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今年6月,林元培院士在辦公室接受解放日報·上觀新聞記者專訪。劉雪妍 攝
我今年90歲了。可以說,我的一生都在和橋打交道。
今天,黃浦江上的一座座大橋橫跨兩岸,車輛、行人川流不息。其中南浦、楊浦、盧浦、徐浦4座中心城區的越江大橋,外加直通洋山港的東海大橋,全都由我主持設計。車來人往,江橋相依,這些大橋服務了上海的城市發展,也成了城市獨有的印記。每每經過這些大橋,或是在橋下駐足,我心中仍百感交集。
常常有人問我,這輩子設計了上百座大橋,最大的感悟是什么?我覺得,是我趕上了最好的時代。作為一名黨員,我的初心自始至終都很明確:盡自己的最大努力,設計最穩定、最可靠、最安全的大橋,完成黨和國家賦予我的重大使命,造福社會、造福人民。
在黃浦江造大橋是可能的
一百多年前,上海人就已經在憧憬連通浦江兩岸。清末小說家、青浦人陸士諤在宣統二年(1910年)出版的小說《新中國》里面這樣寫道:“宣統二十年,萬國博覽會在浦東舉辦,黃浦灘已建成了浦江大鐵橋,小說主人公前去游玩,一跤跌醒,方知是南柯一夢。”
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陸士諤的小說《新中國》
在黃浦江上造大橋,是上海幾代工程師一直以來的夢想。新中國成立前,茅以升、趙祖康等都曾主持規劃了黃浦江越江工程方案,最終因為種種客觀原因沒能實現。
上世紀60年代,市政工程設計院的第一任總工程師劉作霖提出要在黃浦江上造橋,到70年代,老一代工程師張迺華又提出要在黃浦江上造斜拉橋。他們都沒能有這個機遇。
隨著改革開放大幕拉開,上海經濟開始騰飛、城市規模日漸擴大。此時上海市民想要往返浦東浦西之間,除了一條越江隧道,基本只能依靠擺渡。每天104萬人次客流,無時無刻不在考驗著城市的交通。
1985年,“接力棒”交到了我手上。要是明天就造黃浦江大橋,有把握嗎?當時我反復問自己。
想來想去,是沒有把握的,條件還很不成熟。總結下來至少有三大難點:一是黃浦江大橋跨徑超過400米,我只有跨度200米的泖港大橋的設計經驗,還缺少實際經驗;二是國產大橋的斜拉索與國際水平仍相去甚遠;三是上海是軟土地基,大橋體量大,會有多少沉降尚不得而知。
要從“沒經驗”變得“有經驗”,辦法很簡單,又很困難:必須通過實踐。我相信機會會留給有準備的人,就提前開始技術儲備。
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年輕時的林元培。
當時市政總院承擔了不少中小橋設計項目,我把三大難點作為研究課題,在實踐中試驗。在1985年設計上海新客站恒豐北路斜拉橋時,我們解決了拉索和軟土地基打深樁的兩個難點。在1987年設計重慶嘉陵江石門大橋時,我們又攻克了大跨徑難點,當時我們把橋墩做在嘉陵江中間的小島上,到岸230米,如果這個做得成,重復一次就是460米,超過了黃浦江的跨度。
石門大橋合龍那天,我從上海趕到重慶。還沒到現場,就聽聞大橋合龍的喜訊,激動得眼前一抹黑,腦子里蹦出一個聲音:在黃浦江造大橋是可能的!
