創新精神是工程技術人員的靈魂

摘要:目前，工程技術人員在工作中普遍依賴國家和地方發布的技術規范、標準圖集等指導性文件，缺乏獨立思考問題和解決問題的能力。基于此，列舉了南方雪災等幾個典型的案例，分析了由于盲從帶來的嚴重后果，提出了創新精神是工程技術人員的靈魂的概念。

關鍵詞:技術人員;創新精神;靈魂

中圖分類號:D64 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2010)26-0231-02

近年來，我國工程技術人員的人數不斷增加，整體水平比以前有顯著提高。隨著國家規范、標準圖集等指導性文件的不斷完善，許多工程技術人員對其依賴性越來越明顯，逐漸喪失了獨立思考問題和解決問題的能力。

一、2008年南方雪災的反思

在2008年南方的雪災中，許多鐵塔被冰雪壓倒，造成供電中斷，直接導致巨大的災難。筆者認為，國家規范的疏漏是造成鐵塔倒掉的根源。比如國標GB 50061-97(66KV及以下架空電力線路設計規范)第3.0.3條:架空電力線路設計采用的導線或地線的覆冰厚度，在調查的基礎上可取5mm、10mm、15mm或20mm。覆冰時的氣溫應采用-5℃。覆冰時的風速宜采用10m/s。第3.0.1條:架空電力線路設計的氣溫應根據當地10-20年氣象記錄中的統計值確定。然而，雪災中鐵塔上的導線覆冰厚度最高達100mm，塔身及絕緣子上也全結成了水桶。 這樣多的額外荷載由鐵塔來承受，遠遠超出了國家規定的鐵塔使用條件。

顯然，國家規范中根據當地10～20年氣象記錄確定設計標準的說法是不完善的。鐵塔的平均使用壽命超過20年，也就是說設計的鐵塔能承載的覆冰厚度較小，理論上鐵塔超載的概率大于50%，這樣的設計不可能避免惡劣天氣條件下鐵塔傾覆的可能性。而關于覆冰時的氣溫規定、覆冰時的風速規定、架空電力線路設計的氣溫規定，顯然也必將是中國電網的隱憂。

舉世聞名的趙州橋距今已有約1400年的歷史了，可是我們的設計規范僅僅用10～20年的氣象紀錄來確定工程設計標準。試問，有多少電氣工程技術人員敢于懷疑國家規范的權威性呢?

進一步分析，北方鐵塔之所以沒有出現過大面積倒塌的原因是:一般情況下，天氣干冷，塔身通常不會凝冰，導線上通常只是有附著的積雪，沒有大量的冰掛，而且在設計時覆冰厚度比南方地區取得大一些，一般在20～30mm。可是誰敢斷言，北方永遠不會出現此類事故呢?如果這類事故在北方大面積出現，試想會產生什么樣的后果呢?

二、四川大地震的啟示

2008年的四川汶川地震發生在我國的南-北地震構造帶的中段、青藏高原東緣的北東向龍門山斷裂帶上。龍門山斷裂帶屬于中生代造山運動形成的斷裂褶皺帶，新生代以來、至晚第四紀以來仍然有不同程度的活動，是一條大型的活動斷裂帶，北東走向。

四川大地震的震級為8.2級。在大地震之前，全國的建筑物使用統一的抗震設計規范。根據大陸板塊理論可以看出，全國采用統一的抗震標準是不恰當的。筆者認為，我國地域遼闊，部分地區處于板塊交界處，其抗震標準應由地方政府根據具體地區有史以來的地震記錄制定，將抗震標準提高到足以應對幾百年一遇地震的水平，個別不宜居住的地區不應設立城市。而四川處于板塊交界處，據史料記載地震頻繁，理應在地震高發區制定較高抗震等級的設計規范。

國標GB50011-2001(建筑抗震設計規范)第1.0.1條:抗震設防的基本思想是“小震不壞，大震不倒”。這句話的意思是發生大地震后房子不倒就達標了。汶川地震表明，即使房屋不完全倒塌，照樣會有許多人死于非命，這些不塌的房子沒有任何用處，那“大震不倒”還有多少意義呢?

