發(fā)布時(shí)間:2022-02-07 11:52 | 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 2022年02月7日 第05版 | 查看:681次
惠迎新參與建設(shè)的烏瑪高速公路 視覺(jué)中國(guó)供圖
惠迎新 受訪者供圖
寧夏大學(xué)教授、寧夏交通建設(shè)股份有限公司副總工程師 惠迎新
◎本報(bào)記者 王迎霞
我有幸學(xué)習(xí)了這個(gè)專(zhuān)業(yè),又幸運(yùn)地趕上了國(guó)家交通事業(yè)大發(fā)展的機(jī)遇,這是我的運(yùn)氣。但光有運(yùn)氣是不夠的,還要有能抓住機(jī)遇的能力,未來(lái)我將和團(tuán)隊(duì)更加銳意進(jìn)取,為交通建設(shè)與科技發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。
汶川地震發(fā)生時(shí),已經(jīng)拿到碩士研究生錄取通知書(shū)的惠迎新,正在進(jìn)行本科畢業(yè)設(shè)計(jì)。地動(dòng)山搖的那刻,他腦海里閃過(guò)一個(gè)念頭:若有機(jī)會(huì),將來(lái)一定要從事抗震方面的研究,減少地震災(zāi)害給國(guó)家?guī)?lái)的巨大損失。
帶著這個(gè)心愿,惠迎新碩士畢業(yè)后又到東南大學(xué)繼續(xù)深造,讀博期間接觸的第一個(gè)課題,就是汶川地震災(zāi)后橋梁重建。這位寧夏大學(xué)教授,寧夏交通建設(shè)股份有限公司副總工程師、研發(fā)中心主任,將其理解為“冥冥之中注定的緣分”。
2021年12月29日,我國(guó)首條穿越沙漠腹地的高速公路——烏瑪高速(青銅峽至中衛(wèi)段)建成通車(chē)?;萦聨ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員研發(fā)的風(fēng)積沙路基干壓法填筑成套技術(shù),被成功應(yīng)用在該項(xiàng)目中。未來(lái),他的愿望是,把這項(xiàng)技術(shù)從寧夏推廣至全國(guó)。
提出“犧牲跨”抗震設(shè)防理念
在地震活動(dòng)斷層上建橋,一直是工程界難以逾越的技術(shù)難題。
兩個(gè)橋墩組成一跨,我們通常見(jiàn)到的大跨徑橋梁,其主梁通常是由兩三跨連接組成的,一旦斷層發(fā)生錯(cuò)動(dòng),這些跨的結(jié)構(gòu)都會(huì)受到影響,進(jìn)而嚴(yán)重威脅橋梁的安全性。
讀博期間,惠迎新參與了國(guó)內(nèi)第一座跨越活動(dòng)斷層的特大型橋梁——海南鋪前文昌大橋的前期設(shè)計(jì)和研究工作。
面對(duì)國(guó)內(nèi)外無(wú)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工程案例可循的困境,惠迎新在導(dǎo)師、國(guó)家減災(zāi)委員會(huì)專(zhuān)家王克海的指導(dǎo)下查閱了大量資料,進(jìn)行各種可能方案的設(shè)計(jì)和仿真分析計(jì)算,最終提出了“犧牲跨”的抗震設(shè)防理念。
“我的想法就是讓主梁變成各自獨(dú)立的一跨,地震發(fā)生時(shí),最常見(jiàn)的情況是這一跨毀損,周?chē)鷰卓缛酝旰?。另外,橋梁附近還配套了‘戰(zhàn)備梁’,如果需要恢復(fù)交通,‘戰(zhàn)備梁’立即就能架上去,不影響災(zāi)后重建?!被萦潞蛯?dǎo)師為這一跨取名為“犧牲跨”。
最終,這一全新的建造理念被成功應(yīng)用到海南鋪前文昌大橋的建設(shè)當(dāng)中。
在此基礎(chǔ)上,惠迎新對(duì)跨斷層橋梁的地震動(dòng)輸入、分析模型等問(wèn)題開(kāi)展了系統(tǒng)研究,并據(jù)此最終完成博士學(xué)位論文《跨斷層橋梁地震動(dòng)輸入及結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)研究》。這是我國(guó)在跨斷層橋梁工程抗震領(lǐng)域的首篇學(xué)位論文,多項(xiàng)成果填補(bǔ)了該領(lǐng)域研究的空白。
2016年初,惠迎新博士畢業(yè),以人才引進(jìn)的方式來(lái)到寧夏,先后就職于寧夏大學(xué)、寧夏交通建設(shè)股份有限公司,從事教學(xué)和科研工作。
寧夏是強(qiáng)震區(qū),國(guó)內(nèi)23條主要地震帶中,有2條在這里,歷史上曾發(fā)生過(guò)8.5級(jí)的海原大地震。然而,多年來(lái)這里卻未得到過(guò)橋梁抗震研究者的關(guān)注,惠迎新決心將自己所學(xué)運(yùn)用到實(shí)踐中去。
