深度报道

牟廷敏 一位纯粹的造桥人

作者:院办 | 发布日期:2018-04-08 | 阅读次数:
  【按】 4月2日,《中国交通报》第5版以《牟廷敏 一位纯粹的造桥人》为题,整版刊登我院总工程师牟廷敏其人、其事、其大作和精神。现将原文转载如下。

牟廷敏
一位纯粹的造桥人
本报记者 卫涛 特约记者 徐航 扎西美朵 通讯员 匡成刚 伍美欢


3月29日,牟廷敏在雅康高速公路兴康特大桥项目施工现场作技术指导
建设中的汶马高速公路克枯特大桥。

合江长江一桥。

干海子特大桥。

重庆云阳长江大桥。

雅西高速公路腊八斤特大桥。

巫山长江大桥。

      本版图片由 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 提供

 

〉〉〉特殊贡献

   牵头攻克了现代桥梁建设面临高地震烈度、高海拔高寒山区和地形地质特别复杂等一系列世界性技术难题,在钢管混凝土桥梁和高性能水泥混凝土材料等领域成绩突出,其科研成果广泛推广应用。主编行业规范《公路钢管混凝土拱桥设计规范》、国家规程《钢管混凝土拱桥技术规程》和四川省地方规范9部,填补了该领域国内外技术空白。先后获国家科技进步二等奖1项,省部级科学技术一等奖12项、二等奖9项;获得授权国家发明专利21项,授权国家实用新型专利34项。

 

   〉〉〉人物名片

   牟廷敏,四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院总工程师、教授级高工、享受国务院政府特殊津贴的桥梁专家,全国五一劳动奖章获得者,交通运输部“交通运输行业科技特殊贡献奖”“十佳全国公路优秀科技工作者”“交通运输行业科技创新领军人才”获得者,首届“四川杰出人才奖”获得者、四川省学术和技术带头人、四川省工程设计大师。

  个子不高,清清瘦瘦,拿起一个有裂缝套着保鲜膜的塑料杯,“咕咚”喝一口清茶,谈起桥梁技术滔滔不绝,眉飞色舞。

   出生于四川省南部县山区的他,打小没见过现代桥梁,甚至都没有公路的概念,只晓得“马路”,不成想到后来却成了桥梁设计大师,创造了一个又一个的世界纪录。

  那个时候,进一趟县城特别费劲,穿草鞋,砍荆棘,爬山路,生活艰苦而清贫。

  天生的乐天派,或许是四川人共有的基因,这让他从来都是知足常乐,专注于事,不想其他。

  他没什么兴趣爱好,除了上班就是加班,但最近他喜欢上了《经典咏流传》这档节目,他说这节目好,给他无穷的精神享受。

  有人问他天天加班累不累,他说不累,觉得生活很丰富。

  他就是四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院(简称四川公路设计院)总工程师、教授级高工牟廷敏,一位杰出的桥梁设计大师。

  痴心

  “创新和探索永无止境”

 3月中旬,阿坝州汶川县,汶(川)马(尔康)高速公路正在紧张建设中,过了汶川县城不远,一座红色钢桥格外亮眼。

 这座红色钢桥由牟廷敏主持设计,叫克枯特大桥,外表看起来比较瘦,一如它的设计者。

  现场,特制的架桥机正在吊装,短短几分钟,一片钢梁就吊装完毕;不远处的预制场传来清晰的钢材切割和烧焊声,预制场摆放着数段钢架半成品,焊工师在焊接钢架,修磨工在对焊接处精心打磨;摆放成品钢结构的场地,几名工人正在对钢桁梁进行喷漆着色……

 “这座桥是钢管混凝土组合桁梁桥,桥基、桥墩、盖梁、桁式主梁均是钢管混凝土结构,桥面板是带钢底板的组合桥面板。”牟廷敏说,“它最大的特点是全桥不需要模板,而且环保经济、节约资源。”

