滬蘇通長江公鐵大橋
2020年7月1日，滬蘇通長江公鐵大橋正式通車，一座聯(lián)通長三角區(qū)域的新地標應(yīng)運而生。作為大橋的總設(shè)計師，設(shè)計過很多座世界級大橋卻鮮少參加通車儀式的高宗余，趕到現(xiàn)場感受了熱烈氣氛。這座橋?qū)τ谒麃碚f，有著非同尋常的意義。
“你看我現(xiàn)在頭發(fā)比較少，其實以前頭發(fā)挺多的。作為橋梁工程師，責任感激發(fā)下的壓力時刻存在?！痹?020年這樣一個特殊年份里，高宗余通過視頻接受了《橋梁》雜志記者的專訪。
高宗余是南京人，說起金陵美食如數(shù)家珍、輕松自如。而當說起橋梁時，工程師骨子里的嚴謹與較真便溢于言表。每一個數(shù)據(jù)、每一個專業(yè)名詞，都仿佛是刻在他腦子里的密碼，解鎖著一段段求真探索的經(jīng)歷。
十五年成就一座橋
記者：從2005年開始，您就率領(lǐng)團隊開展對滬蘇通長江公鐵大橋的研究，僅論證橋位就花了5年時間。能否和同行分享一下這5年當中，遇到的最大問題是什么？最終如何敲定了最佳方案？
高宗余：從2005年開始，大橋院團隊開展對滬蘇通長江公鐵大橋的研究，首先要根據(jù)功能定位，研究從哪里過江，在50多公里的范圍內(nèi)，先后仔細研究了5個橋位，最后選定捕魚港——十三圩線位，北岸是南通的通州市，南岸是蘇州的張家港市。為什么要研究這么長時間呢？我們要針對平原河道、江面寬闊、航運繁忙、兩岸沿線地區(qū)人口稠密、經(jīng)濟發(fā)達城鎮(zhèn)化水平高等特點，考慮怎樣把鐵路通道和長江的航運、防洪，兩岸的用地（包括岸線、碼頭），綜合交通結(jié)合起來考慮。把各個方面的因素都綜合起來，發(fā)揮整體優(yōu)勢，實現(xiàn)協(xié)調(diào)共享發(fā)展，資源效益最大化。
長三角是我國經(jīng)濟最發(fā)達地區(qū)之一，交通網(wǎng)絡(luò)密度大。遺憾的是過江鐵路通道運力不足，分布不均。在滬蘇通大橋通車之前，江蘇鐵路過江橋只有兩座——南京長江大橋和京滬高鐵大勝關(guān)長江大橋。南京以下的整個下游，只有一座輪渡過江，與江蘇整體的交通需求不匹配。
橋位定了以后，橋型的選擇反而很簡單?？缍刃枰磺Ф嗝?，功能為公鐵兩用，有滬蘇通鐵路、城際鐵路，還有一條高速公路。這樣一來，橋型基本上就確定了，斜拉橋或者懸索橋。由于江面很寬，長江的主航道靠南側(cè)，如果修懸索橋，要在江里設(shè)置錨碇，這是不可行的，所以就只有斜拉橋。
記者：滬蘇通長江公鐵大橋是世界上首座超過千米跨度的公鐵兩用橋梁，采用主跨1092米的鋼桁梁斜拉橋結(jié)構(gòu)。如此的體量和跨度，堪稱超級工程。在最初確定這個跨度時，有沒有一些困難和顧慮？
高宗余：跨度是由兩個因素決定的。第一是需求。一般情況下，跨度越大，投資越大，所以希望跨度盡量小些，但長江大橋需要滿足航運和防洪的需要。第二是技術(shù)能力。這是一步一步逐步發(fā)展的，現(xiàn)在世界上有跨度超過千米的鐵路橋梁，但是公鐵兩用斜拉橋跨度超過千米是世界首次。
銅陵公鐵大橋
我們每前進一步，都是對以往建橋技術(shù)的傳承，在創(chuàng)新引領(lǐng)下的發(fā)展。2000年時，我國最大跨度的鐵路橋是312米的蕪湖長江大橋。2004年開工建設(shè)的天興洲大橋，跨度一下子跨到504米，那也是第一次有高鐵從長江大橋上通過。當時壓力很大，高鐵到底能不能過？這么大跨度行不行？做了很多研究，直到2009年順利通車。有了這個做基礎(chǔ)，我國的高鐵橋梁技術(shù)不斷在創(chuàng)新中發(fā)展，從新結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)、工程裝備，到新材料研發(fā)應(yīng)用，跨度也不斷發(fā)展，從504米、567米、580米，到后來銅陵長江大橋的跨度630米，一步一步腳踏實地地走來。所以，到了滬蘇通大橋，無論是橋位的選擇，還是跨度、橋型的確定，心里都是有底氣的。
