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【AECOM人物面对面】“桥王”细说“桥”的魅力

AECOM 2019-07-14

“桥是人们从此岸到彼岸的物理连结,也承载着人与地之间的情感纽带。”——这是来自英国土木工程师协会(ICE)成立近200年来第20枚金奖得主、被公认为是近世纪最伟大的桥梁工程师之一、在办公室里人称“桥王”的AECOM全球大跨度和特殊桥梁团队总监岑肇雄博士(Dr. Robin Sham)对“桥”充满诗意与哲学思维的理解。

在国际桥梁界,每每谈论将工程科学应用于大型桥梁建设的话题,首先想到的就是岑肇雄博士。岑博士是全球少数拥有丰富的特大型桥梁工程设计及建设经验的专家,他结合技术与艺术,将每一座桥独有的魅力呈现在世人面前,他凭借其杰出的贡献在全球范围内获得了不胜枚举的荣誉。
△ 岑肇雄博士获得的全球荣誉包括:国际桥梁大会最高奖项乔治·理查德森奖、英国土木工程师协会布鲁内尔大奖及金奖、英国咨询局颁发的年度英国咨询师大奖、美国最佳技术创新奖、美国土木工程师协会土木工程杰出贡献奖、英国伦敦城市行业协会院士、结构工程师协会金奖及工程结构大奖、美国建筑创新论坛Nova奖等。

宏伟建设 屡破纪录
在其三十八年的辉煌职业生涯中,岑肇雄博士主持了遍布亚、美、欧几大洲的多座大跨度桥梁工程,其中多项工程打破了当时的世界纪录。
△ 泰州大桥,全球首座三塔悬索桥,将北岸的泰州与江南的镇江、常州连成一线。
△ 岑肇雄博士是全球首个提出“长跨度桥梁和复杂结构桥梁的建造方式决定了其设计”的桥梁专家。
△ 香港昂船洲大桥(上)是一座双塔单柱斜拉桥,原计划建成时为世界上跨度最长的斜拉桥(建成时已被苏通大桥超越),其是全球首座采用混凝土与不锈钢桥塔的桥梁。
△ 苏通大桥(下)是全球首座超千米特大跨斜拉桥,其新型的桥梁结构体系,克服了恶劣气象条件、复杂水文、深藏基岩、高密度通航等四项跨越长江建设的挑战。
△ 青龙大桥是一座长达1418米的悬索桥,横跨大屿山和青龙头之间的马湾海峡,是大多数来往香港水域和珠江三角洲船舶的必经之地。该桥址位于香港国际机场的飞行航道下,有通航和航空高度的限制,所以桥塔和桥面高度受到严格限制,因此主导该项目的岑肇雄博士和其团队为青龙大桥采用了一种全新的主梁,开拓了“第三代悬索桥”的研究和设计。
△ 香港维多利亚港西面的汲水门大桥连结大屿山和马湾,建成之时是全球最长的公铁两用斜拉桥。
△ 由中马两国共同承建的马来西亚槟城第二跨海大桥(槟城二桥)全长24公里,是目前东南亚地区最长的跨海大桥。该桥荣获2015年英国土木工程师协会(ICE)“布鲁内尔大奖”(Brunel Medal)。
△ 孟加拉国的帕得马大桥全长6.2公里,是连接中国与东南亚泛亚铁路重要的通道之一。作为孟加拉国投资36.8亿美元建造的国内最大工程,该桥大大推动了首都达卡的经济发展。

艰巨挑战 巅峰技术
岑肇雄博士在长跨度和特殊桥梁领域不断接受并克服着挑战,创造出一座又一座令世界惊叹的桥梁。对他而言,要在巨大的压力下和有限的时间内,做出重要决定,是工作中最具挑战的两个方面。
△ 岑肇雄博士对正在规划中的将军澳跨湾连接路(Cross Bay Link)的风洞测试进行视察
△ 岑肇雄博士在香港昂船洲大桥的气动弹性模型测试现场
“虽然我们都配备有先进的工具,但做出很多重要的判断和决定,都会涉及风险。”岑博士说,如果在大跨桥梁的主梁施工期间,如果已建的主梁线形与预测发生偏差,则后期采取纠正措施将会十分艰难,并将面临补救措施的巨大风险。在这样的情形下,经验将有助于科学地评估。 在主持香港青龙大桥设计项目时,桥梁设计遇到各种客观条件的限制。这促使岑博士冷静分析,通过对全桥模型的测试寻求关于钢箱梁制造的可行性方案,并赴英国、丹麦、加拿大进行风洞测试。当项目推进陷入窘境,岑博士又及时调整方案,经风洞测试证明修改后的桥梁设计能够抵抗高强度台风。他力挽狂澜的领导力不仅拯救了困难重重的青龙大桥项目、创造了历史,也让团队成员重拾了信心。

