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【大工人物·校友篇】高纪兵:与时代并肩的桥梁工匠

作者:刘晏如 来源:校友工作处 时间:2018-07-09 08:24

【校友档案】高纪兵,中国交通建设股份有限公司港珠澳大桥岛隧工程项目总经理部副总工兼总工办主任、中交第二航务工程局有限公司总工办副主任。1996年—2000年就读于我校交通土建工程专业。工作17年来,一直在施工一线从事工程技术研究,在港珠澳大桥、苏通大桥等超级工程建设中参与研发了诸多世界领先的技术,累计取得43项发明专利,与团队创造了多项国内外工程记录;荣获湖北省科技进步二等奖、中国航海学会一等奖、中国交建科技进步一等奖、二等奖、公路学会科技进步特等奖、二等奖等,2017年获第五届“中国交建十大杰出青年”荣誉称号。十九大召开前夕,作为全国仅有的9名基层党员代表之一,参加国务院新闻办举行的中外记者见面会并答记者问。

三月的珠海,生机勃勃,蓄势待发,潮湿却舒适的空气中,港珠澳大桥像一条宏伟却轻盈的巨龙横亘在浩瀚无边的伶仃洋上。高纪兵坐在干净整洁的办公室里,第一次静心回顾着走出大学校门后这18年的岁月。

1996年,国家迎来第九个五年计划,机械工业飞速发展,道桥专业人才需求量急剧增加。同年,高纪兵从江苏扬中家乡来到大工,次年,读大二的他毫不犹豫选择交通土建工程专业。“学在大工”是他对大学四年最大的感悟。在交通土建工程专业,繁重的课业压力让他不敢松懈,“我和室友一起,每天晚饭后就满世界找自习室学习”。班级里有一半同学选择考研,但渴望到外面世界看看的高纪兵最终选择走出校园,虽然施工生活风雨兼程,但他相信,怀揣梦想未来可期。

蓄势:桥箱上的黎明

2000年6月,高纪兵来到重庆中交二航局二公司工作。一个月的培训后,他迎来了人生中第一所施工桥——鄂黄大桥。“这是我参与过的最苦的桥”,作为为数不多的会用CAD画图的大学生,高纪兵却也每天在工地上跑,24小时连续倒班。他戏谑的说,“像民工,每天干12个小时,干完就回来睡觉,当然,如果上白班,那晚上回来还要手写工程方案”,“鄂黄大桥有两个百米高塔,两塔相距也有几十米,只用一米多宽的临时通道连接,我只能硬着头皮从这边走到那边,每天往返”。

君子求诸己,小人求诸人。少言寡语却踏实肯干的高纪兵,很快得到领导赏识。2002年,他参建了当时世界第一跨径斜拉桥——苏通大桥成为人生重要转折点。四年时间,高纪兵经历了苏通大桥从前期临时工程到贯通竣工的整个过程,在收获事业成功的同时,也组建了幸福的家庭,成为了一名父亲。“很多人说我是苏通大桥最大的人生赢家,把所有事情在这里都干完了。”他笑着说。

高纪兵在31岁时担任了当时国内最大跨径连续钢箱梁桥梁——崇启大桥的总工程师。如果说鄂黄大桥是高纪兵经历过的最苦的桥梁,那么崇启大桥就是他经历过的最累、压力最大的桥梁。“作为总工程师,基本上所有的决策、所有的技术方案都需要自己定。”

崇启大桥最大的难度是要将185米的钢箱梁整体吊装,在其他工程师都纷纷摇头的时候,高纪兵一个人将钢箱梁的生产、质量、安全、安装进度、协调等方面工作全部扛在肩上。在钢箱梁吊装施工的两个月里,高纪兵每天凌晨四点钟起床,冲一大杯咖啡带在身上,走上钢箱梁的梁顶,一个人站在梁顶进行吊装的总体协调与指挥,用对讲机指挥着工人进行吊装。“这段经历让我形成了大局观,当从上到下所有事物都交给我的时候,我必须要处理得清清楚楚。”

十年间,高纪兵将年轻岁月的“苦”和“累”都尝尽,经历着中国从“桥梁大国”到“桥梁强国”的转变。十年间,很多与他一同进入公司的技术人员都转去做了行政管理,而他依然坚定地留在一线,毫无怨言地将“脏活累活”包揽,架起一座座祖国山河的脊梁。

2011年,崇启大桥主跨合龙后,高纪兵收到了港珠澳大桥岛隧工程建设的邀请函,他怀着激动的心情办理了工作交接,马不停蹄地从长江口奔赴到浩瀚无边的伶仃洋。

创新:征战港珠澳

港珠澳大桥岛隧工程项目包括两个十万平米的海中人工岛、中间6.7公里的沉管隧道以及700多米连接桥,而岛隧工程项目又是整个港珠澳大桥的控制性工程,技术难度最高,投资份额最大。作为岛隧工程总经理部副总工,高纪兵负责技术研发。然而,刚到新工作岗位的他,对即将面临的艰难和挑战一无所知。“这个工程难点是在海底建一条沉管隧道,而我以往是做桥梁的,所学专业和经验完全用不上。”高纪兵苦笑。港珠澳大桥的海底沉管隧道由33节巨型沉管拼接而成,这些沉管每节长180米,近四层楼高,隧道内宽可达双向六车道,重量近8万吨,比一艘中型航空母舰还要大,是目前世界上最大的沉管。无疑,“自主研发”和“沉管安装”是摆在高纪兵和团队面前的最大挑战。

