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易伦雄:跨越天堑架“彩虹”
2016-07-19  中国桥梁网 分享到:

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 易伦雄曾主持京沪高速铁路南京大胜关长江大桥、公安长江大桥、洞庭湖大桥、商合杭铁路芜湖长江公铁大桥等多座大型、特大型桥梁的设计工作,先后获得国家科技进步特等奖1项、二等奖1项,省部级优秀工程设计与科技进步奖15项。

 一桥飞架跨天堑。7月18日,湖北宜昌又一座长江大桥——宜昌至喜长江大桥通车,该桥是替代葛洲坝坝顶公路的“反恐大桥”,是保障三峡工程安全运行的重大战略项目。

 这是中铁大桥勘测设计院集团有限公司副总工程师易伦雄主持设计的第十座大型桥梁。

 21岁大学毕业后,易伦雄便开始了他的“造桥梦”,30年过去了,他主持了新中国桥梁建设事业的第六座里程碑——京沪高速铁路南京大胜关长江大桥、世界最大跨度重载铁路桥梁——公安长江大桥、世界最大跨度铁路三塔斜拉桥——洞庭湖大桥、世界首座高低矮塔公铁两用斜拉桥——商合杭铁路芜湖长江公铁大桥等多座大型、特大型桥梁的设计工作,先后获得国家科技进步特等奖1项、二等奖1项,省部级优秀工程设计与科技进步奖15项。

 自我否定“十年之功”

 京沪高铁南京大胜关长江大桥是易伦雄的得意之作。该桥是世界首座六线铁路桥梁,创下高速铁路桥梁体量、跨度、荷载、速度4项世界第一。

 上世纪90年代初,国人对高铁还很陌生,但国家决定先期研究京沪高速铁路。

 时年26岁的易伦雄被委任为前期工作组专业负责人,他和团队开始对高铁大跨度桥梁的合理桥型结构以及高速行车性能展开研究。

 历经10年,他们在3个可能桥位中选出了上元门桥位,并在图纸上“建”起一座理念先进、功能优异的虚拟三塔斜拉桥,该设计获得了国内外桥梁界的极高评价。

 但2003年国家开建京沪高铁时,南京段跨越长江的桥址改选至上元门桥位上游20公里的大胜关。

 桥址变了,易伦雄推翻原有设计“重新再来”,这让一些桥梁专家不能理解,因为这意味着“十年之功,废于一旦”。

 但易伦雄的解释是,新桥址河道的水文、河势、通航等建桥条件发生了变化,三塔斜拉桥不适合大胜关,而且整桥造价高,施工难度大。在他的坚持下,最终桥型改为双联拱钢桁拱桥,造价比斜拉桥节省20%,桥型也更加优美流畅。

 自主创新应对各种挑战

 当时要建大胜关长江大桥这样一座大桥,国内外没有可供借鉴的先例,很多技术环节只能依靠自主攻关,易伦雄的设计生涯遭遇前所未有的挑战。

 传统普速铁路桥梁多为钢桁架格子梁,再铺枕木和钢轨,这种结构不适合高速列车。易伦雄通过反复计算,推敲构造细节、制造细节,提出了世界首创的三片主桁与铁路桥面相结合的共同受力结构体系。这一结构满足了该桥高速、重载、大跨要求,让列车在时速350公里时仍能保持很好的舒适度和平稳性,实现了我国大跨度铁路桥梁从“普速”向“高速”的跨越。

 大胜关大桥先后被评为国家科技进步特等奖,国际桥梁大会“乔治·理查德森”奖以及国际桥协杰出结构奖,并被国际桥梁界视为“世界高速铁路桥梁建设的典范”。对于这项长达十几年的马拉松式设计,易伦雄的自我评价诚恳而淡然:“我尽了自己的努力,做了这代大桥人的事,我很满意。”

 近20年,我国基础设施建设,尤其是桥梁工程得到前所未有的发展,桥梁类型多、跨度突破大、技术进步快,作为桥梁设计师,易伦雄也不断面临新挑战。

 2012年,在设计世界最大跨度三塔铁路斜拉桥——蒙西华中铁路洞庭湖特大桥过程中,由于该桥结构形式特殊,易伦雄创造性地采用钢箱—桁组合结构梁,将斜拉索锚在直接承载的钢箱两侧,改善了主梁受力,同时通过桁架加劲增大主梁刚度,从而满足铁路运行刚度要求,这是世界首次在斜拉桥上采用该结构形式。