优美线条 艺术体现
对岑肇雄博士而言,桥的灵魂应刚柔并济。除了克服大自然和工程上的挑战,每一座桥都应与周围环境协调,并展现它的美态。 苏格兰阿伯费尔迪桥(Aberfeldy Bridge)的主梁线性设计灵感源于体操运动员在单杠上的翻转姿态。其展现了桥体的稳固,又赋予其充满动态之美感。

岑博士和他的团队对台湾淡江大桥的美学设计灵感则最初来源于芭蕾舞者。在设计竞标阶段,关于桥塔的造型,团队内部争论不休,最终来自007系列电影第一部《诺博士》中邦女郎在海滩边的一个姿势定夺了最终的桥塔型式。

传统的设计偏向在桥塔底部设强大的橫梁(下图左),连接两塔肢,以增加桥塔横向刚度。在地震力作用下,橫梁将地震释放的能量传递到塔肢,这不利于桥塔的抗震设计。这让岑博士联想到这款“邦女郎”从水中站起的造型(下图右),这不仅使桥梁外形显得通透简洁,更让桥塔在地震发生时,自由弯曲从而解决了传统桥塔设计中出现的技术难题。
△ 设计手稿
虽然这项独特的设计并未最终运用于淡江大桥,它却给以后的桥梁项目设计提供了可借鉴的经验。面对未中标的遗憾,岑博士依然信心满满:“我会回来的!”(I shall return)正如道格拉斯·麦克阿瑟将军在太平洋战争中撤离菲律宾时立下的坚定誓言。

桥梁专业 实现梦想
要想成为一个工程大师,岑肇雄博士认为需要很强的工程意识,并且需要有验证意识的能力,同时要为验证的结果担起宣扬者的角色。丰富的意识和流畅的表达主要与生俱来,但是宣扬的能力却建立于对工程科学和人文学科知识的深刻理解。 在岑博士还是伦敦大学帝国理工学院的一名学生时,他已将对知识的不懈追求和锲而不舍的探究精神投入到土木工程领域的研究中。他经常参加其他学院的课程和各种晚间讲座。期间,他持续不断地深入研究人工智能在桥梁设计中的概念运用。回想过去,岑肇雄博士幽默地笑称,“怎么会有人像我这样选择如此困难的一个领域来进行研究!但是,这么多年来,不断出现的新挑战如今依然能激发我无限的灵感并让我从中享受。
△ 年轻时的岑肇雄博士在香港汲水门大桥项目现场
“我一直深信,我会成为一名土木工程师。为什么选择桥梁?是因为创造如此大规模的结构能够带来成就感。”在岑博士看来,这些大跨度及特殊桥梁不仅是世界上工程界的挑战,更重要的是,它们实际地改善并提高着人们的生活,例如在英格兰和威尔士之间的塞文二桥,是世界上第一座全天候桥道口设置挡风玻璃保护的大桥,即便是在强风条件下,依然屹立着保护过往的人们。又比如中国的苏通大桥,它跨越了分隔八公里远的长江两岸,连接了苏州市和南通市,满足了几代人的梦想。在这浪漫又对严谨有着极高要求的领域,岑肇雄博士一步步地实现着自己的梦想。 “几年前,我立志要建立一支桥梁团队,并使它成为国际舞台上不可忽视的一股强大力量。”如今,他的目标已实现。谈及未来的目标,岑博士表示,他渴望带领这支团队创造更多突破性的桥梁结构,渴望完善第三代悬索桥并进行第四代悬索桥的发明,他也积极寻找如何利用更经济的方法和技术来突破斜拉桥的跨度极限……“我的任务列表是永无止境的。” 岑博士说。

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