港珠澳大桥工程建设中的河海校友 | 一生所爱 一以贯之 ——访中交四航院港珠澳大桥建设总工卢永昌
(图片来源:央视新闻)
——访中交四航院港珠澳大桥建设总工卢永昌
卢永昌,广东人,中交四航院总工程师,教授级高工。2011年被评为水运工程勘察设计大师,人们总敬佩又亲切地称他“卢大师”。1985年,他从天津大学港口及航道工程专业毕业,进入中交四航院工作。2006年,取得河海大学硕士学位。1999年起,开始担任四航院总工程师,同年获得国务院政府特殊津贴;2012年,荣获广东省委、省政府授予的广东省劳动模范。担任总工以来,先后参与国内的广州港南沙港区系列工程、湛江港系列工程、汕头港系列工程、华南地区液化天然气接收站系列港口工程等,以及国外“一带一路”重要节点巴基斯坦瓜达尔港工程、斯里兰卡汉班托塔港工程、斯里兰卡科伦坡港口项目、喀麦隆克里比港口项目等;并且主持完成了四航院BIM技术的应用研究工作,使四航院港口工程技术水平进入世界一流咨询公司行列。
多年来,卢永昌一直坚守在水运工作前线,为国家航运事业做出了许多贡献,也得到了许多荣耀。主持完成了《内河液化天然气加注码头设计规范》和《液化天然气码头设计规范》的制修订工作,有力推动了水运行业的绿色发展、安全发展。现在,卢永昌又带领四航院技术团队开拓创新、攻坚克难,完成了世纪工程—港珠澳大桥岛隧工程。
已经在中交四航院工作了三十三年的卢大师,平时总是乐呵呵的,他待人和蔼可亲,大家也都愿意跟他交流沟通,因为熟悉他的人都知道,谈起工作来,他是真的“技术流”。严谨认真,知识渊博,有大格局却一丝不苟,有大学问却更加勤勉用功。在水运行业里摸爬滚打了这么多年,他就是“一本行走的教科书”,倘若工作上有难题,跟他沟通准没错,多么刁钻的问题在他那儿都能得到解决灵感。
读不在三更五鼓,功只怕一曝十寒。卢永昌今日的成就和专业,来自他几十年如一日的孜孜不倦,脚踏实地。从毕业分配到中交四航院工作直到现在,三十多年里,在水运工作这条路上,卢永昌从来没打过退堂鼓。哪怕是困境,哪怕是诱惑,他岿然不动,愈加精进。卢永昌是1985年当时和同时毕业的20几名同学一起被分配到中交四航院的,从1990年开始,水运行业进入困难期,相当于他们一毕业,就遇到了事业的瓶颈。那时候,许多同事选择了离开祖国,各奔前程,最后只有卢永昌等三、五人依然留在工作岗位上。当时他的想法是,这是自己热爱的职业,不能轻易离开,水运行业的境遇再差,也不会一直差下去,时代发展迅速,谁也不知道明天会出现怎样的机遇和挑战,与其朝三暮四,不如从一而终,只要在岗位上一天,就为中国水运事业做一天的贡献。二十几岁,正是一个人人生观与价值观形成发展的重要时期,而就是那个时候,卢永昌确定了人生的志向,也决定了他以后和水运打一辈子交道的命运。直到2000年开始,水运行业进入红利期,迎来大发展,卢永昌也在大好的时代里参与并主持了更多重要工程,更加明确了对自己的定位,用实际行动肯定了自己当初的坚持。不仅如此,卢永昌还去读取了河海大学的硕士学位,紧跟时代潮流,及时更新自己的知识库。“河海大学水利行业专业一流,校风严谨认真,学生也专业基础扎实、平时思维活跃,有想法。”这是他选择河海的原因,也是他对河海的印象。待在河海的时间,总让他感觉心思沉静,汲取知识令他感到踏实。漫步在河海的校园里,他再次感受到大学带给他的吸引和安慰,人不学而无志,再次回到大学校园,他仿佛也变回当初那个踌躇满志的年轻的自己,虔诚而专一地向往着今后的道路。如今,卢永昌已变成“卢大师”,不汲汲于富贵,不追求功名,不在逆境中放弃心爱的行业,也不在顺遂时故步自封,此大师是真大师。