假如有一天核電站出現大震不倒的情況，會不會有更多的人受害呢?

三、趙州橋的啟示

趙州橋不僅設計獨特，而且建造技術也非常出色，有許多創造性。

1.橋址選擇比較合理，使橋基穩固牢靠。李春根據自己多年豐富的實踐經驗，經過嚴格周密勘查、比較，選擇了河兩岸較為平直的地方建橋，這里的地層是由河水沖積而成，地層表面是久經水流沖涮的粗砂層，以下是細石、粗石、細砂和粘土層。根據現代測算，這里的地層每平方厘米能夠承受4.5到6.6公斤的壓力，而趙州橋對地面的壓力為每平方厘米5～6公斤，能夠滿足大橋的要求。自建橋到現在，橋基僅下沉了5厘米，說明這里的地層非常適合于建橋。

2.趙州橋的砌置方法新穎，施工修理方便。李春就地取材，選用附近州縣生產的質地堅硬的青灰色砂石作為建橋石料，在石拱砌置方法上，均采用了縱向(順橋方向)砌置方法，就是整個大橋是由28道各自獨立的拱券沿寬度方向并列組合而成，拱厚皆為 1.03米，每券各自獨立，單獨操作，相當靈活，每券砌完全合攏后就成一道獨立拼券，砌完一道供券，移動承擔重量的“鷹架”，再砌另一道相鄰拱。這種砌法有很多優點，既可以節省制作“鷹架”所用的木材，便于移動;同時又利于橋的維修，一道拱券的石塊損壞了，只要嵌入新石，進行局部修整就行了，而不必對整個橋進行調整。

3.在保持大橋穩定性方面采取了許多嚴密措施。為了加強各道拱券間的橫向聯系，使28道拱組成一個有機整體，連接緊密牢固，李春采取了一系列技術措施。每一拱券采用了下寬上窄、略有“收分”的方法，使每個拱券向里傾斜，相互擠靠，增強其橫向聯系，以防止拱石向外傾倒;在橋的寬度上也采用了少量“收分”的辦法，就是從橋的兩端到橋頂逐漸收縮寬度，從最寬9.6米收縮到9米，以加強大橋的穩定性。在主券上均勻沿橋寬方向設置了5個鐵拉桿，穿過28道拱券，每個拉桿的兩端有半圓形桿頭露在石外，以夾住28道拱券，增強其橫向聯系。在4個小拱上也各有一根鐵拉桿起同樣作用。在靠外側的幾道拱石上和兩端小拱上蓋有護拱石一層，以保護拱石;在護拱石的兩側設有勾石6塊，勾住主拱石使其連接牢固。為了使相鄰拱石緊緊貼合在一起，在兩側外券相鄰拱石之間都穿有起連接作用的“腰鐵”，各道券之間的相鄰石塊也都在拱背穿有“腰鐵”，把拱石連鎖起來。而且每塊拱石的側面都鑿有細密斜紋，以增大摩擦力，加強各券橫向聯系。這些措施的采取使整個大橋連成一個緊密整體，增強了整個大橋的穩定性和可靠性。

4.趙州橋的橋臺獨具特色。橋臺是整座大橋的基礎，必須能承受大橋主拱圈(橋身主體)軸而向力分解而成的巨大水平推力和垂直壓力。趙州橋的橋臺具有下述特點，低拱腳:拱腳在河床下僅半米左右;淺橋基:橋基底面在拱腳下1.7米左右;短橋臺:由上至下，用逐漸略有加厚的石條砌成5米長、6.7米寬、9.6米高的橋臺。這是一個既經濟又簡單實用的橋臺。為了保障橋臺的可靠性，李春采取了許多相應的固基措施。為了減少橋臺的垂直位移(即由大橋主體的垂直壓力造成的下沉)，李春采取了在橋臺邊打入許多木樁的措施，以此來加強橋臺的基礎;這種方法在今天的廠房、橋梁的建造上也經常采用。為了減少橋臺的水平移動(即由大橋主體的水平推力造成的橋臺后移)，李春采用了延伸橋臺后座的辦法，以抵消水平推力的作用。為了保護橋臺和橋基，李春還在沿河一側設置了一道金剛墻，一方面可以防止水流的沖蝕作用，另一方面金剛墻和橋基、橋臺連成一體，增加了橋臺的穩定性。由以上措施保證了大橋具有堅固的橋臺，提高了大橋的堅實程度。

