易倫雄曾主持京滬高速鐵路南京大勝關長江大橋、公安長江大橋、洞庭湖大橋、商合杭鐵路蕪湖長江公鐵大橋等多座大型、特大型橋梁的設計工作,先后獲得國家科技進步特等獎1項、二等獎1項,省部級優(yōu)秀工程設計與科技進步獎15項。
一橋飛架跨天塹。7月18日,湖北宜昌又一座長江大橋——宜昌至喜長江大橋通車,該橋是替代葛洲壩壩頂公路的“反恐大橋”,是保障三峽工程安全運行的重大戰(zhàn)略項目。
這是中鐵大橋勘測設計院集團有限公司副總工程師易倫雄主持設計的第十座大型橋梁。
21歲大學畢業(yè)后,易倫雄便開始了他的“造橋夢”,30年過去了,他主持了新中國橋梁建設事業(yè)的第六座里程碑——京滬高速鐵路南京大勝關長江大橋、世界最大跨度重載鐵路橋梁——公安長江大橋、世界最大跨度鐵路三塔斜拉橋——洞庭湖大橋、世界首座高低矮塔公鐵兩用斜拉橋——商合杭鐵路蕪湖長江公鐵大橋等多座大型、特大型橋梁的設計工作,先后獲得國家科技進步特等獎1項、二等獎1項,省部級優(yōu)秀工程設計與科技進步獎15項。
自我否定“十年之功”
京滬高鐵南京大勝關長江大橋是易倫雄的得意之作。該橋是世界首座六線鐵路橋梁,創(chuàng)下高速鐵路橋梁體量、跨度、荷載、速度4項世界第一。
上世紀90年代初,國人對高鐵還很陌生,但國家決定先期研究京滬高速鐵路。
時年26歲的易倫雄被委任為前期工作組專業(yè)負責人,他和團隊開始對高鐵大跨度橋梁的合理橋型結構以及高速行車性能展開研究。
歷經10年,他們在3個可能橋位中選出了上元門橋位,并在圖紙上“建”起一座理念先進、功能優(yōu)異的虛擬三塔斜拉橋,該設計獲得了國內外橋梁界的極高評價。
但2003年國家開建京滬高鐵時,南京段跨越長江的橋址改選至上元門橋位上游20公里的大勝關。
橋址變了,易倫雄推翻原有設計“重新再來”,這讓一些橋梁專家不能理解,因為這意味著“十年之功,廢于一旦”。
但易倫雄的解釋是,新橋址河道的水文、河勢、通航等建橋條件發(fā)生了變化,三塔斜拉橋不適合大勝關,而且整橋造價高,施工難度大。在他的堅持下,最終橋型改為雙聯(lián)拱鋼桁拱橋,造價比斜拉橋節(jié)省20%,橋型也更加優(yōu)美流暢。
自主創(chuàng)新應對各種挑戰(zhàn)
當時要建大勝關長江大橋這樣一座大橋,國內外沒有可供借鑒的先例,很多技術環(huán)節(jié)只能依靠自主攻關,易倫雄的設計生涯遭遇前所未有的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)普速鐵路橋梁多為鋼桁架格子梁,再鋪枕木和鋼軌,這種結構不適合高速列車。易倫雄通過反復計算,推敲構造細節(jié)、制造細節(jié),提出了世界首創(chuàng)的三片主桁與鐵路橋面相結合的共同受力結構體系。這一結構滿足了該橋高速、重載、大跨要求,讓列車在時速350公里時仍能保持很好的舒適度和平穩(wěn)性,實現(xiàn)了我國大跨度鐵路橋梁從“普速”向“高速”的跨越。
大勝關大橋先后被評為國家科技進步特等獎,國際橋梁大會“喬治·理查德森”獎以及國際橋協(xié)杰出結構獎,并被國際橋梁界視為“世界高速鐵路橋梁建設的典范”。對于這項長達十幾年的馬拉松式設計,易倫雄的自我評價誠懇而淡然:“我盡了自己的努力,做了這代大橋人的事,我很滿意。”
近20年,我國基礎設施建設,尤其是橋梁工程得到前所未有的發(fā)展,橋梁類型多、跨度突破大、技術進步快,作為橋梁設計師,易倫雄也不斷面臨新挑戰(zhàn)。