很快,建造黃浦江大橋提上日程。我內心緊張又興奮,終于有機會實現幾代工程師的造橋夢了。這一切,都是新中國發展帶來的機遇。
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南浦大橋。新華社
“零的突破”到“世界第一”
作為上海市區的第一座越江大橋,南浦大橋的規劃建設吸引了世界關注,來自日本和加拿大的專家都在爭取負責設計,壓力之大不用多說。最終,市委市政府還是將牽頭設計南浦大橋的重任交給了市政設計總院。
當時選定的方案是采用疊合梁橋面,參照的是加拿大的安納西斯橋,跨度465米,當時是世界上同類型大橋里的第一跨度,南浦大橋只需要423米就能滿足要求。1988年12月15日,打樁機打下了南浦大橋第一根鋼管柱。
令人揪心的是,沒過多久消息傳來,安納西斯橋的橋面上已經出現了上百條結構裂縫,這樣的安全隱患如果出現在南浦大橋,后果不堪設想。但開弓沒有回頭箭,橋樁已經打下去了,每一天都是在和時間賽跑。我輾轉反側,不斷自問:南浦大橋能不能從“絕路”里走出來?
我患有家族遺傳性的高血壓,那段攻堅時期,血壓一度飆升至兩百多,醫生量血壓后勒令我停工休養,我只休息了一天,第二天就又去了工地。當時有一種走在懸崖峭壁上的感覺,但我告訴自己一定要走下去。那段時間,我和同事們一遍遍看著幻燈片,經過一個又一個不眠之夜,找到了4種解決裂縫難題的辦法。
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林元培在南浦大橋工地上。
聽聞消息的朱镕基同志把我叫到辦公室,只問了一句話:“老林,你有沒有把握,有多少把握?”
“有80%的把握,但我們會用120%的努力去克服困難。”當時我是這樣回答的,并向他如實匯報了情況。剩下這20%,是出于對未知風險的謹慎,畢竟科研可以允許失敗,做工程卻不允許,工程師要保證自己的設計不出問題。
1991年12月1日,南浦大橋正式通車了。建成20年后的質量大檢查結果顯示,大橋狀態很好,橋面沒有一條結構性裂縫。
只有在實踐中創新,才能不斷進步,而創新就是在一個個困難中倒逼出來的。
僅有一座南浦大橋,還不能滿足城市發展的需要,浦東開發開放為更多越江大橋拔地而起創造了機遇。楊浦大橋的建設提上日程,這是一個新的挑戰。
當時,楊浦大橋有3種設計方案:一是參考南浦大橋的設計,但楊浦大橋跨度遠遠長于南浦大橋,一個橋墩勢必要落在黃浦江中;二是將一個橋墩緊靠黃浦江岸邊,使跨度達到580米,但岸邊地基情況復雜,帶來不確定因素;三是兩個橋墩都立在岸上,跨度602米,這是當時世界第一的跨度。
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楊浦大橋建成后,林元培在橋上留影。
第一種方案已經有了成功經驗,如果求穩可以選這個,但橋墩在江中容易發生船撞事故。如果要爭取達到一流水平,可能就要承擔風險。問題擺在眼前,我想,要么不造,要造就造最好的橋。最終我們選擇了更合理的第三種方案。
提供貸款的亞洲開發銀行不太放心,畢竟這個跨度當時世界上還沒有成功先例。他們請來幾位國際頂尖專家審查方案,專家們一致認為大橋設計合理,可以開工。
1993年9月,楊浦大橋建成。它的主橋長1172米,跨度為當時世界第一,標志著中國的斜拉橋設計建造能力已經躍居國際橋梁界領先地位。
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楊浦大橋。孟雨涵 攝
每一個作品都要體現創新
在造橋一線的那些年,我晚上常常睡不好覺,總是擔心會不會有哪里出問題。畢竟造橋這件事,從來只有成功、不能失敗,工程出事的后果任何人都承擔不起。作為設計師,我是第一責任人。
如今退休了,最讓我感到自豪的是,直到現在,我設計的橋沒有一座出現問題。晚上睡覺也踏實了。
現在,我有了一些時間去做以前沒有機會做的事,比如看看書、讀讀詩、下下棋。即便離開一線,我有時還是會來辦公室里坐坐,畢竟在橋梁建設領域,還有很多沒有解決的問題,有待我們去研究。
