用艺术的思维研究技术

文‖上海国资记者 陈怡璇

用艺术的思维研究技术

文‖上海国资记者 陈怡璇

把一寸宽的领域做到一公里深，只专注这一个领域，要做就做到最好

水伟厚是上海现代建筑设计集团最年轻的教授级高级工程师，作为上海市国资系统、市建交委系统今年唯一的“上海市十大杰出青年”提名者，水伟厚回顾十二年来在岩土行业摸爬滚打的职业经历，他说，“我们应该是一台台倔强的推土机，要有那么一股劲，有那么一点精神，有落到实处的执行力”。水伟厚说。

越贴近土地，就越真实。水伟厚说：“地基土和人一样，是有性格的”。

挑战未知

2004年3月，水伟厚从同济大学博士毕业，进入上海现代建筑设计集团下属申元岩土公司从事基坑围护设计、岩土工程监测检测、地基处理等工作。而他选择第一份职业的标准，在于有未知和难题去挑战。

地基领域，专业性极强、难度极高、技术复杂、工作环境较差，属于建筑设计领域公认难啃的“硬骨头”。而现代设计在参与大项目的过程中，会遇到要求提供性价比最高的方案、最大的地基问题、最长的桩和最深的基坑，反而正对了水伟厚的“胃口”，于是一干就是12年。

“楼越高，需要越深的基坑。而上海地下土质特殊，地面以下0.5米就会出现水，建地铁如同‘豆腐里打洞’，做基坑则是‘豆腐里挖坑’，地基处理是把豆腐变成豆腐干；且上海寸土寸金，周边建筑物极多，环境要求高，技术难度大、地下情况复杂。”水伟厚坦言，“天下最确定的就是不确定，地基就是如此。”

从工程建筑的地基至上部结构，钢结构、混凝土结构计算的精准度可达到98%，然而地基变形计算即使达到100-200%的误差，都可能算是准确的。表面上看不出来，实际上却是千差万别，地基土成分复杂，包含各类颗粒、空气和水，理论也最不完善。

“土是有性格的，要跟着它的性格和脾气做事情。”水伟厚说，“上海的东边、西南、市区等土壤成分不同，在于土的成因不同。河道水流改变着自长江上游而来的泥沙沉淀，有的地方是细颗粒，有的是粗颗粒，受力历史的不同也影响了土层的结构特性。”水伟厚介绍。

在这个以经验为主、理论为辅的地基行业里，水伟厚说，很多老专家即使满头白发，都还要在现场亲自摸土，摸清地基土的脾气，然后决定方案。仅仅靠理论做工程，只是纸上谈兵。

“然而不确定性也意味着机会，如果做什么事情都是确定的，就没有意思了。”水伟厚称，以现代土力学鼻祖太沙基的话说，“岩土工程是技术和艺术的结合”，而不是1+1等于2的事情，一方面需要靠技术支撑工程，但另一方面只有技术没有艺术的思维也寸步难行。

艺术的思维意味着做一个项目可设计多种方案，根据经济、时间、质量可控等不同要求开展设计，每种方案都有它的适用性。然而从目前行业内的地基方案看，为数不少的方案走向一个极端，即如果天然地基不够，均打钢筋混凝土桩，很少能充分利用地基土的支撑作用。天然地基省时省力、成本极低，然而具备这种天然优势的土地资源越来越稀缺；常规桩基虽然质量相对放心，但造价成本高，污染环境，打桩后地下空间的规划也受局限，后续开发利用成本极高。

“目前国内很多项目走极端，全部通过打桩的方式进行。然而实际上，80%的项目可使用其它设计创新的方式解决。从岩土工程的发展历史看，例如土壤承载力不够、变形计算有差距，可以通过压实法、挤密法或碎石或建筑垃圾等的方式增加地基土密实性，以土制土，而尽量减少向地下注入水泥浆。能不打桩则不打，能少打桩则尽量少打。”水伟厚介绍，上海的很多建筑一打桩就需要打20-30米，甚至40-50米，某些高层建筑更达到80-90米。

