文望青:跟著高鐵勇闖建橋禁區

        科技日報 2021-05-24 22:30:04

        “目前國內高鐵橋跨度已超過1000米,為世界橋梁之最,但其實際行車時速不超過250公里。跨度300米以上、滿足時速350公里運行要求的高鐵橋,我們僅設計建成了兩座。”中國鐵建第四勘察設計院集團有限公司(以下簡稱鐵四院)副總工程師文望青近日在接受科技日報記者采訪時說。

        “設計滿足快速運行要求的大跨度高鐵橋,是我畢生的追求。”從業33年來,作為鐵四院橋梁勘察設計技術研究部門的主管,文望青主持設計了眾多橋梁,為我國高鐵橋梁建設技術向大跨度、重載和高速發展作出了貢獻。

        4月20日,由文望青主持設計的武漢至十堰鐵路崔家營漢江特大橋,榮獲2021國際橋梁大會IBC(International Bridge Conference)鐵路橋獎章,這是繼南京長江大橋之后我國第二座獲此殊榮的鐵路橋。

        在“豆腐”上插牢“筷子”

        2010年12月3日,在京滬高鐵綜合試驗先導段——棗莊至蚌埠段,動車跑出時速486.1公里最高試驗速度,刷新了世界紀錄。這一成績,讓數年耕耘在京滬高鐵勘測設計一線的文望青,激動不已。

        1988年,文望青從西南交通大學畢業后,加入鐵四院。老師傳授的橋梁設計宗旨——追求安全、經濟、美觀、跨越能力強,文望青一直記在心間,并努力落實到每個設計項目中。

        1994年,京滬高鐵進入工程試驗階段,時年28歲的文望青受命主持京滬高鐵上海段橋梁設計工作。

        要想高鐵跑得快,線路平直與否至關重要。長三角地區存在深厚軟土層,加之土地資源緊張,因此在線路選取上多以橋代路。京滬高鐵全線橋隧比高達82%,僅徐滬段就有中型以上橋梁138座。

        建造橋梁是第一步,之后要鋪設軌道。高鐵無砟軌道鋪設標準非常高,橋墩建設完工后,沉降數值要控制在2厘米以內,相鄰橋墩沉降差要控制在5毫米以內。不過,在深厚軟土層上控制沉降非常難,這一地區因此一度被認為不適合建設高速鐵路,在此地建橋甚至被戲稱為“在豆腐上插筷子”。

        “一定要設計出滿足高鐵安全運營要求的橋。”文望青暗下決心。

        通過深入研究基礎沉降原因,文望青團隊發現:若設計一座墩高12米、單樁承載力300噸以內、跨度32米的簡支箱梁高鐵橋,需采用10根直徑1米、長45米以內的樁基;按照橋梁靜力計算,如果把單樁承載力提高至400噸以內,采用最長60米的樁基,根數可減少到8根,在幾乎不增加成本的情況下,可使橋墩基礎沉降控制趨于零。

        而后,文望青帶領團隊通過現場大量試驗研究與理論分析,總結出深厚軟土地區橋梁基礎變形控制技術,打破了“長三角深厚軟土地區是高速鐵路建設禁區”的斷言。

        給大跨度橋鋪上無砟軌道

        2020年4月22日,商合杭高鐵合湖段聯調聯試,動車通過全長686米、主跨324米的裕溪河特大橋時,時速達385公里。

        我國跨度300米以上的高鐵橋梁中,這是第二座滿足運行時速350公里要求的橋梁。

        “此前,跨度300米及以上的高鐵橋,多采用斜拉橋等柔性結構。受自然環境影響,橋面高程會隨氣溫升降而變化,影響軌道的平順度。”文望青說,當時由于有砟軌道維修技術相對成熟,我國設計的滿足時速350公里要求的高鐵橋,其橋梁軌道均為有砟。

        “不過,有砟軌道也有它的短板。列車高速通過有砟軌道時,道砟(用來鋪公路或鐵路路基的粗沙礫或碎石)容易被火車吸起,也容易擊打列車底盤,由此產生一系列問題。我國鐵路部門規定,高鐵通過有砟軌道,以時速250公里為界限。”文望青說。

        若采用無砟軌道則可避免道砟飛濺,其平順性、穩定性好,但這種軌道對施工工藝要求高,對沉降控制要求苛刻。

        如何在大跨度橋梁鋪設無砟軌道,這成為一個難以攻克的技術問題。

        誰來解決?文望青站了出來。“我們一定要啃下這塊‘硬骨頭’。”他說。

        2017年,中國國家鐵路集團有限公司(以下簡稱國鐵集團)設立“大跨度橋梁鋪設無砟軌道技術深化研究”項目,文望青主持其中的橋梁課題,并以昌贛鐵路贛江特大橋為項目依托。

        贛江特大橋設計主跨長300米,主跨塔底以上索塔全高120.6米,是國內首座設計時速350公里的大跨度高速鐵路斜拉橋,也是世界上首座鋪設無砟軌道的大跨度高速鐵路斜拉橋。

        通過開展模型試驗研究,文望青團隊得出該橋可以滿足無砟軌道的受力、傳力等要求的結論,為其鋪設無砟軌道提供了重要的數據基礎。

        樂于為年輕設計師答疑解惑

        30余年主持項目無數、獲得多項業內榮譽……對于一般的橋梁設計師來說,這樣的職業成績已相當不錯,可以放慢腳步,不用把自己逼得那么緊了。

        不過,55歲的文望青并不這么想。“職位意味著責任,榮譽也只代表過去,明天依舊需要努力與付出。”他說。

        文望青是這樣想的,也是這樣做的。工作之余,他堅持學習,充實提高自己,他的辦公桌前常年擺放著各類工程技術方面的書籍資料,沒事就翻翻。“學習是一種快樂,我沒覺得是負擔。”他說。

        謙遜溫和,是很多和文望青打過接道的人,都會給出的評價。“他臉上總掛著笑,沒一丁點兒老總的架子,像位慈祥的‘老父親’。”文望青的一位同事說。

        每當年輕設計師遇到問題、向文望青請教時,他不管有多忙,總會放下手頭的工作,耐心聽別人講完,然后一步步為其答疑解惑。

        “和文總討論問題,總能有意想不到的收獲。他會幫你找出問題癥結所在,同時舉一反三,最后再來個發散拓展。”文望青的一位年輕同事說。

        工作上拼搏忘我、盡職盡責,生活中,文望青的興趣十分廣泛,唱歌、登山、游泳都是他的愛好。最近,他迷上了散步,不僅自己堅持每天散步1到2小時,還邀青年同事一起鍛煉身體。

        強健體魄,是為了繼續在造橋之路上走得更遠。

        如今,文望青正率領團隊,研究如何利用前沿信息技術,輔助完成橋梁勘察、設計等基礎工作。“這無疑會提升高鐵橋的設計研究效率,未來我們要把更多高科技融入設計工作中。”他說。(矯?陽

        關鍵詞: 文望 跟著 高鐵 勇闖

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