林元培：黃浦江上“畫弧線”的專家

在宇宙中，有一顆被冠以中國(guó)科學(xué)家姓名的小行星——“林元培星”，獲得此項(xiàng)殊榮的林元培，是中國(guó)工程院院士、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（以下簡(jiǎn)稱“市政總院”）資深總工程師，他曾主持設(shè)計(jì)南浦、楊浦、徐浦、盧浦和東海大橋等項(xiàng)目，是中國(guó)著名的橋梁專家。

一生都和橋打交道的林元培笑稱，“因?yàn)橼s上了好時(shí)代”，才有機(jī)會(huì)在黃浦江上造大橋，并創(chuàng)下了許多世界紀(jì)錄，“正因?yàn)樾疫\(yùn)地處在難得的歷史進(jìn)程中，作為橋梁人的我們更要堅(jiān)守造大橋?yàn)槿嗣竦某跣氖姑掠趧?chuàng)新，敢于擔(dān)當(dāng)，不懈奮斗。”

一

為黃浦江上造大橋儲(chǔ)備技術(shù)

改革開(kāi)放以后，黨中央、國(guó)務(wù)院決定開(kāi)發(fā)開(kāi)放上海浦東，黃浦江上造大橋的重任，落在了當(dāng)時(shí)市政總院總工程師林元培的肩上。

“在黃浦江上造大橋是市政總院三代總工程師的夢(mèng)想。之前沒(méi)有規(guī)劃，前兩代總工程師都沒(méi)有這個(gè)機(jī)會(huì)，而我作為第三代總工程師是福氣好，趕上了好時(shí)代。”林元培說(shuō)。那么，要建什么樣的橋呢？專家們對(duì)幾種橋型方案進(jìn)行比較，從斜拉橋、開(kāi)啟式橋、懸索橋、拱橋、桁架橋、T型剛構(gòu)橋中最終確定了斜拉橋的方案。

1980年代，物質(zhì)條件普遍落后，黃浦江上造大橋的條件很不成熟。面對(duì)這一困境，林元培沒(méi)有知難而退，他認(rèn)定機(jī)會(huì)是留給有準(zhǔn)備的人，于是提前儲(chǔ)備技術(shù)。

當(dāng)時(shí)，有三大難點(diǎn)擺在他的面前。“一、黃浦江大橋跨徑超過(guò)400米，我們沒(méi)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)；二、我們的大橋拉索技術(shù)和國(guó)際水平相差太遠(yuǎn)；三、上海是軟土地基，造橋難度大。”林元培在極其困難的條件下，開(kāi)始了中國(guó)斜拉橋技術(shù)自主探索的過(guò)程。

1985年，林元培在設(shè)計(jì)上海恒豐北路斜拉橋時(shí)，試圖解決拉索和軟土地基打深樁兩大難題。“上海為天然的沖積平原，如何防止基礎(chǔ)沉降引起上部結(jié)構(gòu)沉降，進(jìn)而影響橋下火車的通行，是該橋需要解決的一大難題。我們經(jīng)研究后決定，將鋼管樁打入地下70米的地下持力層。另外，拉索技術(shù)也在實(shí)踐中向國(guó)際水平方向修改。”為黃浦江上建橋提供技術(shù)準(zhǔn)備的，還有林元培設(shè)計(jì)的重慶嘉陵江石門大橋。

這是一座獨(dú)塔單索面雙跨斜拉橋，跨徑組合為“230米+200米”。“嘉陵江中間是一個(gè)小島，橋墩就做在這個(gè)小島上，到岸230米，我就想，這個(gè)做得成，重復(fù)一次是460米，就超過(guò)黃浦江的跨度了。”重慶嘉陵江石門大橋的建成，意味著中國(guó)已具備了修建460米跨度斜拉橋的能力。自此，在黃浦江上造大橋，林元培心里有了底氣。

二

工程不允許失敗

“創(chuàng)新是有風(fēng)險(xiǎn)的，但又是必須的，只有創(chuàng)新才有進(jìn)步，人才都是在創(chuàng)新中成長(zhǎng)的。”林元培回憶說(shuō)，為了黃浦江上的大橋，時(shí)任上海市長(zhǎng)朱镕基專門把他請(qǐng)到辦公室，只問(wèn)了一句話：“你有沒(méi)有把握？有多少把握？”

他考慮了一下，一字一句地回答道：“我有80%的把握！但是我會(huì)用120%的努力去克服困難。”

南浦大橋的設(shè)計(jì)重任便落在了林元培的肩上。但是，設(shè)計(jì)大橋的風(fēng)險(xiǎn)始終存在。事后，林元培對(duì)家人說(shuō)：“設(shè)計(jì)南浦大橋有一種走在懸崖峭壁上的感覺(jué)，但我一定要走過(guò)去。”

南浦大橋的結(jié)構(gòu)原型是當(dāng)時(shí)位于加拿大的世界第一疊合梁斜拉橋———安娜西斯橋，實(shí)地考察后，林元培發(fā)現(xiàn)橋面上已經(jīng)出現(xiàn)了上百條結(jié)構(gòu)裂縫。

“我很著急，橋梁出現(xiàn)裂縫就會(huì)有安全隱患。”回國(guó)后，他把自己關(guān)在客廳里看幻燈片，仔細(xì)琢磨那一道道讓人揪心的裂縫，細(xì)細(xì)琢磨一個(gè)個(gè)化解裂縫的方法，度過(guò)了一個(gè)又一個(gè)不眠之夜。