因此2006年，当时仅30岁的水伟厚成立地基处理技术研究所，旨在追求多样的地基处理方案，填补了集团地基研究的空白，也是他能够实现超速发展的原因，只做增量，不做存量，做了别人没做的事情。

重压才能成才

“堆过石子和没堆过石子的地基是不一样的。堆过石子的土壤结实可用，甚至可直接建楼，岩土上叫应力历史。这跟人一样，只有经历过担子的重压，才可以早成才”。水伟厚说。

地基研究所的成立是源于2005年水伟厚承担的葫芦岛渤海造船地基处理项目，集团让他一个人试试看。然而对于此前没有任何项目业绩和成果的水伟厚来说，一切从零开始，这面对的是业主的信任考量。

“我跟对方说，我们确实是第一个项目。但如果这个项目出了事，对你来说是一个项目，对我来说却是一辈子的职业生命，我把职业生命放在你的项目上了。”水伟厚表示。

“就像小学、初中学习打基础一样，建楼也是如此,地基不牢，地动山摇。工程事故中，房子倒塌、歪斜等75%都是地基问题。地基不像上层结构是看不到的，而且一旦建好后又无法改动地基,因此不允许失败,责任重大。”

顶着职业生涯第一单项目的压力，为了摸到第一手项目资料，水伟厚亲自到现场踏勘，了解地下水位等环境因素，监督现场回填压实质量。他说，决定方案成败的往往是细节，需要根据季节和气候的变化而调整。

在葫芦岛项目中,他首次提出采用12000kN.m能级的柱锤强夯置换联合平锤工艺,是国内首个在海里新填土的场地上建造超重型行吊重型厂房使用浅基础方案的工程，为国家节省造价约5200万,节省工期17个月。此后葫芦岛海擎重工有限公司地基处理及地基基础工程方案申报了专利。

“基于该项目的经历，我觉得地基处理技术的市场前景不错，于是承诺一年可以做到三五百万的营收，由此集团2006年8月18日成立地基处理技术研究所，不过成立时加上我只有两个人。”水伟厚回忆。

眼下，在他的带领下，地基所从成立之初的两人，发展到近四五十人、当时平均年龄28岁的年轻团队；年营业收入从建立初期的56.7万元发展到目前近5000万元，实现了年均60%的大幅增长。八年中，团队依托“强夯法地基处理技术”的系列课题研究成果，承担约100余个地基处理设计、咨询和测试项目，业务延伸至石油石化、轨道交通、船舶、军工建设、港口等行业，覆盖了国内和国外等20几个地区，合同额已累计达到11000万元，是科研投入的110倍，制定了六部国家和行业规范标准。

“把一寸宽的领域做到一公里深，只专注这一个领域，要做就做到最好。”水伟厚说。

工匠精神

“大地的力量是无穷的，也是敏感的。只要地下出现一丁点问题，房屋就立即给你颜色看，地基骗不了人。”水伟厚表示，“地下工作者最需要的就是工匠精神。人们常常注意的只是大楼建造的好不好看，却很少有人关心地下，但是所有摩天大楼都是站在地基的肩膀上。”

2010年春节时，水伟厚还战斗在珠海高栏岛的工地上，顶着刺骨寒风，与民工在工地上过年。在这个珠海中化格力二期项目中，水伟厚在国内首次提出疏桩劲网复合地基方案用于55000立方超大型油罐，为业主节省造价约2500万元，节省了近5个月的工期，被中化集团授予“地基工程创新奖”的荣誉奖牌。