記者：滬蘇通長江公鐵大橋在新技術(shù)、新材料、新設(shè)備的應(yīng)用方面，也走在了行業(yè)的前列。具體有哪些做法和創(chuàng)新理念值得行業(yè)借鑒和推廣？
高宗余：橋梁工程的發(fā)展必須不斷吸收整個社會科技進步帶來的成果。滬蘇通大橋在工業(yè)化、智能化方面做了很多實踐。從基礎(chǔ)到主梁，從主橋到引橋，從鋼結(jié)構(gòu)到混凝土結(jié)構(gòu)，都全面推廣工廠化、智能化。
通過滬蘇通大橋的創(chuàng)新實踐，我們發(fā)展了大跨度鐵路橋梁形位控制設(shè)計技術(shù)，研發(fā)應(yīng)用了世界強度最高的2000兆帕平行鋼絲斜拉索、Q500qE高性能橋梁鋼，自主研發(fā)了世界起吊能力最大的1800噸架梁吊機。并形成了多項國際領(lǐng)先成套技術(shù)：巨型鋼沉井快速精確定位技術(shù)，超高橋塔建造技術(shù)，大節(jié)段鋼桁梁全焊接整體制造架設(shè)技術(shù)等。
1萬多噸重的鋼殼沉井，在船塢里面完成制造，浮運到墩位；鋼桁梁全部在工廠制造、焊接，包括桁架、公路橋面、鐵路橋面；引橋48米跨度預應(yīng)力混凝土梁也都是節(jié)段預制拼裝……可以說是全面推廣工廠化建造。
平潭海峽公鐵大橋
30多年前，我剛畢業(yè)參加工作那會兒，鋼桁梁桿件是一根一根拼裝的，桿件之間在節(jié)點用高強度螺栓連起來，有大量的高空人工作業(yè)。后來逐步發(fā)展，從天興洲大橋的整節(jié)段拼裝、銅陵大橋的桁片式制造，到滬蘇通大橋的大節(jié)段制造安裝和平潭海峽公鐵兩用大橋的整孔制造安裝；從大量現(xiàn)場螺栓連接，到工廠全焊接制造?？萍紕?chuàng)新既提高了工作效率和工程質(zhì)量，又降低了勞動風險，突出了以人為本的理念。
平潭大橋鋼桁梁整孔架設(shè)
信息化技術(shù)在滬蘇通大橋也得到了廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了BIM技術(shù)的設(shè)計施工運營全過程一體化應(yīng)用，施工過程采用了智能化的監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，運營階段有智能化健康監(jiān)測系統(tǒng)，公路面、鐵路面實現(xiàn)了5G信號全覆蓋。
記者：綠色、全壽命的建橋理念，體現(xiàn)在橋梁設(shè)計的從始至終。作為總設(shè)計師，滬蘇通大橋從設(shè)計到施工，始終貫穿“長江大保護”和“低碳環(huán)?！崩砟?，能否談?wù)勀鷤€人對此問題的理解？
高宗余：我認為，綠色發(fā)展、全壽命理念要從根本上去實現(xiàn)它。綠色，不僅僅是施工的時候沒有噪音，大橋施工完成以后把植被恢復，僅僅做到這些是遠遠不夠的。要從根本上減少對資源的消耗、占用，更加順應(yīng)自然規(guī)律，提高結(jié)構(gòu)耐久性。滬蘇通大橋是多功能共用橋，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，將干線鐵路、城際鐵路和高速公路三種功能集中在一座橋上，集約利用寶貴的過江通道資源，從根本上體現(xiàn)了綠色發(fā)展的理念。如果分開來建，就要建三座橋，占用三個過江通道，占用更多的土地、岸線，會在江里面建更多橋墩。我們設(shè)計這么大的跨度，目的也是保護長江河道的自然狀態(tài)，不會因為修橋使河道產(chǎn)生顯著的變化，不會影響防洪、航運和碼頭的使用，實現(xiàn)陸路交通和水運交通的和諧共存，確保防洪安全。我們通過協(xié)同創(chuàng)新研發(fā)高強度、高性能、耐久性好的材料，精細化設(shè)計以減少材料用量，從而減少對自然資源、能源的消耗，減少碳排放，全方位體現(xiàn)綠色建橋理念。
