碧水飛虹 天塹通途(科教人物坊)

　　——中國工程院院士鄭皆連的拱橋人生

　　本報記者 王美華

　　眼前的這位老人，眉發花白，雙目炯炯有神，一口濃鬱的四川口音聽起來中氣十足。一提起拱橋，他話匣子就打開了：大橋的名稱、跨徑的長度、建設中的難點乃至開工和完成的時間……老人對曾主持建設的橋梁如數家珍，各種數據信手拈來，很難看出他已82歲高齡。

　　他叫鄭皆連，是廣西首位中國工程院院士、廣西大學教授、享有盛譽的橋梁工程專(zhuan) 家。從(cong) 青絲(si) 到華發，他躬身橋梁事業(ye) 50多年，首創多項拱橋設計與(yu) 施工的關(guan) 鍵技術，他主持建設的拱橋不斷刷新世界紀錄，為(wei) 中國大跨拱橋建造關(guan) 鍵技術引領世界作出了重大貢獻。

　　“我做了三手準備，一定要成功”

　　1941年，鄭皆連出生於(yu) 四川內(nei) 江的一個(ge) 農(nong) 民家庭。1965年，大學畢業(ye) 的鄭皆連被分配到廣西百色公路總段工作。從(cong) 此，他便在這片土地上紮下了根。

　　廣西山多水多，河流密布，當時的交通基礎設施較為(wei) 落後，河流上架設的多為(wei) 木橋，一到汛期，常被衝(chong) 毀，交通就陷入癱瘓。

　　怎樣把臨(lin) 時性的木橋替換成永久性的橋梁？鄭皆連不斷琢磨這個(ge) 問題。當時，國家大力推廣雙曲拱橋技術，其安裝方便、用料節省，是當時建設經費十分緊張的廣西迫切所需。但是，這個(ge) 技術也存在短板——拱橋的傳(chuan) 統施工方法是搭建支架建造，有的地方水深流急，可能搭不起支架或搭架成本非常高，建造過程中一旦河流漲水，湍急的水流容易將支架衝(chong) 走，導致施工中斷。

　　1968年初，交通部在江蘇無錫召開會(hui) 議，把“雙曲拱橋無支架施工”列為(wei) 重點科研項目，召集部分省份的橋梁工作者開展試點研究。鄭皆連參加了這次會(hui) 議，受到很大觸動。

　　回來後，鄭皆連把原支架施工的廣西靈山三裏江大橋設計方案改為(wei) 無支架施工方案，並主持施工。沒有實驗平台，鄭皆連靠手繪圖和計算，克服艱苦條件，進行不懈地探索和技術攻關(guan) 。經過深思熟慮和反複計算，他琢磨出一套行之有效的無支架施工方法——通過拱肋分段預製、纜索起重機吊運、鋼絲(si) 繩扣掛、滑輪組減力、手搖絞車收放、鬆索合龍等，把傳(chuan) 統的橋梁下方支架支撐轉變為(wei) 上方懸吊。

　　“科研可以有無數次失敗，但是橋梁工程是不允許失敗的。”鄭皆連說，為(wei) 了確保萬(wan) 無一失，他對每個(ge) 細節都做了反複推敲，“當時我做了三手準備，一定要成功。”

　　1968年10月，跨徑46米的三裏江大橋順利建成，這是我國第一座無支架施工雙曲拱橋，結束了千百年來修拱橋必須搭支架的曆史，無支架施工也成為(wei) 傳(chuan) 統拱橋和現代拱橋的分水嶺。

　　三裏江大橋建成後，全國多個(ge) 省區的橋梁專(zhuan) 家前來參觀，雙曲拱橋無支架施工技術在全國迅速推廣開來，僅(jin) 廣西用這種方法修建的雙曲拱橋就達上萬(wan) 延米。

　　“老是建拱橋，不知不覺就上癮了”