比如我目前還在研究的橋梁風振問題。1940年美國塔科馬海灣大橋在風速僅有每秒18米的情況下整體垮塌,學界對于振動模態突然切換的誘發機理至今沒有準確完備的解釋。我希望能通過我的研究,再為這個問題的解決提供一些思路。
造橋講究三個“可靠”,構造要可靠,工藝要可靠,理論要可靠。而在可靠的同時,我更希望能有所創新。實際上,從南浦大橋到盧浦大橋,再到為我國跨海大橋建設提供了寶貴經驗的東海大橋,每一個作品都體現著創新,我很喜歡做以前沒有做過的事情。
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林元培辦公室中擺放的盧浦大橋模型和照片。劉雪妍 攝
我辦公室的墻上掛著兩張盧浦大橋的照片,盧浦大橋的建設也是創新的體現。南浦、楊浦、徐浦三座大橋都是斜拉橋,我想要有所創新,就嘗試了拱橋結構。在當時看來,軟土地基上建栱橋的難度和風險極大,這是業內的共識,其他地方也曾出現過慘痛教訓。所以,要在上海這樣的軟土地基上建一座跨度世界第一的拱橋,在橋梁理論、力學結構計算和施工經驗等方面都可以說是世界性難題,沒有經驗可循。我采取了現在看來非常合理有效的設計構思,并用理論公式加以證明其安全性,在施工上提出了多種有效方案來克服風險。
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林元培的辦公室內,墻上掛著盧浦大橋的照片。沈陽 攝
最終,這座造型獨一無二、安全性能達標的盧浦大橋,不僅以一道優美的拋物線成為黃浦江上美麗的風景,更從理論到施工層面,為在軟土地基上建造特大型拱橋奠定堅實基礎。盧浦大橋也成為我心目中最偏愛的一件作品。
“橋何名歟?曰奮斗。”這是中國現代橋梁之父茅以升的名言,意思是造橋人必須要有獻身精神。行業薪火總要代代相傳,橋梁強國的使命終究還是要靠青年從業者扛起。
隨著各種新技術不斷出現,一般的基礎性工作很快就會被人工智能取代,這是一個進步的過程,設計師的工作將會被推到一個新高度。不過在我看來,技術是執行設計師理念的有力工具,最后“拍板”的還是人。年輕的設計師們要提高理論水平,理論聯系實際來解決問題。我現在能做的,就是多做研究,為后來者多提供一些參考。盡我所能發揮特長,再為國家做一些力所能及的工作,也算是退休生活里一件有意義的事情。
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林元培設計盧浦大橋。
回顧我的造橋生涯,改革開放和浦東的發展給我帶來了非凡的機遇,讓我有機會為國家作出應有的貢獻。我相信,未來一代代橋梁人一定會憑著逢山開路、遇水架橋的勇氣擔當,讓中國從橋梁大國走向橋梁強國,屹立于世界之巔。
【人物簡介】
林元培,1936年生,中國工程院院士、上海市政總院資深總工程師。
南浦大橋、楊浦大橋、盧浦大橋、徐浦大橋、東海大橋和重慶石門大橋總設計師。其中,南浦大橋、重慶石門大橋和東海大橋榮獲國家科技進步獎一等獎。
獲1994年度茅以升橋梁大獎;1995年被評為全國先進工作者;2007年獲何梁何利基金科學與技術成就獎;2015年4月10日,獲國際小行星中心頒發的“林元培星”銅匾和證書;4次被評為上海市勞動模范;獲“全國離退休干部先進個人”稱號。
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2015年1月5日,國際小行星命名委員會正式批準21023號小行星的名字為“林元培星”,以表彰其在中國橋梁領域做出的杰出貢獻。
(本文系解放日報·上觀新聞與市委老干部局聯合推出的“全國離退休干部先進個人·老院士口述”系列文章)
原標題:《專訪林元培院士:最自豪的事是我設計的橋沒有一座出問題》
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