“桥梁医生”刘华:守护大桥的健康
2019-08-16邢多多
邢多多
2019年4月18日是国际古迹遗址日,第五届“全国优秀古迹遗址保护项目”评选于当天揭晓。该奖项代表着中国文物保护工程领域的最高奖项,全国仅有5个项目入选,南京长江大桥公路桥维修文物保护项目就是其中之一。这次获奖,揭开了南京长江大桥公路桥在26个月的维修过程中,加入的各种“含金量”设计,也让一个人迅速走进了大众视野。他,就是南京长江大桥公路桥维修改造工程总设计师——刘华。
为桥梁做“急救手术”
作为一名桥梁维修设计师,刘华的工作显得有些独特,他既要具备顶尖的设计水平,又要像ICU里的医生,随时准备着抢救“病人”。桥梁维修几乎都是突发状况,当地交通会连带受到很大程度的影响,为了快速恢复交通秩序,每次留给刘华抢修的时间都十分紧迫,只有48小时或者12小时。整个过程中,他需要反复跑现场、做设计图,分析、检测、验证方案,最常见的就是熬夜,“但只要这个技术难题解决了,我就觉得像打了一场胜仗!”
2015年,江苏南京一座桥梁被下穿道路上的超高车辆撞击,梁体破损严重,致使大桥交通中断。刘华连夜赶过去,带领团队诊断桥梁的损坏程度,在现场做临时支架把桥支撑下来,然后想办法把车挪走,先恢复交通,然后对桥梁进行永久性加固恢复其安全性。
2016年,福建漳州一座运营数十年的桥梁在发大水时出现基础掏空,致使桥墩上方线路倾斜,桥梁纵向连接板断裂,支座与墩台和上座板错位。刘华接到电话后,马上订了机票,第一时间到达现场,快速评估事故严重程度,争分夺秒制定出了基础冲刷加固的解决方案……这样的事情几乎填满了刘华的日常生活。
桥对刘华而言,意义和别人完全不同,“是朋友,更像恋人!”他的手机里有8000多张照片,其中80%是关于桥的。在他的办公室里,放满了各种大桥的模型和设计图纸。因为长期致力于桥梁防灾减灾工作,他很快研究出了一套应急系统,能第一时间预估意外灾害的严重性,并迅速找到最完美的维修方案。“首先我会评估大桥的损坏程度,判定是需要更换还是维修损害部件。如果在不影响安全的前提下,我不赞成轻易更换部件,会在原部件上进行抢修和创新式设计。”刘华说。
其实,早在2002年东南大学就读研究生时,刘华就迷上了桥,刚进学校不久,他就参与过导师关于大桥的研究项目。2008年,他与南京市建设委员会成员一起从科研课题角度研究本市大桥的功能提升,并陆续参与了不少前期调研工作。作为正高级工程师,刘华从事桥梁维修工程已长达19年,发表学术论文20余篇,获得江苏省、中国中铁科学技术奖一等奖5项,参加及主持国家科技部、江苏省科技厅科研项目5项,获南京市五一劳动奖章、中青年拔尖人才、“333高层次人才”以及中铁大桥院劳动模范等荣誉称号……他参与维修改造的桥梁,从西到东,从南到北,几乎分布在全国各个省份,跨过了众多名川大江。
“因为经验不是一蹴而就的,在这个行业需要不断地历练,做好‘十年磨一剑的思想准备,才有可能做出点事情。”正是始终秉持这一态度,2015年,九江長江大桥和南京长江大桥公路桥改造工程总设计师一职交给了刘华。
贯穿26个月的点点滴滴
“那个过程是兴奋的、紧张的,更是激动的,有些自豪,又深感责任重大!”作为中国第一座自主设计和建造的现代化桥梁,南京长江大桥不仅是中国技术成就的象征,更承载了一代南京人乃至中国人的记忆。周恩来总理曾自豪地对国际友人说:“新中国有两大奇迹,一个是南京长江大桥,一个是林县红旗渠。”作为此次维修改造的总设计师,刘华说不清心里哪种情感更重。
“涉铁”“文物”这两个自带属性,是整个工程首先面对的挑战。因为南京长江大桥是长江上第一座由中国自行设计和建造的双层式铁路、公路两用桥梁,并且在2014年7月入选不可移动文物,2016年9月入选首批中国20世纪建筑遗产名录,其自身的“文物”属性不言而喻。