 这种技术国内首创,因此该桥被列为交通运输部和四川省交通运输厅的科研桥,也是目前国内唯一的钢管混凝土组合桁梁桥。

   牟廷敏告诉记者,该桥具有“科技引领”的示范意义,实现了由技术引领行业发展和产业结构转型升级:与简支桥梁相比,减少混凝土用量约60%,实现了资源节约和环保;工厂制造、现场整体安装,确保了品质;作业量减少,现场工人由一般所需的500人减少到30余人,更多的工人进入车间,成为产业工人……

  克枯特大桥虽说有巨大创新,但却不是牟廷敏第一次涉足这种类型的桥梁,因此他也极具信心。

   2012年竣工的雅西高速公路干海子特大桥,是牟廷敏第一次尝试钢管混凝土桁梁桥,这也是这种桥梁形式在现代交通基础设施中的首次大规模应用。

  早在2006年,四川已经开始论证干海子大桥,初步定下简支梁的设计方案。

  但是雅西高速公路跨越大渡河、大相岭、拖乌山等水系和山脉和12条地震断裂带,整条高速公路线展布在崇山峻岭之间,山峦重叠。“这种条件下,不仅施工难度大,抗震要求也更高。”牟廷敏说。

  为此,牟廷敏基于多年经验,尝试从“建筑材料的变化”向“建筑结构的变化”改变,决定采用全钢管混凝土结构,提出钢管混凝土桁梁桥的设计方案,这让大桥施工更简单,且自重减轻了60%以上,大大提升了抗震性能。

 “但这个新东西当时并没有前例可循,都害怕出问题。”通过牟廷敏团队的耐心讲解,最终获得业主认同,2009年,新方案被批准动工。

  “我一直说我很幸运。”说起这件往事牟廷敏感慨道,“领导敢于决策,支持我搞新东西,要不然就没得现在的干海子特大桥、重庆巫山长江大桥、四川合江长江一桥、广西平南三桥等工程。”

   从设计到完工,干海子特大桥用了6年时间,也创造了4个世界第一。目前,干海子特大桥已安全运营多年,特别是经受住了“4•20”芦山地震的检验,充分证明了新型钢管混凝土桥梁技术的先进性。

  和干海子特大桥相比,克枯特大桥则更进一步,实现了全桥不用模板且构造更简洁、施工难度更低。

  从“全桥模板”到“全桥不用模板”,对钢管混凝土桥梁的探索,在牟廷敏看来依然没有达到极致。“对设计者而言,没有一座桥是完美的。”他说,技术的发展有一个过程,时代在进步,科技也在进步,创新和探索永无止境,在一个个“建设难”迎刃而解后,“服务运营”成为新时代的命题。

  但牟廷敏同时强调,“创新不是目的,只是手段。单纯追求创新是没有意义的,它一定是为了解决某种现实需要。”农村出来的牟廷敏,天然有一种质朴的价值观,就像不追求吃穿一样,造桥,他也不追求奇特,“需要什么样的就造什么样的”。

  决心

  十年,让钢管混凝土拱桥成为拱桥系列世界最大跨径

  牟廷敏的办公室很小,这让办公桌对面的书柜显得格外大。书柜里放满了各种与桥梁技术相关的书籍。其中有个格子里,堆满了各种钢管混凝土桥梁方面的标准、规范,这些全是由牟廷敏和他的团队主持编制,现在已经推广应用到全国。

  业内公认:钢管混凝土桥梁,世界看中国,中国看四川。几十年来,四川公路设计院持续进行钢管混凝土桥梁的研究和实践,技术已领先全球。

  “钢管混凝土桥梁集纳了钢管和混凝土各自的优点,解决了拱桥高强度材料应用和施工两大难题。”牟廷敏说,而且这种桥型十分经济、美观,尤其在我国西部地区,广受欢迎。

 这种背景下,钢管混凝土拱桥开始流行起来。

  1991年,我国首座钢管混凝土桥——四川旺苍东河大桥,经四川公路设计院设计诞生,跨径110米;1995年,首座跨径超过200米的钢管混凝土拱桥——广东三山西大桥建成通车;2000年,广州丫髻沙大桥竣工,最大跨径360米。