大橋設(shè)計了比較完善的養(yǎng)護維修系統(tǒng)，主要結(jié)構(gòu)都做到了可達可視。健康監(jiān)測系統(tǒng)對環(huán)境信息、交通信息、結(jié)構(gòu)反應(yīng)信息可以全面收集、分析和評判。設(shè)置智能化橋梁主動防船撞監(jiān)測系統(tǒng)，具有自動化、模塊化、全天候、可靠性好的特點，可及時發(fā)現(xiàn)超高船舶或者偏離航道的船舶，預警提示其采取避撞措施，并與被動防撞設(shè)施相結(jié)合，共同為橋梁的安全運營提供保障。
記者：滬蘇通大橋順利通車，作為總設(shè)計師，是否有不同的感受？
高宗余：滬蘇通大橋從可行性研究、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計，到6年多施工過程中的技術(shù)服務(wù)，再到大橋開通之前聯(lián)調(diào)聯(lián)試、驗收，大橋院的勘察設(shè)計團隊付出很多辛勞，多個科研單位、高校為項目提供了大量的技術(shù)支持，許多專家為大橋建設(shè)給予了無私的指導，特別是工地的建設(shè)者、工人師傅們，6年多現(xiàn)場施工付出的勞動和汗水，非常值得尊敬。我參加了通車儀式，看到經(jīng)過十多年努力的大橋終于從藍圖變成現(xiàn)實，作為設(shè)計團隊的一員，確實非常激動，也非常自豪。
工程師不允許失敗
記者：您30多年來專注橋梁設(shè)計，成就了許多令人矚目的作品。如今回顧起來，哪些讓您印象深刻？哪座橋?qū)δ某砷L起到了關(guān)鍵作用？
高宗余：我和同事們都有一個共識：工程師和科學家有一個最大區(qū)別，就是工程師不允許失敗?？茖W家做科學研究實驗，很多時候就是要從失敗中積累經(jīng)驗、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。工程師所面對的每一個工程，甚至里面的每一個構(gòu)件，都是不能失敗的，要百分之百成功。完成設(shè)計、完成建造只是第一步，歷經(jīng)了百年運營使用的風吹浪打、雨淋日曬、萬千車輛行駛的考驗，安全使用到它的設(shè)計壽命，才能最終證明是成功的。
每一個項目，都是對前人勞動成果的傳承發(fā)展。今天建了跨度一千米的橋，前面一定有300多米、500多米、600多米的……一步步走過來，我們需要不斷創(chuàng)新橋梁技術(shù)，提高跨越能力，滿足高速、重載等使用需求，將科技發(fā)展的新成果，不斷吸收到橋梁工程里來，新理論、新材料、新結(jié)構(gòu)，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工程裝備等全社會科學技術(shù)發(fā)展成果的應(yīng)用。
不瞞您說，我對每一座橋都印象深刻，因為每座橋都不一樣，對工程師個人而言都會是一個新起點。我曾說過“滬蘇通大橋是為服務(wù)長三角定制的”，實際上，我們大橋院設(shè)計的幾乎每一座橋都是定制的。1萬部P30手機都是一樣的，但是每座橋都是不同的，就像世界上沒有兩片相同的樹葉。
記者：每一次的探索與創(chuàng)新，都需要極大的勇氣與自信。經(jīng)歷了這么多重大工程的磨礪，如今，當您設(shè)計的大橋面臨一些關(guān)鍵施工節(jié)點時，您是否還會有當初那份如履薄冰的心情？
高宗余：有一位老前輩曾開玩笑說：修好一座橋不容易，要做很多努力，但是把一座橋修垮了也不容易。這是因為一座橋的設(shè)計建造，不是一個人完成的，而是由一個團隊完成，安全質(zhì)量是由一整套體系來保證的。即使如此，每一座橋設(shè)計、施工到關(guān)鍵節(jié)點的時候，還是會不由自主地思考，可能會想，有沒有哪個方面沒有考慮周到？是否存在不合理的地方需要改進？我覺得這是一種“職業(yè)病”，滬蘇通大橋鋼桁梁施工，最大伸臂546米，從主塔處上橋走到懸臂的最前端，相當于400米標準跑道要跑一圈多，看上去非常壯觀，主塔、鋼桁梁、斜拉索很結(jié)實，欣賞之余，還會仔細觀察建設(shè)環(huán)境、結(jié)構(gòu)細節(jié)，思考是否存在可能的遺漏和不足。