沉管结构设计创新在高纪兵的记忆中最为深刻。

自1928年人类工程史上修建第一条钢筋混凝土沉管隧道以来,所有沉管结构只有刚性和柔性两种,但现有工程记录显示,这两种结构体系沉管隧道都是浅埋隧道,而港珠澳大桥隧道是世界上唯一深埋沉管隧道,最深沉放水下44.5米,上有20多米覆盖层,超过浅埋沉管5倍的荷载。“如果采用传统的结构体系,沉管结构得不到安全保障。”

面对问题,国外权威隧道专家给出“深埋浅做”的两个解决方案:其一,在沉管顶部回填与水差不多重的轻质填料,这需要增加十多亿元人民币投资,工期也将延长;其二,在120年运营期内控制回淤物厚度,进行维护性疏浚,维护费数十亿元人民币。

这样昂贵的代价让中国工程师心有不甘,经过近一年的攻坚克难,他们在刚性结构的基础上提出了半刚性结构的概念,“刚性结构好比一块长条积木,柔性结构好比将小积木块拼接成积木条。我们提出的‘半刚性’结构,相当于用小积木块拼成积木条的同时,在每两节积木块中间用松紧带连接起来,让它们实现既分离又相互间有联系。”高纪兵介绍,这能有效增强深埋沉管的结构安全性。

半刚性结构理念一提出就遭到了国内外诸多同行专家的质疑,说服专家取得共识似乎比论证技术本身更艰难,这个艰难过程从2012年底一直持续到2013年8月。最终,他们邀请国内外6家专业研究机构进行“背对背”分析计算,从模型试验及原理上验证“半刚性”结构。研究论证结果趋同,证明“半刚性”是从结构上解决沉管深埋的科学方法,最终得到了一致认可。

经过两年的努力和坚持,“半刚性”只花费了极小的代价就把沉管深埋的构想变成了现实。到2016年11月23日,已安装隧道总长达到5130米,不仅已是世界上最长的公路沉管隧道,也超过了国内沉管隧道总和。从此,世界百年沉管结构的工具箱除了已有的“刚性”、“柔性”之外,还增加了“半刚性”的新成员。

自主研发沉管结构只是海底沉管建设的第一步,每一节沉管安装都是项目“生死攸关”的冒险,用岛隧工程项目总经理林鸣的话说,“33个管节的安装就像连续33次考上清华”!“第一节沉管安装时,项目走了很多人,因为没有信心能成功”,高纪兵说。由于海底隧道是大桥主体控制性工程段,因此,对沉管间安装的误差控制非常严格。“沉管横截面积约400平方米,安装最大误差不能超过5厘米。”然而,当E10管节安装完,误差却为8.5厘米,超出既定标准。“是安装技术有问题,还是管理决策流程有问题?”国内外同行专家中充斥质疑,安装施工停滞3个多月。

高纪兵坦言,“那是我唯一想做逃兵的一次,这种质疑可能导致我们上百号人一年半的技术攻关被全盘否定。”那段日子,他白天陪同交通部督查小组检查,随时解答对方提出的问题,晚上彻夜不眠,将白天督查情况整理成文汇报。同时,他带领技术团队分析E10管节安装过程中各项数据和流程,找出偏差过大的根源。

一个多月后,项目海洋观测团队发现了深水“齿轮现象”,即与普遍认知不同,海底深槽内存在大流速,安装过程中,巨大体量的沉管会受到很大的冲击力,影响安装精度。随后,高纪兵和技术团队完成了“海流实时监测与沉管运动姿态实时监测”和“对接窗口”预报保障系统研发,让沉管安装过程“看得见、摸得着”,成功破解世界级难题,填补世界范围内深水深槽沉管安装的技术空白。

七年的港珠澳工程,让高纪兵找到了自己的解压方式——快走。“每天晚上从营地走到唐家市场,往返路程近10公里。走着走着,人就静下来了,头脑也变得清晰。”

大桥全线贯通的时刻逼得越近,高纪兵和团队的工程师越不敢有一丝松懈和怠慢,收尾工作精细到工程中的每个角落、每条缝隙,希望能将这备受世界瞩目的超级工程犹如艺术品样交给国家和人民。

梦想:做肩负时代使命的科学工匠

2017年10月9日,39岁的高纪兵作为全国9名优秀青年共产党员的代表之一,参加了十九大前夕召开的中外答记者问座谈会,他将18年的一线工作经历融入到对时代、对祖国的感恩中:“青年人要走在时代的前面,做时代的奋进者、开拓者与奉献者。这个时代给予了我们创新的空间,工程人员只要想得到,就可以做得到,这就是我们工程人生活在新时代的幸福。”

在高纪兵看来,勇敢担当、甘愿奉献、不断创新是成为一名优秀的工程师必须具备三大品质,不仅是“科学家与工匠”的结合体,更要有心中的追求和梦想。“如果每个行业都有梦的话,就会构成中国梦。港珠澳大桥开工前,我们梦想将它做成世界一流的项目,要打破国外技术上的封锁,我们做到了!”

关于未来,高纪兵有些腼腆地说:“这个工程做完后,其实我想要休息一段时间。2000年毕业到现在,我该安稳下来,有一个稳定的家了。”如实,这个生长在江苏的小伙子,在相继辗转湖北、上海和珠海后,成为中国桥梁建设中肩负使命和重任的中流砥柱。这18年来,每年累计20天的假期,他从来没有休完过。女儿和家人,一直是他隐埋在心中最深的牵挂。今年,是高纪兵在港珠澳大桥工程中第一次回家过年,未来,他希望每年都能与家人团圆。

责任编辑:姚璐

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