2009年5月,以卢永昌为总工程师的四航院科研团队成功中标港珠澳大桥珠澳口岸人工岛初步设计和施工图设计工作。经过几个月没日没夜忙碌,他们顺利完成了珠澳口岸人工岛的设计工作。2009年12月15日,随着中交第四航务工程局有限公司联合体中标的港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程施工北标段开工,港珠澳大桥这个世纪工程正式进入建设阶段。接着,以卢永昌为总工程师的四航院技术团队转入岛隧工程EPC投标工作,在此之后,他们还将面临更大的挑战。
在港珠澳大桥的建设中,卢永昌带领着中交四航院的技术团队主要负责两个人工岛和沉管隧道的建设。这是世界级难度的工程,施工过程中遇到的许多难题也都是史无前例的。首先是外在条件带来的难题。之前并没有任何国家有在外海建两个人工岛的经验,一切都要靠团队自己摸索;海域地质条件复杂,软土分布范围广,软土层厚;东人工岛还处于中华白海豚核心保护区,环保要求非常高;建设海域位于珠江口,是我国乃至世界上交通最繁忙最复杂的水域之一。更令人头疼的就是技术上的难题。一般来说,沉管隧道的建设都是为了降低工程难度,沉管就铺设在海平面以下的地方,埋的深度非常浅;而港珠澳大桥工程,由于要在沉管上方预留出30万吨级的航道,必须创造性地建设世界上第一条深埋沉管隧道、也是世界上最长的公路沉管隧道,沉管最深处达到了-50米,平均深度也达到了-28米。在深槽铺设过程中,也发现了许多工程计划时并没有预料到的挑战,比如沉管下会有大量的淤积、珠江口也会时不时出现2到3米的异常波浪,对施工的影响都很大。
(右一为卢永昌)
除了世界级难度,还有国际“更”严标准这道关卡需要挑战。由于港珠澳大桥的建设有关香港特别行政区和澳门特别行政区,所以合约规定,施工过程中,施工队伍要遵守港珠澳三地中的最严标准。虽然有的建设最后还是选择了最合适的施工标准,但人工岛和沉管隧道的建设却面临着比国际标准更严格的挑战。比如沉管隧道的耐久性参数,一般来说,国际上的耐久性参数为50年到100年,而港珠澳大桥深埋沉管隧道的耐久性参数却定在了120年,为了达到这一标准,团队进行了大量研究工作。平时50年波浪、50年水位的人工岛防浪、防潮标准,也被提升到了300年一遇波浪、300年一遇水位,更不要说人工岛的负荷和安全标准,在国际上没有先例,所以无从考证,只得技术团队自己控制摸索。
在人工岛的建设方案上,卢永昌的团队也遇到了新的问题。由于沉管安装的第一部分要从人工岛开始,所以人工岛建设是所有项目的开头,必须在相对短的工期内完成。人工岛地质条件非常差,有30米左右的软土,如果用传统方法进行地基处理,需要至少2.5年到3年,国际上建设3-4公里左右的沉管隧道和1个人工岛,一般来说需要7-8年的时间。时间不等人,他们定的总工期为6年,扣除沉管安装时间、岛上第一节止推段隧道施工时间和隧道内装时间,留给人工岛建设的时间只有8、9个月。在这种条件下,负责人提出了用插入式钢圆筒方案代替传统抛石堤方案的设想。由于这种方案之前的应用非常少,风险性大,很多单位都拒绝了对这种方案的论证,最终卢永昌带领四航院的科技团队开始了对方案的可行性论证。在插入式钢圆筒方案这方面,其实中交四航院之前有过一些经验,比如长江口和南沙的项目中插入式圆筒方案的应用,这也是卢永昌团队对这个方案有信心的原因。经过1个多月的分析,卢永昌团队发现这个方案并没有颠覆性的问题,是可成立的,只是有7、8个不确定因素要进行深度研究,比如结构的稳定性计算和软土弱化等等。于是接下来卢永昌带领四航院的科技团队去插入式钢圆筒结构应用比较多的日本进行了调研。然而日本方面表示这种插入深度超出了他们的经验能力,所以并没有太大的把握。回国后,卢永昌带领团队继续研究工作。在研究结论基本明确后,去了上海、天津、北京等,向7、8个行业内顶尖的专家寻求方案审核,得到专家认可后,中交集团正式组织召开了专家论证会,正式决定主推这个方案作为EPC投标方案。事实证明,插入式钢圆筒结构方案的确是突破性的创新,后来人工岛上建设了122多个钢圆筒,使用了8多万吨钢,并通过岛内降水联合堆载预压地基处理等工程上的创新节省了费用,为隧道采用复合地基创造了条件。