一座橋的通車，并不代表設(shè)計工作的結(jié)束。大橋院有設(shè)計回訪制度，通車后會走訪管理運營部門，了解大橋使用情況，了解有沒有缺陷需要改進，提出維養(yǎng)建議等，為大橋充分發(fā)揮交通運輸功能服務(wù)，也為不斷提高設(shè)計水平起到指導作用。
每當看到或者經(jīng)過自己參與設(shè)計的橋都會倍感親切。在司機乘客眼里，看到的是大橋外在的風景，設(shè)計工程師看橋，和醫(yī)生看人一樣，有一雙“透視眼”，能看到里面有多少根鋼筋、多少個螺栓，水下的基礎(chǔ)有多深，能看到混凝土或油漆包裹下的鋼筋鐵骨。
記者：能夠擔任這么多重大工程的設(shè)計師，您的職業(yè)經(jīng)歷是令人羨慕的。然而在剛步入工作崗位時，您也經(jīng)歷了很長時間的積累。您認為這段時間的積累，對于您今后的橋梁設(shè)計有哪些幫助？
高宗余：作為土木工程師，基礎(chǔ)知識非常重要，我在上大學時，學校非常注重基礎(chǔ)知識教育，力學、數(shù)學課程多、學時多，內(nèi)容扎實全面。我1985年大學畢業(yè)參加工作以后，正值改革開放、經(jīng)濟高速發(fā)展時期，整個國家的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也處于起步飛躍的階段，新技術(shù)發(fā)展也非常迅速，特別是計算機技術(shù)的發(fā)展。當時我還編寫了一段時間的橋梁結(jié)構(gòu)分析計算機軟件，那段經(jīng)歷對鞏固力學和數(shù)學知識、提高邏輯思維能力都很有幫助。大橋院是1950年為設(shè)計萬里長江第一橋——武漢長江大橋而成立的，集中了新中國第一批橋梁精英，培養(yǎng)了許多橋梁工程師的杰出代表。例如：中國橋梁深水基礎(chǔ)的奠基人陳新院士，中國現(xiàn)代鋼橋技術(shù)的奠基人方秦漢院士，中國首屆設(shè)計大師王序森大師，中國現(xiàn)代懸索橋技術(shù)的開創(chuàng)者楊進大師……他們非常有個人魅力，歷來注重科技創(chuàng)新，橋梁技術(shù)造詣精深、科學嚴謹，對晚輩傾心指導和培養(yǎng)。我長期在大橋院工作，一直深刻體會到創(chuàng)新文化的氛圍，不斷得到前輩們的指導，有機會參加多項重大橋梁工程的設(shè)計。
提升橋梁“軟”實力
記者：您是最早接觸和自主編寫橋梁軟件的，對于目前我國橋梁設(shè)計軟件原創(chuàng)能力不足的現(xiàn)狀，您有哪些看法和建議？
高宗余：從上世紀60年代起，大橋院對橋梁設(shè)計軟件的研究，幾十年來一直沒有中斷，我們使用的主要設(shè)計軟件都是自主研發(fā)的。實際上，國內(nèi)現(xiàn)在有不少橋梁設(shè)計軟件，大部分的核心結(jié)構(gòu)計算內(nèi)容并不比國外的商業(yè)軟件差多少，差距主要體現(xiàn)在通用性、使用界面、前后處理等，商業(yè)營銷方面需要加強。我們院開發(fā)的設(shè)計軟件專業(yè)特點分明，使用方便，可以實現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)的施工全過程模擬、移動荷載的面加載、多影響線加載、多種活載加載、非線性分析等。設(shè)計大跨度橋梁、公鐵兩用橋效率很高，但是存在界面不夠友好、商業(yè)服務(wù)推廣方面欠缺等不足。這實際上關(guān)乎投入問題，一個大型軟件沒有上百人，研發(fā)和維護是難以為繼的，一個設(shè)計咨詢企業(yè)如果花這么大精力做這個工作，可能承擔不起。從大環(huán)境來講，知識產(chǎn)權(quán)保護也很重要。