最終，針對(duì)安娜西斯橋的4種裂縫，他提出了4類化解方法，并將其應(yīng)用到了南浦大橋的設(shè)計(jì)當(dāng)中。全長(zhǎng)8346米的南浦大橋主跨跨徑423米，一跨過(guò)江，1991年12月1日建成通車。如今大橋已經(jīng)運(yùn)行了27年，未曾出現(xiàn)過(guò)一條結(jié)構(gòu)性裂縫。

“創(chuàng)新也是在困難中倒逼出來(lái)的。“林元培說(shuō)，做科研與做工程的區(qū)別在于，科研允許失敗，工程不允許失敗。

繼南浦大橋之后，楊浦大橋的建設(shè)，要把世界最新橋型的跨徑從465米一下提高到602米，是世界建橋設(shè)計(jì)水平的一個(gè)新高度。

“如果把已經(jīng)成功的南浦大橋設(shè)計(jì)搬過(guò)來(lái)，楊浦大橋橋墩就要落在黃浦江里，影響航道安全。為了把兩個(gè)橋墩都立在岸上，我決定把主橋跨徑設(shè)計(jì)到602米，這是當(dāng)時(shí)斜拉橋的世界第一跨度紀(jì)錄。“創(chuàng)新的艱難讓林元培每晚都無(wú)法安穩(wěn)入眠。

“如果失敗，就是大事故，不是賠錢的問(wèn)題，事關(guān)人命！”林元培只要一有時(shí)間就跑工地，找潛在的風(fēng)險(xiǎn)苗子。為了確保萬(wàn)無(wú)一失，他在設(shè)計(jì)中規(guī)劃了6條防線。

1993年9月15日，當(dāng)時(shí)世界第一跨度的楊浦大橋建成，奠定了中國(guó)在國(guó)際橋梁設(shè)計(jì)界的領(lǐng)先地位。

三

桃李滿天下 培養(yǎng)護(hù)佑千里馬

創(chuàng)新就是不滿足現(xiàn)狀。

盧浦大橋設(shè)計(jì)之初，許多人覺(jué)得可以換種橋型，塑造新景觀。林元培用自己從未嘗試過(guò)的拱橋方案進(jìn)行投標(biāo)，結(jié)果中標(biāo)，成功解決了拱橋在軟土地基建造，結(jié)構(gòu)計(jì)算和施工工藝等難題，設(shè)計(jì)出“世界第一鋼拱橋”。

這座大橋獲得了國(guó)際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(huì)的“杰出結(jié)構(gòu)大獎(jiǎng)”。“當(dāng)時(shí)該協(xié)會(huì)主席親自到上海，把銅獎(jiǎng)牌貼在盧浦大橋橋下。”林元培說(shuō)。這座大橋現(xiàn)在成了黃浦江一道靚麗的風(fēng)景線。

經(jīng)過(guò)了南浦大橋、楊浦大橋、盧浦大橋的設(shè)計(jì)，林元培再迎挑戰(zhàn)——東海大橋，從江河走向海洋。“多次大橋的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，讓我們?cè)诩夹g(shù)上沒(méi)有問(wèn)題，關(guān)鍵要點(diǎn)是，東海大橋要與洋山深水港同步建成。”

據(jù)他透露，東海大橋在外海，風(fēng)狂浪高，一年只有180天可以施工。“過(guò)去做工程，是結(jié)構(gòu)決定工藝，現(xiàn)在反過(guò)來(lái)工藝決定結(jié)構(gòu)。我們跟業(yè)主、施工單位反復(fù)討論，先確定靠得住的施工工藝，再根據(jù)工藝來(lái)定設(shè)計(jì)方案。只有這樣，才能保證設(shè)計(jì)的可靠性和可操作性，才能保證不誤工期。”

東海大橋由于采用了新的設(shè)計(jì)思路，在各方的努力下，歷經(jīng)35個(gè)月施工，于2005年5月25日實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)貫通，創(chuàng)造了中國(guó)橋梁建設(shè)史的又一個(gè)奇跡。

如今，83歲高齡的林元培雖然已經(jīng)退休，但還是會(huì)每天到辦公室半天，繼續(xù)橋梁理論研究，希望把目前工程上尚未解決的問(wèn)題提升至理論層面。平時(shí)，他也常常會(huì)給年輕人做的方案提提意見(jiàn)，做一些顧問(wèn)性的工作。他笑道，退休后自己終于能睡個(gè)安穩(wěn)覺(jué)，不用整天提醒吊膽擔(dān)心設(shè)計(jì)出問(wèn)題。

“橋何名歟？曰奮斗。”這是中國(guó)現(xiàn)代橋梁之父茅以升的名言，昭示著橋梁人不懈奮斗、服務(wù)人民的初心。

林元培說(shuō)，作為一名橋梁人，自己與橋打了一輩子交道，不管過(guò)程中遇到多少困難和挫折，他始終牢記自己的初心使命—努力建大橋、報(bào)效祖國(guó)。作為一名老共產(chǎn)黨員，他始終牢記共產(chǎn)黨人的初心使命—為人民謀幸福，也正是這份初心使命，讓他勇往直前，敢為天下先。

來(lái)源：澎湃新聞