　　雙曲拱橋施工方便，它把拱圈化整為(wei) 零，最後再拚成一個(ge) 完整的拱圈。但由於(yu) 連接部位多，容易開裂。發現這個(ge) 局限性後，鄭皆連又埋頭研究新的工藝。

　　1976年，鄭皆連吸取了福建閩清大橋建設的成功經驗並大膽加以改進，成功地設計了跨徑組合為(wei) 90+105+90米、重量輕、經濟美觀的來賓紅水河大橋。這是廣西第一座無支架施工的箱型拱橋，也是當時全國同類型橋梁中規模最大的鋼筋混凝土箱型拱橋。

　　與(yu) 此同時，鄭皆連利用申請到的幾次上機機會(hui) ，在當時廣西唯一的一台計算機上編出了拱橋靜力計算程序。來賓紅水河大橋的成功建造讓鋼筋混凝土箱型拱橋的工藝逐漸走向標準化。

　　“來賓紅水河大橋做得非常成功，被人稱為(wei) ‘母橋’。”鄭皆連說。在之後的十幾年裏，廣西采用相同計算軟件設計、相似結構及相似施工方法，接連成功建設了幾十座箱型拱橋，占到當時廣西公路大橋總數的70%。

　　現代橋梁有4種基本橋型：拱橋、斜拉橋、梁橋、懸索橋，鄭皆連為(wei) 何對拱橋情有獨鍾？

　　“這4種橋型中，拱橋的曆史最為(wei) 悠久。”鄭皆連介紹，中國的趙州橋建設於(yu) 1400多年前，被認為(wei) 是世界上第一座敞肩拱石拱橋。至今，趙州橋仍屹立在河北趙縣的洨河上。

　　“拱橋壽命為(wei) 何如此長？這是它受力合理的結果。”鄭皆連說，它把承受的垂直力自動轉化為(wei) 拱圈軸向壓力，承載能力強、剛度大、耐久性好。與(yu) 此同時，拱橋對地基要求高，廣西屬於(yu) 典型的喀斯特地貌，岩石普遍裸露或埋得不深，這樣的地質特點很適合修建拱橋。

　　“相較其他橋型，拱橋造價(jia) 較低、耐久、美觀，對於(yu) 經濟相對欠發達的廣西而言，能實現‘花最少的錢、辦最大的事’，所以廣西適合發展拱橋。”鄭皆連說，“老是建拱橋，不知不覺就上癮了，當然我也主持修建過其他橋型，但還是以拱橋為(wei) 主。”

　　在半個(ge) 多世紀的橋梁建設生涯中，鄭皆連帶領團隊創造了多個(ge) “第一”：主持修建了廣西第一條高速公路——桂柳高速；主持修建了當時世界最大跨徑的鋼管混凝土拱橋——跨徑530米的四川合江長江一橋；指導修建了世界最大跨徑的鐵路鋼管混凝土拱橋——跨徑430米的拉林鐵路雅魯藏布江藏木特大橋……與(yu) 取得多項突破相伴的是，鄭皆連先後獲3項國家科技進步獎、茅以升科學技術獎—橋梁大獎……他主持的大橋項目相繼榮獲國際橋梁大會(hui) 最高獎——喬(qiao) 治·理查德森獎、中國土木工程詹天佑獎、中國建設工程魯班獎……2020年5月，鄭皆連領銜的大跨拱橋關(guan) 鍵技術研究團隊獲全國創新爭(zheng) 先獎牌，是全國十支獲獎團隊中基本建設領域唯一獲獎團隊。

　　“花最少的錢，造最好的橋”

　　房子看高，橋梁看跨。橋梁的主跨長度，是衡量橋梁技術水平和建設能力的重要標誌。跨度越大，意味著相應的建設難度也越大。

　　2017年，根據廣西交通發展規劃，荔浦至玉林高速公路平南北互通連接線要跨越潯江修建平南三橋。初步設計時，根據橋位地形、通航、行洪等要求，經反複論證，平南三橋主橋跨度須大於(yu) 500米，可供選擇的橋型隻有斜拉橋、懸索橋和拱橋三種。