趙州橋距今已1400年，經歷了10次水災，8次戰亂和多次地震，特別是1966年邢臺發生的7.6級地震，距趙州橋僅有40多公里，趙州橋都沒有被破壞，正是這些創造性的技術保證了趙州橋超常的使用壽命。

在科技高度發達的今天，我們的工程技術人員能造出使用壽命1400年的建筑嗎?

四、工程技術人員的境界

筆者認為，工程技術人員在職業生涯中有三個境界:

第一個境界是學習階段，通俗地講，是別人會的他不會。這個階段通常比較謙虛，一般不獨立承擔重大項目，通常不會造成重大的社會危害。

第二個境界是技術成熟階段，通俗地講，是別人懂的他基本能懂，但缺乏自己獨立的認識。這個階段通常比較自滿，有些技術人員獨立承擔了重大項目，由于設計施工方法不當，給社會甚至給自己造成嚴重的傷害。

第三個境界是超然階段，通俗地講，是別人不會的、沒有注意到的，他基本都考慮到了，有更多的不同尋常的觀點去克服前人的錯誤，甚至提出自己的理論或技術，這就是創新。這個階段通常是既謙虛謹慎、又大膽創新的。只有此類認真負責的技術人員承擔了重大項目，才能給社會帶來寶貴的財富和知識。

五、創新精神是工程技術人員的靈魂

先舉個例子:有一個工齡二十多年的老電工在拆除一組電桿的時候，有一根電桿意外地倒下來，他從電桿上跳下來后全身5處骨折，其中2處粉碎性骨折。該電桿為臨時施工線桿，在電桿施工完成以后，被取走了自然地坪以下、設計地坪以上的覆土，致使電桿埋深只剩200毫米。這位老電工癱瘓在病床上近兩年時間，百思不得其解，此后他問筆者:“為什么你多次指揮臨時電桿拆除工程均未發生任何事故，而我嚴格按照電工操作規程作業卻出了事故呢?”筆者告訴他:“我總能在電桿拆除時找來十個左右的建筑工人從三個方向拉住電桿，這樣做既安全，又能保證被拆電桿的質量，一舉兩得，這是筆者自己想出來的辦法，你不能簡單地認為電工操作規程是錯的，遇到具體問題要具體處理才是最重要的。”

錢學森臨終時指出:“今天我們辦學，一定要有加州理工學院的那種科技創新精神，培養會動腦筋、具有非凡創造能力的人才。我回國這么多年，感到中國還沒有一所這樣的學校，都是些一般的，別人說過的才說，沒說過的就不敢說，這樣是培養不出頂尖帥才的。我們國家應該解決這個問題。”

筆者希望廣大的工程技術人要有自己的思路和方法，敢于懷疑前輩的、老師的、專家的經驗和理論，主動避免各種隱患，甚至提出自己獨特的觀點、見解乃至理論。面對眾多的理論和技術，要點燃智慧的火炬，批判性地探索真理，靈活地運用所學知識服務于社會。

參考文獻:

[1] 中華人民共和國電力工業部.GB 50061-97.66KV及以下架空電力線路設計規范[S].中華人民共和國建設部.北京:中國標準出版社，1998:3-4.

[2] 中華人民共和國建設部.GB50011-2001.建筑抗震設計規范[S].中華人民共和國建設部.北京:中國標準出版社，2002:6.