截至2020年底,寧夏境內(nèi)共有橋梁5133座,這些強(qiáng)震區(qū)橋梁都面臨著被地震破壞的風(fēng)險(xiǎn)。在自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目《寧夏地區(qū)震后橋梁快速維修加固關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》的支持下,惠迎新對(duì)寧夏地區(qū)震后橋梁快速維修加固關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)了系統(tǒng)的研究與應(yīng)用。
“在寧夏科學(xué)技術(shù)廳和交通運(yùn)輸廳多個(gè)科研項(xiàng)目的支持下,我離自己最初的想法越來(lái)越近了。”惠迎新說(shuō)。
科研不能“躲進(jìn)小樓成一統(tǒng)”
作為科研人員,惠迎新反對(duì)為了科研而科研。從高校來(lái)到工程一線(xiàn)后,這種感觸更加深刻。
“科學(xué)研究絕不是‘躲進(jìn)小樓成一統(tǒng)’,科研人員只有深入到解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的過(guò)程中,成果才能得到驗(yàn)證,進(jìn)而取得不斷進(jìn)步。”這是他常掛在嘴邊的一句話(huà)。
當(dāng)前的橋梁評(píng)估規(guī)范,只針對(duì)新建橋梁提出了抗震設(shè)計(jì)方法,然而對(duì)已投入運(yùn)營(yíng)的既有橋梁如何進(jìn)行抗震評(píng)估、怎樣制定加固方案,規(guī)范并未涉及。
自2019年起,寧夏首次對(duì)既有橋梁進(jìn)行抗震評(píng)估和能力提升。沒(méi)有規(guī)范可依、沒(méi)有成熟技術(shù),該工作的任務(wù)量特別大,這成為擺在大家面前的棘手問(wèn)題。
惠迎新團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐,提出了既有橋梁的快速檢測(cè)評(píng)估技術(shù)。通過(guò)應(yīng)用該技術(shù),寧夏1800多座修建于2008年之前的“老橋”都得到了有效評(píng)估,為隨后的加固工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這項(xiàng)技術(shù)也很快在區(qū)外橋梁的抗震評(píng)估中得到應(yīng)用。
工程技術(shù)發(fā)展到今天,越來(lái)越需要信息化手段展現(xiàn)整個(gè)建設(shè)周期,尤其是對(duì)于復(fù)雜橋梁的設(shè)計(jì)、施工和后期運(yùn)營(yíng)。于是,BIM(建筑信息模型)技術(shù)應(yīng)“需”而生。
寧夏最開(kāi)始探索應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)時(shí),只是用它把施工工藝以動(dòng)畫(huà)形式展現(xiàn)出來(lái),而建筑的其他信息卻未呈現(xiàn)。“這不是BIM技術(shù)的核心價(jià)值?!被萦聨ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用該技術(shù)兩年后遇到了瓶頸,經(jīng)過(guò)與同行的廣泛交流學(xué)習(xí),終于在2018年開(kāi)發(fā)出一個(gè)BIM信息化平臺(tái)。
“模型作為載體,設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等信息都可以附著在上面,各相關(guān)單位也都可以在這個(gè)模型上做相應(yīng)工作。而且平臺(tái)能對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行管控,工程進(jìn)度一目了然。”惠迎新笑稱(chēng),“我們與全國(guó)是同步研發(fā)的,沒(méi)有拖后腿?!?/p>
這項(xiàng)名為“基于BIM技術(shù)的橋梁工程建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理平臺(tái)”的成果以中衛(wèi)南站黃河大橋?yàn)橐劳?,成為寧夏第一個(gè)BIM科研示范工程項(xiàng)目。
目前,惠迎新團(tuán)隊(duì)的多項(xiàng)科研成果相繼產(chǎn)出,以輸出或服務(wù)形式應(yīng)用于寧夏、廣東、安徽、山東、新疆等地多座大跨橋梁的建設(shè),受到了行業(yè)內(nèi)一致認(rèn)可。
