创新智慧与勇气铸就“世界第一拱桥”
——缅怀郑吉连院士及其团队
光明日报记者 周世兴 光明日报通讯员 刘娜丽
近日，由中国工程院院士、广西大学教授郑吉连设计、承建的广西平南三桥荣获第十五届“中国钢结构年度优秀工程金奖”，实现了全国桥梁工程此项奖项零的突破。
“平南三桥代表了现代钢管混凝土拱桥乃至拱桥的最高建设水平，引领了拱桥技术的发展方向，为国际桥梁技术进步和世界各国交通基础设施建设水平的提高贡献了中国智慧。”美国工程院院士、中国工程院外籍院士邓文忠说。
平南三桥跨度575米，被誉为“世界第一拱”，是广西大学产学研深度融合的体现，更是郑吉连院士团队在钢管混凝土拱桥设计理念、建造模式、关键技术等方面集中突破的体现。
为科学发声
平南三桥的诞生有着一段曲折的经历。“如果没有郑吉莲院士坚定的科学论证钢管混凝土拱桥与钢结构拱桥和混凝土拱桥的对比，‘世界第一拱’很可能与我们擦肩而过。”郑吉莲院士团队成员、广西大学土木建筑学院教授陈正有说。
2017年，根据广西发展战略，荔浦至玉林高速公路平南至南北互通连接线上跨浔江拟建平南三桥。初步设计时，设计院建议采用悬索桥方案，专业审查单位则建议采用斜拉桥方案，一时难以抉择。
作为桥梁专家，“桥型合适”和“省钱”是郑继连修建拱桥的第一理念。“安全和质量两手缺一不可，关乎国家利益、人民福祉的事，都是大事。”郑继连告诉记者，为减少投资、提高结构刚度、降低运营期维护费用和风险，他提出采用跨度575米的钢管混凝土拱桥，比原设计单位推荐的方案节省投资近9000万元。
但该计划在评审时被否决，有专家认为，修建拱桥风险太大，因为桥址北岸拱区基岩覆盖着18至22米厚的粉质粘土和15至18米厚的卵石，这种一边是坚实基岩、一边是卵石的地质条件，不符合传统拱桥的建设要求。
面对质疑，郑继廉立即开始论证。“虽然该拱桥跨度超过世界上所有拱桥，也存在一定风险钢管混凝土拱桥与钢结构拱桥和混凝土拱桥的对比，但完全可控。”郑继廉说。随后，他起草了整整三页半的报告提纲，专程到交通运输部汇报，对钢管混凝土拱桥工程风险可控的依据、成本风险进行了阐述分析。
时年76岁的郑吉连主动担当桥梁建设专家组组长，与建设各方共担风险，最终推动屏南三桥采用钢管混凝土拱桥方案。
致力于创新
科技贯穿在屏南三桥建设过程的方方面面。
郑吉连院士团队成员、广西大学土木建筑学院教授梅国雄亲身经历了大桥科研的全过程。他表示：“在大桥建设过程中，团队始终把科研放在设计、施工的前面，真正实现了产学研的紧密结合。”
平南三桥建设遇到的第一个难点就是拱基础，地处平原丘陵地区，地质条件复杂多样，北岸覆盖着一层厚厚的卵石状软土层，在这种非岩石基础上修建超大跨度推力拱桥，在国内外尚属首次。
针对平南三桥北台站位有30米覆盖层的难点，郑继连提出“接地墙+卵石层注浆加固”方案，比将基础置于基岩上可节省工程造价2000万元；提出了卵石层注浆方法，并测试了注浆效果。经过注浆模型试验，估算出台台基础下3.5万立方米卵石，需用水泥2400吨，与实际用量2300吨相差无几。注浆模型试验提出的卵石层承载力与现场加载试验结果相近，充分证明其能满足拱桥承载力要求。经检测，三年多来桥台仅下沉5毫米，为设计限值的六分之一，为在地质条件不适合建拱桥的场地成功建成这座世界最大跨度拱桥奠定了坚实基础。
“通过攻克一系列关键问题，我们在确保平南三桥施工过程质量的同时，实现了工期的精准控制。”团队成员、广西大学土木建筑学院副教授涂兵介绍，平南三桥于2018年8月开工建设，次年12月世界拱桥大会在广西大学召开时，精准实现了拱桁2/3悬臂浇铸的目标。
2020年12月28日，平南三桥建设全面竣工，历时28个月，比计划提前15个月。“建设合同价没有变化，造价比悬索桥省8000多万元，比斜拉桥省3000多万元，每年维护费用比斜拉桥和悬索桥少100多万元。”团队成员、广西大学土木建筑学院老师郭晓说。
世界拱桥大会常设学术委员会主席布鲁诺·布利斯格拉认为，“就屏南三桥而言，它的建设技术和管理能力都是世界一流的”。
努力服务
“产学研结合，要求我们的研究要‘有用’，有用才能促进实践，助力经济社会发展。”郑继连说，他带领团队研发出一系列科技成果，并运用到桥梁建设中，最终目的不仅是修建美丽的桥梁，更要办实事、惠及民生、促进发展，为地方经济发展发挥实际作用。
“平南三桥提高了我们村的知名度，对我们发展文化旅游、传统手工艺产业起到了很大的作用，来村里观光旅游、购买土特产的村民也越来越多。”平南县上都街道雅布村党支部书记郑俊祥告诉记者，当地政府在桥头堡大岩寮屯打造了乡村景观示范点。
随着屏南三桥的建成通车，这条用钢筋水泥铸就的“飞天彩虹”，成为人们悠然过江的坦途之路，成为屏南人民尽享便捷通行和发展红利的民生桥、幸福桥。
行走在桥两边，昔日脏乱不堪的养鸡场已变成植被繁茂的园林式景观，筏渡码头完成使命，村镇特色产业不断涌现，乡村振兴迎来新篇章。
光明日报（2022年10月14日第14版）