　　其中，500米級斜拉橋和懸索橋技術較為(wei) 成熟，施工風險小，但造價(jia) 高，且後期維護費用大。相較而言，拱橋造價(jia) 低、剛度大、耐久性好且美觀。“花最少的錢，造最好的橋”是鄭皆連一貫的工作理念。經過計算分析和反複論證，他提出了建設鋼管混凝土拱橋的方案，較最初設計院推薦的方案節省投資8000多萬(wan) 元。

　　然而，在評審時，鄭皆連的方案被否定了。有專(zhuan) 家認為(wei) ，建造拱橋風險太高，理由是橋址南岸是岩石地基，而橋址北岸拱座區域基岩上方分別覆蓋18米至22米的粉質黏土以及15米至18米厚的卵石層，這種一岸為(wei) 結實基岩、另一岸是卵石層的地質條件，不符合傳(chuan) 統拱橋的建造要求。

　　麵對質疑，鄭皆連立即開展論證：“雖然拱橋的跨徑超過當時世界上各類拱橋，存在一定風險，但完全是可控的。”他連夜手寫(xie) 了滿滿三頁半的提綱，專(zhuan) 程赴交通運輸部匯報，對鋼管混凝土拱橋工程風險及造價(jia) 風險可控的依據進行了詳盡闡述和分析。

　　“有人說我是為(wei) 了破世界紀錄，所以主張修拱橋，認為(wei) 造價(jia) 是有意報低的，問我為(wei) 什麽(me) 都快80歲了，還要跟設計院和審查單位的意見相左。”鄭皆連說，“我的回答是，平南縣當時是個(ge) 貧困縣，拱橋方案能節約幾千萬(wan) 元，而且建成後的維護費每年還比斜拉橋少100多萬(wan) 元，這類長期費用都要平南縣買(mai) 單。”

　　經過努力，交通運輸部、自治區交通運輸廳批準了鄭皆連的建議。彼時已76歲的鄭皆連，主動請戰出任平南三橋建設專(zhuan) 家組組長，與(yu) 參建各方共擔風險。

　　建設平南三橋的過程中，鄭皆連帶領團隊刻苦攻關(guan) ，在國內(nei) 首次把“圓形地連牆+卵石層注漿加固”方案成功應用到拱橋建設中；運用北鬥衛星定位係統、智能張拉等技術，以力主動控製代替剛度被動控製，將200米高的塔架頂部偏位精確控製在20毫米以內(nei) ……最終，平南三橋建設曆時28個(ge) 月，提前15個(ge) 月完工，建設過程中實現了零事故、質量全優(you) 良。

　　2020年12月28日，跨徑575米的平南三橋正式建成通車，一舉(ju) 超越主跨長552米的重慶朝天門長江大橋，刷新了世界拱橋跨徑紀錄。

　　更令人振奮的是，在平南三橋建設中，鄭皆連領銜的研究團隊“產(chan) 學研”充分融合，全程走在設計、施工的前邊，具有完全的中國知識產(chan) 權，獲授權9項國家發明專(zhuan) 利；拱橋造價(jia) 嚴(yan) 格控製在預算價(jia) 格內(nei) ，比懸索橋節省8000多萬(wan) 元，比斜拉橋節省3000多萬(wan) 元，建成後的養(yang) 護費用也比斜拉橋和懸索橋每年節省100多萬(wan) 元；拱橋剛度比懸索橋大10多倍，比斜拉橋大8倍多……

　　“平南三橋是我從(cong) 業(ye) 50多年以來最滿意的一座橋。”鄭皆連自豪地說。美國工程院院士、中國工程院外籍院士鄧文中曾這樣評價(jia) ：“平南三橋代表了現代鋼管混凝土拱橋甚至拱橋的最高建造水平，引領了拱橋技術發展方向，為(wei) 國際橋梁科技進步、提升世界各國交通基礎設施建設水平貢獻了中國智慧。”