为确保工程质量，控制好整个设计和施工过程的各个环节，他晚上刻苦钻研工程难题、寻找最佳方案、制定工作思路、明确施工步骤，白天在工地监督质量，条件极为艰苦。

“在项目的设计勘察时，我们发现按照常规的方法需要打很多桩，费时费力。然而当时正值国际油价下降、石油储备需求大增，工期十分紧张。我带着一百多名工人，决定进行技术创新，本来113个桩支撑一个油罐，现在只用25个桩，通过在桩上加一个类似雨伞的‘帽子’，‘帽子’上铺了几层碎石格栅，使得工期提前完成。”水伟厚介绍。

“大年三十时，业主给我们送了酒和猪肉，我们和民工一起在工棚里过除夕。虽然跟大家说明了谁要走就结清工资回家过年，但民工们却很团结，想着尽早合力完成项目，大年初一大家接着干，于是整个项目只用了三个月，中间还跨了一个春节。”水伟厚回忆与民工深厚纯粹的感情。

戍根边疆

自2004年到2011年，7年内从一线工作者已迅速升至岩土公司副总经理的水伟厚，开始思考今后的发展方向。正值2011年中组部、团中央组建第12批“博士服务团”的机会，他突然间决定奔赴新疆。

“当时去的时候心里想的其实很简单，就是为了一点精神理想，一种情怀，一种超越，纯粹想帮帮新疆、帮帮兵团，其他什么想法也没有。”水伟厚回忆。

他成为当年上海市入选“博士服务团”的6名高学历人才之一，担任“赴兵团博士服务团”团长，远赴新疆生产建设兵团建工集团挂职总裁助理，负责新疆兵团道路、房屋、水电站、水库等基础设施建设。一方面，通过将所在企业的资源实现与兵团的对接，起到桥梁纽带的作用；一方面为新疆兵团企业的发展和项目的技术难题出谋划策，做好科技参谋；同时为当地培养带教技术人才。

“新疆兵团第一师的前身是著名的359旅南泥湾的部队。”水伟厚说，现在兵团中依然还有第一代老兵巡逻，坚守边境线的艰辛无法想象。援疆的经历教会了他感恩。

“兵团进入新疆时，为了不与当地人争利，将最好的绿洲留给当地人，兵团则住在沙漠和边境上，一场大雨一冲就会使得边境线河流改变，守护边境十分艰苦。我们在边境线上看到老兵们自己升国旗，却完全不知道外面世界是什么样子，一个月工资也只有一千块。”水伟厚感慨颇深。

在新疆阿勒泰地区富蕴县的“III矿”的地质矿场里，有一个被称为“三号矿坑”的地质大坑，是一个天然的稀有金属元素储备库。这个大坑和这里工作的人曾在20世纪六七十年代为研制“两弹一星”、原子弹、氢弹的爆炸、发展航空航天事业做出巨大的贡献。

而在矿坑旁边约10千米处，有一个1955年开始建设、1975年完工的地下深度达136米的可可托海水电站，二十年内约几千名劳动者在没有先进工具的前提下，用镐头、铁锨挖土，成为当时世界最深地下水电站。

“时至今日，这个水电站还在用额尔齐斯河的水为可可托海镇百姓的现代化电器供电。”水伟厚介绍。

厚重的历史震撼了他。一年中，水伟厚深入兵团五建、六建、西源公司、北新路桥、一建、四建、建科院、技术中心、水利水电集团等基层调研，夜以继日地来往于伊宁、库尔勒、五彩湾、阿勒泰、江布拉克等30多个项目现场，参与决策、现场指挥、业务联系、技术管理、人才培养、工程把关，其中仅阿勒泰和五家渠项目技术优化一项，就为兵团建工直接节约投资2500多万元。此外，他组织了“兵团博士大讲堂”，先后开展讲座10余次，指导培训兵团技术人才600余人次。

凭着这股“铁人”精神，水伟厚获得新疆生产建设兵团记“三等功”一次。2012年底水伟厚回到集团总部，先后从事党政办公室管理工作。眼下为集团副总工程师、回归技术岗位的他，与地基土的感情愈加难以割舍。