目前已在深中通道、舟山北向通道及多个国家海洋工程中推广。

      在苏权科看来,露天绑钢筋支模板打混凝土,或者在海上现场浇注,这种传统施工方式难以满足大桥世界一流的品质要求,必须加以改变。他力推“大型化、标准化、工厂化、装配化”的工业化建设理念,将钢管桩、桥墩、桥面箱梁、隧道管节等大型构件先在工厂里高品质预制,再通过大型装备运输到海上,像搭积木一样进行精准拼装和对接。一系列的创新,引来国际桥梁协会副主席的赞叹:“我都没有想到中国现在可以这样建桥了!”

      “建设大桥遇到的挑战实在是太多了,往往是一个难题解决了,新的难题又接踵而至,每一个让人半夜想起来都忍不住想哭啊!”回顾一路的攻坚克难,苏权科依然百感交集,“但好在我们坚持下来了,在粤港澳大湾区留下了一座世界一流品质的大桥!”

    集众智 铸就“国之重器”

      55公里长、集桥岛隧于一体,港珠澳大桥建设难度并非简单叠加。大桥建设涉及多个学科,除土木工程外,还涉及水工、海洋、钢结构、大地测量、气象监测、新材料、装备制造等多个领域。完成这样一个史无前例的交通集群工程,必然要进行协同创新。

      “同样一件事情,也许在我们行业很难,在其他行业或许能够解决。”苏权科一直主张大桥建设要开放创新、协同创新,调动行业内外各领域的智慧力量,集成各领域的技术创新成果。

      “作为技术总负责人,必须知道需求是什么,目标是什么,问题的关键在哪里,哪些单位做得最好。”苏权科说,“只有让综合实力最强的单位去做最擅长的事情,才能从源头上实现大桥长寿命、高品质的建设目标。”

      16级台风、8级地震,面对极端恶劣天气,如何保障大桥稳若泰山?沉管隧道管节在深海中相接,如何做到滴水不漏?面对这些难题,苏权科把视线转向其他行业。

      “高铁上的橡胶弹簧可以保障高铁高速运行时依然平稳,大桥抗震、管节防水是否可以借鉴?”苏权科找到研发高铁橡胶弹簧的中车集团株洲时代新材公司。依托国家科技支撑项目,苏权科与株洲时代新材共同成立攻关小组,研发大桥抗震产品和沉管止水带产品。听说是港珠澳大桥要用,而且还可以填补国内空白、有巨大市场空间,株洲时代新材非常积极,自发投入了1000多万元保障研发。株洲时代新材等单位研发的高阻尼橡胶减隔震支座,赋予大桥“以柔克刚”的能力,大桥经受住了“天鸽”“山竹”超强台风的考验,安然无损;研发的高水压120年设计使用寿命Ω止水带,打破了国际垄断,迫使国外产品报价大幅降低。

      港珠澳大桥钢结构制造规模达42.5万吨,体量大约相当于60座埃菲尔铁塔、10座鸟巢。为了保障制造进度和品质,苏权科和团队提前谋划,反复试验,推动建成了世界上最先进的钢结构自动化生产线。在钢箱梁上铺设沥青,对铺设材料的清洁度、精细度都提出了挑战。苏权科和团队四处寻访,在中山建设新的集料厂,把已经达到厘米级的碎石,采用类制药产业的生产线重新再加工、再分类,为港珠澳大桥铺设了世界一流的“面子”工程。

      100多家科研单位、近2000科技工作者、5万多名建设人员共同参与大桥建设。统筹协调庞大的“集团军”,充分激发他们的智慧,同时保障大桥世界一流品质,本身就是世界级的挑战。

      在参研参建单位专家看来,苏权科既“严苛”又“大度”。

      在做桥梁工程的一些首制件时,与技术人员反复研究测算,开十几次论证会是苏权科的常态。越到紧要关头,大家心情越是急躁。有一次,一位专家对他喊,“我已经用了九牛二虎之力,比在其他工程做的好多了,你怎么还不满意?”

      “因为,我不想留有遗憾!”苏权科说。

      超级工程成败的关键,在于必须让所有参研参建的单位建立起信任并合作起来。为释放团队最大创新能量,苏权科与管理局主要负责人达成一致,顶住压力,主张保障大桥建设与运营使用的前提下,最大限度向参建参研单位让渡知识产权与成果。

      乘众人之智,则无不任也;用众人之力,则无不胜也。世界上最长的跨海大桥、埋深最大的海底沉管隧道、超长钢结构、“桥—岛—隧”集群方案、世界上最大的沉管预制工厂、钢结构自动化生产线……在苏权科的统筹下,港珠澳大桥成为创新集大成者,集纳了航空航天、气象海洋、石油化工、大地测量、高铁、水利、冶金、制造等各领域最前沿的成果,我国超级跨海工程的技术、装备、管理等也随之进入世界领先行列。

    向未来 推动“中国桥梁”走出去

      作为一名桥梁人,苏权科见证了改革开放后中国桥梁奋起直追、迅猛发展的历史,切身感受到了中国桥梁技术、品质的发展变化。港珠澳大桥的成功,让“中国桥梁”成为“中国制造”的又一典范。

      港珠澳大桥全线通车后,苏权科说自己使命未竟。

      “我还有一个心愿,就是发挥好港珠澳大桥的科技创新成果和人才团队的外溢效应,为粤港澳大湾区和品质中国建设作更大贡献。”

      在苏权科眼中,港珠澳大桥建设的另一重大成果,就是形成了一整套具有国际水平的技术标准体系,培养、锻炼了上千名工程技术顶尖人才、跨界项目管理人才。

      “老一辈的桥梁工程师水平很高,但他们没能碰到我们这样的时代,那时候受国家发展水平限制,他们没有办法充分施展才华,只能因陋就简地进行桥梁设计和建造。”苏权科时常勉励青年工程师珍惜参与大桥建设的机遇,要有建设世界一流大桥的使命感。

      面对大桥建设中的一个个技术难题,苏权科一方面大胆放手,给年轻“ 压担子”,由小组带头人召集大家合力攻关,一方面帮助年轻人开阔国际视野,帮助他们把关指导技术方案。在这样的环境下,青年人才很快成长起来。

      如今,香港的海底隧道、深中通道跨海工程,甚至巴拿马运河、美国、挪威的多项跨海桥梁建设中,都有港珠澳大桥出来的工程师在做总工程师或技术骨干。

      大桥的建成通车也成为苏权科的全新起点。从大桥的建设者转成运营者、维护者,他正投身“另一座港珠澳大桥”——数字港珠澳大桥的建设。

      “我们正在组织研发‘桥梁大脑’——利用人工智能、大数据等来管理养护港珠澳大桥,每块梁、每个桩甚至每个螺丝都将处于监控之中,同时研发新装备用于自动检查、自动测试、自动采集数据,甚至实现桥梁自动养护维修,这将大幅提升桥梁安全水平、延长使用寿命,也将彻底把人解放出来。”

      “建设这样的数字化大桥在国外没有系统全面的先例,但我相信依靠团队的力量,一定能够做出来世界一流的数字大桥。”探索者勇攀高峰,执着者勇往直前。坚守着对世界一流品质的追求,苏权科向着新的目标继续前行。(来源:《中国人才》 作者:《中国人才》记者 蔡秀萍)


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