　　“後麵要靠諸君努力了”

　　眼下，鄭皆連正帶領團隊向著新的目標全力攻關(guan) ：他主持修建的廣西天峨龍灘特大橋一旦建成，可使混凝土拱橋跨徑一次性增長155米，將刷新拱橋跨徑世界紀錄。天峨龍灘特大橋是廣西南丹至天峨下老高速公路的控製性工程，主橋是跨徑為(wei) 600米的上承式勁性骨架混凝土拱橋，該項目預計今年年底建成通車。

　　幾十年來，全世界混凝土跨徑拱橋每年跨徑增長是1.5米，把混凝土拱橋跨徑的世界紀錄提高155米，相當於(yu) 幹了一百年的活。

　　鄭皆連既是追求卓越的科學大家，又是傳(chuan) 道授業(ye) 解惑的師者。2015年，74歲的鄭皆連調入廣西大學，他竭盡全力培養(yang) 更多中青年優(you) 秀人才，助力橋梁事業(ye) 的持續發展。

　　在廣西大學，學生們(men) 經常能看到這樣一道“風景”：一位眉發花白、精神矍鑠的老人騎著一輛電動小三輪車去教學樓授課。

　　“這讓我印象非常深刻，也覺得非常有趣。”鄭皆連的博士研究生李顥旭說，作為(wei) 著名橋梁專(zhuan) 家，鄭皆連卻出人意料地選擇了如此簡樸的出行方式，“每當看到他駕駛著小三輪車，麵帶微笑地與(yu) 大家打招呼，我都會(hui) 感受到他平易近人的人格魅力，感佩他淡泊名利、追求樸素的生活態度。”

　　令人意想不到的還有一個(ge) 細節——鄭皆連的微信名叫“倔老頭”。“這個(ge) 名字充滿了幽默感和自嘲色彩，也形象地展現了老師在工作和學術上的堅定和執著。”李顥旭說，無論是在科研工作中攻堅克難、追求卓越，還是在培養(yang) 年輕人才時嚴(yan) 謹要求、細致指導，這種倔強的品質為(wei) 他贏得了廣泛的尊重和讚譽。

　　“第一次見麵時，老師就問我對橋梁研究是否有興(xing) 趣。”鄭皆連的博士研究生石拓說，“他說興(xing) 趣是最好的老師，如果不熱愛自己正在做的事，就很難把事情做好。”

　　“如果想把一生都獻給科技事業(ye) ，就應樹立終身奮鬥的信念，善於(yu) 發現需求，找準問題，然後持之以恒地研究。”鄭皆連語重心長地鼓勵年輕科技工作者，“科學研究需要不斷發現新問題、解決(jue) 新問題，搞科研不能一蹴而就，也無法隻憑靈光一現就把問題解決(jue) 。”

　　“大量修拱橋就會(hui) 遇到大量的問題亟待解決(jue) ，就會(hui) 產(chan) 生大量的技術創新。”鄭皆連認為(wei) ，橋梁專(zhuan) 業(ye) 是應用型專(zhuan) 業(ye) ，橋梁專(zhuan) 業(ye) 的師生應當在重大工程中接受鍛煉，提高能力，磨礪意誌，“我已經80多歲了，後麵要靠諸君努力了。”

　　在他年少時，廣西群眾(zhong) 艱難行走在簡易的木橋上；在他古稀時，廣西乃至全國的山河間，一道道飛虹已然讓天塹變通途。以鄭皆連為(wei) 代表的中國橋梁專(zhuan) 家用半個(ge) 多世紀的不懈努力，讓越來越多的國人享受著便捷的民生橋、幸福橋，讓中國的拱橋事業(ye) 在世界奏響動人的華彩樂(le) 章。(人民日報海外版 記者 王美華)