 易伦雄常说这样一句话:“自主创新是工程技术持续发展的根本动力,也是我国从桥梁大国向桥梁强国迈进的唯一途径。”

 设计师的副业是“炼钢工人”

 从南京长江大桥的“争气钢”低合金钢,到九江长江大桥的15锰钒氮钢,再到芜湖长江大桥的低碳中强钢—14锰铌钢,每一座大桥背后,都有一段与桥梁用钢相关的故事。

 作为中铁大桥院钢结构的学科带头人,在不断学习、研究的过程中,易伦雄紧紧抓住国内几座里程碑式桥梁工程的需求,牵头进行了系列桥梁用高性能钢的研发、制造与工程应用,带动了我国在高性能高强度结构钢领域的持续发展。

 2003年在设计南京大胜关长江大桥时,当时国内桥梁普遍采用的是Q370q钢,如果大胜关大桥上也采用该钢种,钢板厚度将超过100毫米,这意味着钢板制造、后期加工难度非常大;并且现有的桥梁规模和杆件不可能负荷如此沉重的大桥,因此必须开发新的钢材来满足桥梁整体受力要求。

 为此,易伦雄牵头联合钢铁企业攻关,经过3年多的反复实验、验证,成功研发出高性能Q420qE结构钢,这种钢具有强度高、韧性好、焊接性能优、耐大气腐蚀等显著优势,全面满足了大跨、重载、高速铁路桥梁的建设需求。之后,结合沪通长江大桥建设,他又积极参与了Q500qE高性能结构钢的研发应用。

 系列高性能结构钢的研发应用,让我国形成了大跨度铁路桥梁高性能结构钢的技术体系,为我国重载、大跨度及高速铁路发展奠定了基矗

 回忆当时情景,易伦雄笑称自己成了炼钢工人,“整天待在轧钢生产线旁,盯着钢板的冷却与轧制,直到合格钢板下线”,为保证钢材质量,从原材料到炼钢过程,再到检查钢板的平整度,直到最后的焊接、加工,他“一条龙”参与其中。2005年—2007年,他经常一连十几天蹲在试验现场,计算,调整,进行检测焊接性、拉伸、断裂、疲劳等各项实验,写出的报告达300多页10余万字。

 科学严谨是对桥梁“生命”的承诺

 在同事的印象中,易伦雄有一个公开的“秘密”:办公室里永远放着行李箱,随时准备出差。在所参与或主持的项目中,他长期驻扎生产一线,或深入工厂车间,了解掌握项目实施的实际情况,在实践中发现问题,不断加以改进、提高。

 今年6月21日,至喜长江大桥大江桥段迎来通车前的期末考试——荷载试验。如果成绩合格,即意味着大桥基本具备通车条件。测试品是36辆35吨的大货车,总重量1260吨,相当于近千辆小轿车的重量。试验持续进行10个小时。

 为完整检测大桥的质量,易伦雄要求试验人员在全桥各关键部位安装了近300个测点,以采集试验中桥梁各部位的应力、位移、温度等数据,同时使用无线索力仪检测全桥204根吊索及主缆锚跨索股索力。

 作为宜昌至喜长江大桥组成部分的三江桥是变截面梁,主梁极不规则,左右不对称,梁宽从33.5米到47.5米,在计算过程中,程序计算出的结果与常规认识存在偏差,由于急着交付图纸,项目组技术人员认为应以程序结果为准,立马出图,但作为该桥的设计负责人,易伦雄没有唯程序论,而是同项目人员一起连夜分析、计算,一步一步排查,最终发现是程序结果输出出了问题。

 “作为设计师,我们赋予桥梁以生命,就要好好保护它,呵护它,不能让它因为我们生病,甚至死去,这是桥梁设计师对桥梁生命起码的承诺。”这也是易伦雄一直追求的科学与实事求是的态度。

 
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