  十年间,钢管混凝土拱桥技术不断得到发展进步。接下来的十余年,牟廷敏让钢管混凝土拱桥获得了更加辉煌的成就。

  2004年,由牟廷敏主持设计的主跨492米巫山长江大桥建成通车,创造了钢管混凝土拱桥跨径的新纪录。之后,他又陆续设计出主跨507米的合江长江三桥、主跨530米的合江长江一桥和主跨575米的广西平南三桥。十余年时间,牟廷敏3次刷新了自己创造的钢管混凝土拱桥跨度纪录,这也让钢管混凝土拱桥跨径超越了钢拱桥和钢筋混凝土拱桥,成为拱桥系列的世界最大跨径。

   而与此同时,钢管混凝土拱桥的造价却相对较低。以合江长江一桥为例,资料显示,该桥比同期建成的跨径420米斜拉桥——合江长江二桥节省投资约2亿元。

 先进的设计理念、强大的实用功能,大量的资源节约,让这些钢管混凝土拱桥广受好评。

  “这些地方大多是经济欠发达的地区。”牟廷敏说,“要尽可能在满足功能需求的前提下省钱,没钱也要办成有钱的事。”

   虽然钢管混凝土拱桥有诸多优点,但却在长时间内没有“合法身份”。牟廷敏介绍,在2015年交通运输部正式规范颁布前,全国已建成445座钢管混凝土拱桥。统一技术标准的缺失,让钢管混凝土拱桥的建设存在不规范行为。

   2009年起,为了让钢管混凝土拱桥得到健康发展,结合前辈和自身实践的经验,牟廷敏开始主持钢管混凝土拱桥技术规范研究。“这个必须搞,不然到时候出了安全事故咋个办?!”本不属于他考虑的问题,他还是会操心。

   用四川公路设计院副院长蒋劲松的话说:“老牟这个人很倔强,他看不下去的事情就要想法解决,不解决掉不舒服,也不管是不是他职责范围内的事”。

  历经6年时间,2015年,牟廷敏主持编制的《公路钢管混凝土拱桥设计规范》正式由交通运输部对外公布,这是我国第一部钢管混凝土行业规范,标志着我国钢管混凝土拱桥建设技术到达更高技术水平。

  恒心

 “我一直没有放弃对混凝土技术的研究”

  作为桥梁设计大师,牟廷敏并非一开始就从事桥梁设计工作。

   1988年毕业后,他被分配到四川交通科学研究所。初出茅庐时,他在所里做混凝土实验。1991年去日本学习,回国后又从事水泥混凝土和桥梁结构试验、测试和桥梁设计。直到毕业十年后,他才第一次独挑大梁,设计出重庆合川嘉陵江大桥。

  提起这段经历,牟廷敏说这是他职业生涯的一大幸事。“世界上没得孤立的事情,桥梁设计是一个整体工程,必须从工程基础学起。”

  从混凝土实验到涉足桥梁设计,这中间还有个插曲。

  “那时候出去,别人就觉得你这个干混凝土的比较低级,因为早期基础建设,部分技术人员认为水泥混凝土技术含量不高,不如搞桥的高级。”牟廷敏说,当时业内对混凝土技术重视程度不高,而实际上水泥混凝土学术价值很高。

  “我当时就觉得,只搞混凝土不行。”牟廷敏说,“再怎么搞,认同度较低,技术成果就难以推广应用。我不如去搞桥,然后把我研究的混凝土成果用在自己设计的桥梁建设中,让行业看到混凝土技术研究的重要性。”

  1994年,牟廷敏开始转型,但这并非为了转向“更高级”的领域,他不仅没有放弃混凝土技术研究,还将其与桥梁建设技术结合起来,建树颇多:《先张法预应力钢箱混凝土梁的制作方法》《一种桥梁高性能清水混凝土及其制备方法》《一种钢管混凝土强劲骨架的钢筋混凝土拱桥及其施工方法》《高钛重矿渣桥梁高性能混凝土技术规程》……从1994年转型算起,牟廷敏与混凝土相关的国家发明和实用新型专利足足有48项,主编国家和省部级规范达9部。“我一直没有放弃对混凝土技术的研究,这也让我对桥梁的认识更加深刻。”