盡管橋梁設(shè)計軟件產(chǎn)品是把力學公式、邏輯路徑變成計算機語言，沒有太多理論上的創(chuàng)新，但是它所帶來的是乘法效應(yīng)，能大大提高整個設(shè)計過程的勞動效率。因此，成果評價體系要進一步完善，對軟件類效率提高型產(chǎn)品要給予更大的支持，吸引促使更多的單位和人才去研發(fā)軟件，提高我們整個行業(yè)的效率和水平。其實，研發(fā)軟件對人員素質(zhì)要求特別高，既要有扎實的專業(yè)知識，對土木、橋梁工程的專業(yè)知識理解得非常透徹，還要有深厚的力學、數(shù)學功底，計算機高級語言要熟悉，邏輯思考能力要強，對計算機硬件的發(fā)展也要跟得上。有句玩笑話說：以后計算機智能化，只有編軟件的幾個人是聰明人，用軟件的都變成了機器人。我們需要能走向全國、走向世界的頂尖軟件。
記者：在加快建設(shè)“交通強國”的宏觀背景下，作為一名橋梁工程師，您認為中國橋梁還需積蓄哪些方面的能量？對年輕的后輩有哪些期待？
高宗余：橋梁是重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，橋梁工程需要在理論創(chuàng)新、新材料研發(fā)、裝備研發(fā)、建造技術(shù)等領(lǐng)域不斷進步。我國具有集中力量辦大事的制度優(yōu)勢，擁有大量的工程實踐機會積累經(jīng)驗和人才，促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我認為，整個勘察設(shè)計、施工、建造、維護的精細化還可以做得更好，產(chǎn)學研融合創(chuàng)新方面還要進一步加強，教授、研究員和工程師之間加強交流，促進研究成果應(yīng)用到實際工程中去。
目前，我國交通基礎(chǔ)設(shè)施補短板建設(shè)規(guī)模巨大，世界各國交通基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通前景廣闊，中鐵大橋院設(shè)計團隊目前承擔著多座跨越長江、珠江、黃河等大江大河，以及沿海地區(qū)的橋梁，西部山區(qū)特別是川藏鐵路上的多座大橋，還有“一帶一路”沿線國家的諸多海外橋梁工程的設(shè)計任務(wù)，這些重大橋梁工程中還有一系列工程技術(shù)難題需要解決，我們不能放慢腳步，需要不斷向前。
抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來。我始終堅信一代更比一代強，工程師要勇于創(chuàng)新，更要善于創(chuàng)新，不能僅僅把尺寸放大，要根據(jù)需求引領(lǐng)協(xié)調(diào)發(fā)展，多到現(xiàn)場去看。向現(xiàn)場學習、向老專家學習、向先進學習，實時了解世界橋梁科技發(fā)展動態(tài)，不忘工程師的本職，將安全、適用的基本原則牢記在心！
人物簡介
高宗余
高宗余，1985年畢業(yè)于西南交通大學鐵道橋梁專業(yè)，2007年畢業(yè)于華中科技大學橋梁與隧道工程專業(yè)，工學博士，教授級高工，全國工程勘察設(shè)計大師，現(xiàn)任中鐵大橋勘測設(shè)計院集團有限公司總工程師。長期從事高速鐵路大橋、多塔纜索承重橋梁、跨海大橋工程的研究設(shè)計工作。先后獲得國家科技進步獎6項，其中：特等獎、一等獎各1項，二等獎4項；全國工程設(shè)計金獎銀獎各1項，省部級科技進步獎12項。
享受國務(wù)院政府特殊津貼，新世紀百千萬人才工程國家級人選，詹天佑鐵道科學技術(shù)大獎獲得者，全國杰出專業(yè)技術(shù)人才，首屆全國創(chuàng)新爭先獎?wù)芦@得者，全國優(yōu)秀科技工作者，中央企業(yè)勞動模范。湖北省第十、十一、十二屆人大常委會委員，第十三屆全國政協(xié)委員。
業(yè)政邦設(shè)備租賃有限公司是一家以橋梁檢測車出租，高空作業(yè)車出租，路燈車登高車出租等等為主的一些列租賃服務(wù)。主要用于橋梁定期檢測，，橋梁底部水管維修，道路維修有關(guān)的橋梁檢測，橋檢車租賃公司能為處于不同自然條件下建筑特點不同的各種橋梁，提供不同類型的檢測車。橋檢車出租電話：188-4834-3755