把固廢變成道路施工材料
縱使惠迎新那樣熱愛(ài)橋梁,但寧夏境內(nèi)的公路里程數(shù)遠(yuǎn)勝于橋,于是他走上了轉(zhuǎn)型之路。
烏瑪高速公路要穿越沙漠腹地,面臨著水和筑路材料短缺的難題。如果按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,先把石材和砂礫運(yùn)到沙漠,再澆上大量的水讓砂礫成型、凝結(jié),這樣做的成本會(huì)很高。
“能不能就地取材,讓沙子成為筑路材料?節(jié)水、省材可一舉兩得?!睂幭慕煌ńㄔO(shè)股份有限公司為此組建研發(fā)團(tuán)隊(duì),惠迎新又帶著大家開(kāi)始了新的嘗試。
他們研發(fā)出一種叫做“干壓法”的施工工法,最終在烏瑪高速部分路段實(shí)施,產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。今后,寧夏境內(nèi)沙漠公路的修建都將參照這個(gè)方法執(zhí)行。
在烏瑪高速建設(shè)過(guò)程中,寧夏交通運(yùn)輸廳批復(fù)了重大科技專(zhuān)項(xiàng)《基于綠色生態(tài)理念的沙漠腹地高速公路建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究》,惠迎新團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了很多子課題,涵蓋公路養(yǎng)護(hù)、防沙治沙等方面。如今,固廢道路化應(yīng)用是他們重點(diǎn)研究的新領(lǐng)域。
每年,寧夏產(chǎn)生的各種工業(yè)固體廢物(以下簡(jiǎn)稱(chēng)固廢)超過(guò)2億噸,且種類(lèi)多、存量大,而寧夏本身產(chǎn)業(yè)不均衡不完善,導(dǎo)致消納能力較低。于是,惠迎新團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)這個(gè)方向申請(qǐng)成立了寧夏固廢資源道路化綜合利用技術(shù)工程研究中心,去年年初獲自治區(qū)發(fā)改委批復(fù)。他們把粉煤灰、煤矸石、鋼渣等固廢材料用在道路建設(shè)中,變廢為寶,開(kāi)辟出一條適合于寧夏固廢資源工程應(yīng)用的路徑,這些技術(shù)成果會(huì)很快應(yīng)用于即將施工的烏瑪高速(惠農(nóng)至石嘴山段)、國(guó)道109改擴(kuò)建項(xiàng)目等實(shí)體工程。
只有坐得住冷板凳,才能做得出大成果。
2018年9月,惠迎新正在進(jìn)行中衛(wèi)南站黃河大橋的抗震方案研究。這座大橋混凝土主橋跨徑120米,是寧夏單跨跨徑最大的混凝土梁橋。大跨、橋?qū)?、墩矮、?qiáng)震區(qū),給抗震設(shè)計(jì)方案確定帶來(lái)了極大困難。
彼時(shí),項(xiàng)目建設(shè)方擬邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)諸多知名專(zhuān)家于2018年9月19日赴浙江杭州召開(kāi)方案論證會(huì),而就在前一天,惠迎新的妻子生下女兒。在人生中如此重要的時(shí)刻,他來(lái)不及照顧妻女,匆匆趕去機(jī)場(chǎng)。
正是憑著這股自強(qiáng)不息、勇攀高峰的精神,惠迎新走出了一條產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的路,先后獲交通運(yùn)輸部“青年科技英才”、“寧夏青年拔尖人才”、中國(guó)科學(xué)院“西部青年學(xué)者”等榮譽(yù),被聘為“中國(guó)公路學(xué)會(huì)青年專(zhuān)家委員會(huì)委員”“中國(guó)公路學(xué)會(huì)橋梁和結(jié)構(gòu)工程分會(huì)理事”……
但他卻將這種種成績(jī)歸功于“運(yùn)氣”。
“我有幸學(xué)習(xí)了這個(gè)專(zhuān)業(yè),又幸運(yùn)地趕上了國(guó)家交通事業(yè)大發(fā)展的機(jī)遇,這是我的運(yùn)氣。但光有運(yùn)氣是不夠的,還要有能抓住機(jī)遇的能力。未來(lái)我將和團(tuán)隊(duì)更加銳意進(jìn)取,為交通建設(shè)與科技發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)?!被萦抡f(shuō)。
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