“文物修缮必须遵守修旧如故的原则,要搞清楚以前是什么样,才知道应该怎么去修。”刘华在定下修缮方案前,早早便带着项目组对大桥的历史、现状进行了系统调查,包括走访当年大桥建设时的参建者,到武汉、南京的几家设计院、档案馆寻找关于大桥的记录、图纸、历史照片等材料,同时到现场去勘察、测绘。
刘华至今都记得,当时为了调查清楚大桥浮雕的修复细节,他一个人在公路桥的人行道上走了个来回。10公里的路程,他拍摄了几百张大桥的照片,硬是将全桥98块主题浮雕的排列顺序弄了个清清楚楚。令他惊喜的是,这一趟走下来,竟意外推测出其中一块被撞毁的浮雕主题,为进一步修补完善提供了重要依据。
维修改造上层公路桥的过程,是整个维修过程最艰难的一步。“因为铁路运营是不能中断的,要想保证施工进度,就必须首先在公路桥与铁路桥之间搭建一层隔离防护棚架。而搭建的时间,只能在工作日的上、下午各2个小时没有火车通行的‘天窗点进行。”为了最大程度利用好这段宝贵的时间,保证安全施工,团队在南堡公园建了个1:1的大桥节段模型,组织工人进行专项模拟训练。这一练,就是好几个月。
南京长江大桥公路桥维修改造工程现场
维修期间,上桥勘察是劉华每日的必备工作,成百上千次的调研、讨论交流,对于他来说,更是家常便饭。“由于是老桥维修,会经常出现跟预想不一样的地方,工程必须经过反复琢磨和试验,才能达到工效的最大化。”值得一提的是,施工到引桥T梁支座时,刘华带着团队钻到桥面下的桥墩很多次,反复研究支座纠偏问题和修复工艺,经过慎重论证,大桥已经使用了50年的引桥T梁支座,被他们全部保留了下来。
给南京长江大桥装上“心电图机”
两年多的时间,26个月的日日夜夜,刘华不敢说做到了“完美”,却把所有情怀都融入到了这座桥中。首先就是结合大桥自身特点,维修团队自主研发设计了拉压支座,将原来影响行车舒适度及结构局部冲击的50条伸缩缝减少到5条。其次在标志性景观白玉兰灯、铁路桥、三面红旗的修复上,既保持了原貌,又在仅用1/5电量的前提下,提升了足足10倍的照明度……
其中最重要的一项,就是大桥被安装了多个光纤传感器,特别是在主体钢筋、桥墩与桥体的连接处等关键部位,这样便可以对大桥进行24小时全天候监测。“相当于给大桥装了个‘心电图机,通过光纤的传感,得出各种监测数据,再进行大数据分析,及时对大桥的健康进行评估。”刘华解释说。
2018年12月29日,是南京长江大桥公路桥50周年通车纪念日。当天,封闭修缮了26个月的大桥公路桥“复出”,随后引发市民连日前往“打卡”合影。开放首日,南京风雨交加,却阻挡不了市民前来参观的热情。72岁的喻栋杰老人特意冒着大雨来大桥上看一看,踩踩点,说要寻回50年前他家里那张照片指向的大桥某处。对他而言,大桥不仅是一座通车的桥梁,更是一份情感、一缕记忆的载体和见证。
29日傍晚,白玉兰灯点亮后,每座灯具上5朵“白玉兰花”绚丽绽放,灯下的路面仿佛被撒满了雪花。整座桥在夜幕下宛如一条熠熠发光的巨龙,飞架在长江之上。桥头堡上的五星红旗,在灯光的投射下,也“动”了起来,迎风飘扬。大桥夜景画面可谓美到了极致,迅速刷屏了南京市民的朋友圈。回忆起当时的情形,刘华特别高兴,“我用自己的方式,为长江大桥送上了最美的生日礼物。”
“桥,缩千里为咫尺;桥,联两地成一家。它可横跨激流大河,也可飞架大江南北;它回转于粼粼碧波,也荡漾在悠悠山湖。”在刘华眼中,桥的价值太大了。但据不完全统计,目前我国公路路网中在役桥梁约40%服役超过20年,技术等级为三、四类的带病桥梁高达30%,超过10万座桥梁为危桥。刘华说:“我这个‘桥梁医生的责任还很重,要走的路依然很远。”