港珠澳大桥建设成功之前,我国还是沉管隧道建设方面的“小学生”,而荷兰、美国这些国家已经到了“博士后”的水平;而我们6.7公里的世界最长深埋沉管隧道建成之后,专业人士评价,中国从相关技术的“弱小国家变成领军国家之一”。这些成就,都是和卢永昌及他的科技团队这种身居前线、大胆创新的科技人员有不可分割的联系,没有这些科技人员日日夜夜、殚精竭虑,就没有科技的创新,技术的进步,国家的强大。
实践是检验真理的唯一标准,在工程设计的具体实践过程中,也总会出现一些意想不到的困难。这些苦难解决好了,万事大吉,解决不好,就是千里之堤溃于蚁穴。卢永昌和他的科技团队,也在一次次实践中检验认识,力求真知。
计划中,要建设一个预制厂来配合沉管建设。一开始选择的方案是传统干坞法来建设预制厂。干坞法几乎露天的作业环境,生产的沉管很难满足120年耐久性的要求,项目负责人提出了工厂法预制沉管设想。港珠澳大桥之前,国内未有工厂法预制沉管隧道的先例,几乎没有可参照经验。从国外调研情况来看,厄勒海峡沉管隧道是第一例采用工厂法施工的节段式沉管隧道,但能收集到资料极为有限,且预制厂设计和施工建设工期也是控制性工期之一,所以整个预制厂的建设过程基本是边研究、边设计、边施工,所有人都忙得焦头烂额。
卢永昌和他的团队在项目开始就成立了课题研究小组,确定了重点研究工厂平面布置、深浅坞门、沉管滑道、大跨度厂房等关键技术。夜以继日地研究取得了回报,课题研究小组最终取得了系列成果,虽然之前已经进行了无数次实验,卢永昌还是紧张地睡不着。工厂与外面之间建了一扇105米宽、15米高的门,为了使沉管浮起来,要往坞里灌15米的水,水要抽到地平面15米以上,坞门止水的稳定性就是很大的问题,倘若有任何意外,工厂里上千人都会受到生命威胁。第一次灌水出现渗水情况后,幸运的是,他们很快就找到了解决方案。第二次灌水顺利灌到地面15米以上,滴水不漏。然而不久后,第一节沉管安装又出了问题。
第一节沉管安装的那天是5月15日,卢永昌清楚地记得那一天。因为这次沉管安装持续时间为96小时,反复安装了3次才最终成功。第一次和第二次沉管总是没办法沉到位,预计偏离范围为3-5公分,实际偏离距离却达到8-9公分,不得不把沉管退出来检查原因。倘若这次沉管安装不到位,那么之前的所有工作都基本等于白做,之后的计划也将化为泡影,所以连着4天,卢永昌都坚守在施工现场,紧督沉管安装情况。终于,技术人员发现了问题所在。岛头流态复杂,水底出现了回淤,所以沉管无论如何也不能精确到位。紧接着,就安排人现场清淤,终于在第三次尝试中成功将沉管安装到位。这是整个工程的大胜利,沉管安装成功的那一刻是整个项目团队最激动、最骄傲、最感动的时候。
大学之道,在明明德,在亲民,在止于至善;大国工匠,在赤诚丹心,在专业,在长久坚守。港珠澳大桥是真正的大国重器,而卢永昌为代表的、曾为之殚精竭虑、前赴后继的科技人员,是大国工匠,是同样荣耀的所在。
文字:小海螺记者团 李雁玲,张春平
编辑:小海螺记者团 许金玉,柏蓉
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