  与牟廷敏相识20余年,作为业主与牟廷敏在3个项目上有过合作的成乐高速公路副总经理赵平告诉记者:“不少桥梁设计师只了解结构力学状态,但牟总还能加入对材料的考量,并从中找到最佳结合点,使结构更能满足实地需求,优化结构。”

  他回忆说,当初遂广遂西高速公路项目上,由于传统的钢筋网片浇筑混凝土铺装方式会产生很多质量通病,就决定改变施工方法。当时牟廷敏就提出了无筋桥面混凝土施工工艺,即通过在混凝土中加入钢纤维的方式施工,这不仅简化了工序,还节约了10%左右的投资。

   匠心

  “安全质量才是桥梁设计的第一要义”

  在多个纪录面前,牟廷敏却认为,破纪录是毫无意义的,安全质量才是桥梁设计的第一要义。

   1999年,重庆綦江彩虹桥垮塌,现场惨不忍睹,人们纷纷责问设计、施工、监理的工程师们。作为桥梁设计工程师,牟廷敏感到难受和无颜,一直在心里拷问自己:“如果我参加这项工程,咋个办?”

   从业30年来,这种发自内心的拷问,已经形成牟廷敏的“桥梁价值观”:“架桥修路,事关人命,社会影响大,只许100%的成功,不能有1%的侥幸,万一失败咋个办?所以,工程师的责任心与担当和坚持技术规范一样重要。”

  从此之后,牟廷敏对于桥梁技术的把控近乎苛刻,不管哪个环节他都认为自己有责任。

  克枯特大桥项目总工程师余洋告诉记者,在这个项目建设过程中,牟廷敏经常过来,没少跟他们发火。

  2015年3月,克枯特大桥项目进场,由于是新结构桥梁,施工方缺乏经验,所以那段时间牟廷敏几乎泡在工地上。

  焊接质量亲自把关。哪些焊接不合理,哪些需要优化,他就在工地上与工人探讨。

   架桥机设计主动参与。新的桥型,传统的架桥机无法使用,他就主动参与到施工架桥机的设计中,提出很多建设性意见,均被采纳。项目总工程师余洋说,现在的架桥机在实际运用中效果很好,可变大变宽,可架设200米半径小曲线。

  首件亲自验收。首件工程出来后,牟廷敏亲自召开首件验收会,告诉施工方该如何改进,直到合格为止。

  混凝土配合比亲自指导。这种结构的桥梁,需要流动性好且自密实度高的混凝土,刚开始项目实验人员配不出来,他就带着自己的团队到工地实验室进行指导。

  牟廷敏对桥的关怀,不仅体现在项目建设过程中,竣工多年的桥他依然时刻关注。

  干海子特大桥已经建成通车多年,为了监测大桥数据变化,牟廷敏常会带队前往干海子特大桥,进行实时记录。

  “2017年1月气温低,是采集检测数据的好时机,牟总一个月就来了8次。”雅西高速公路副总经理李永江告诉记者,大桥下面供检测的钢管横截面通道宽仅50厘米,全长1881米,高度超过100米,加上风大,很多人望而生怯,半路折回。一次一个新来的年轻技术人员手脚并用爬了4个小时,而50多岁的牟廷敏走完全程只用了1小时。

   通过反复实地研究,牟廷敏发现了干海子特大桥在混凝土制备与施工技术还可再完善的地方。他从提升混凝土性能、提高混凝土品质、增加耐久性等方面入手,开展高性能混凝土制备与施工技术研究,开发出密实骨架理论进行混凝土集料组成设计、释水因子稳定膨胀的钢管混凝土拟合设计和混凝土输送工艺等系列技术,从而有效解决了山区桥梁裂缝多、病害发育、耐久性差的困境和钢管混凝土收缩大、灌注困难的技术难题。

   30年的行业积淀,虽然已经成为钢管混凝土桥梁领域的权威专家,但是牟廷敏从来没有把自己当成权威,他风趣地说道,到了他这个年纪,有不少人对他说恭维的话,“要是自己不保持清醒,还真觉得自己硬是有点厉害哈”。

  牟廷敏的“清醒”让他感觉不到自己的“厉害”,但那一座座飞跃群山、横跨大江的桥梁仿佛在诉说,牟廷敏“硬是有点厉害”。