2012年,在設計世界最大跨度三塔鐵路斜拉橋——蒙西華中鐵路洞庭湖特大橋過程中,由于該橋結構形式特殊,易倫雄創(chuàng)造性地采用鋼箱—桁組合結構梁,將斜拉索錨在直接承載的鋼箱兩側,改善了主梁受力,同時通過桁架加勁增大主梁剛度,從而滿足鐵路運行剛度要求,這是世界首次在斜拉橋上采用該結構形式。
易倫雄常說這樣一句話:“自主創(chuàng)新是工程技術持續(xù)發(fā)展的根本動力,也是我國從橋梁大國向橋梁強國邁進的唯一途徑。”
設計師的副業(yè)是“煉鋼工人”
從南京長江大橋的“爭氣鋼”低合金鋼,到九江長江大橋的15錳釩氮鋼,再到蕪湖長江大橋的低碳中強鋼—14錳鈮鋼,每一座大橋背后,都有一段與橋梁用鋼相關的故事。
作為中鐵大橋院鋼結構的學科帶頭人,在不斷學習、研究的過程中,易倫雄緊緊抓住國內幾座里程碑式橋梁工程的需求,牽頭進行了系列橋梁用高性能鋼的研發(fā)、制造與工程應用,帶動了我國在高性能高強度結構鋼領域的持續(xù)發(fā)展。
2003年在設計南京大勝關長江大橋時,當時國內橋梁普遍采用的是Q370q鋼,如果大勝關大橋上也采用該鋼種,鋼板厚度將超過100毫米,這意味著鋼板制造、后期加工難度非常大;并且現(xiàn)有的橋梁規(guī)模和桿件不可能負荷如此沉重的大橋,因此必須開發(fā)新的鋼材來滿足橋梁整體受力要求。
為此,易倫雄牽頭聯(lián)合鋼鐵企業(yè)攻關,經過3年多的反復實驗、驗證,成功研發(fā)出高性能Q420qE結構鋼,這種鋼具有強度高、韌性好、焊接性能優(yōu)、耐大氣腐蝕等顯著優(yōu)勢,全面滿足了大跨、重載、高速鐵路橋梁的建設需求。之后,結合滬通長江大橋建設,他又積極參與了Q500qE高性能結構鋼的研發(fā)應用。
系列高性能結構鋼的研發(fā)應用,讓我國形成了大跨度鐵路橋梁高性能結構鋼的技術體系,為我國重載、大跨度及高速鐵路發(fā)展奠定了基矗
回憶當時情景,易倫雄笑稱自己成了煉鋼工人,“整天待在軋鋼生產線旁,盯著鋼板的冷卻與軋制,直到合格鋼板下線”,為保證鋼材質量,從原材料到煉鋼過程,再到檢查鋼板的平整度,直到最后的焊接、加工,他“一條龍”參與其中。2005年—2007年,他經常一連十幾天蹲在試驗現(xiàn)場,計算,調整,進行檢測焊接性、拉伸、斷裂、疲勞等各項實驗,寫出的報告達300多頁10余萬字。
科學嚴謹是對橋梁“生命”的承諾
在同事的印象中,易倫雄有一個公開的“秘密”:辦公室里永遠放著行李箱,隨時準備出差。在所參與或主持的項目中,他長期駐扎生產一線,或深入工廠車間,了解掌握項目實施的實際情況,在實踐中發(fā)現(xiàn)問題,不斷加以改進、提高。
今年6月21日,至喜長江大橋大江橋段迎來通車前的期末考試——荷載試驗。如果成績合格,即意味著大橋基本具備通車條件。測試品是36輛35噸的大貨車,總重量1260噸,相當于近千輛小轎車的重量。試驗持續(xù)進行10個小時。
為完整檢測大橋的質量,易倫雄要求試驗人員在全橋各關鍵部位安裝了近300個測點,以采集試驗中橋梁各部位的應力、位移、溫度等數(shù)據(jù),同時使用無線索力儀檢測全橋204根吊索及主纜錨跨索股索力。
作為宜昌至喜長江大橋組成部分的三江橋是變截面梁,主梁極不規(guī)則,左右不對稱,梁寬從33.5米到47.5米,在計算過程中,程序計算出的結果與常規(guī)認識存在偏差,由于急著交付圖紙,項目組技術人員認為應以程序結果為準,立馬出圖,但作為該橋的設計負責人,易倫雄沒有唯程序論,而是同項目人員一起連夜分析、計算,一步一步排查,最終發(fā)現(xiàn)是程序結果輸出出了問題。
“作為設計師,我們賦予橋梁以生命,就要好好保護它,呵護它,不能讓它因為我們生病,甚至死去,這是橋梁設計師對橋梁生命起碼的承諾。”這也是易倫雄一直追求的科學與實事求是的態(tài)度。