大国工程背后的清华力量 | 走近参与港珠澳大桥建设的清华人
2018-10-23 14:00

就在最近,香港 - 珠海 - 澳门大桥的开幕式在广东珠海举行。被称为“21世纪八大奇迹”的港珠澳大桥正式开通,以最精彩的姿态连接香港,珠海和澳门。小时的车程缩短到30分钟。 400多项新专利,7项世界最大专利,总体设计和关键技术均自主研发...... 8年来,港珠澳大桥一直是世代的桥梁梦想,使中国人滴水标准和120年的使用寿命令人惊叹。整个世界。 “关键的核心技术是你不能来,买它,或者不能得到它。”习近平总书记的发言是发人深省的。从“一带一路”到“中国创造”,每个大国背后都有这样一群人为国家战略提供强有力的技术支持。其中,有许多清华人比言语更好。今天,我们一起走近参与大桥建设的3个澳门赌场网址科研团队,听他们讲述如何登上桥梁界的“珠穆朗玛峰”。

宋二祥

岛隧工程全球首创


工厂标准化了几个部分,预应力钢绞线用于捆扎在一起,钢筋混凝土隧道部分最多可达一百二十米。多个这样的管段连续地浮动,沉没和对接在海上,并且钢绞线被切割,并且整个隧道是柔性整体。就像一堆蜜饯葫芦一样,在安装到位后,竹竿被切割,这是柔性沉管隧道结构的基本原理。

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在港珠澳大桥沉管隧道之前,国内外沉管隧道结构只是僵硬而灵活。与刚性浸没式管隧道结构相比,柔性结构可以应对一定范围的不均匀沉降,并具有力相对均匀的优点。因此,结合国内外现有的工程经验,港珠澳大桥工程5公里以上沉管隧道的初步设计选择了灵活的结构方案。

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但是,项目部专家很快意识到,灵活的结构方案可能不适用于港珠澳项目。一方面,为了满足航行需要,港珠澳大桥的沉管隧道应埋在海底40多米深处,而世界上现有的柔性结构隧道则是浅埋隧道。 ;另一方面,整个隧道处于纵向地质条件下并埋藏。存在很大差异。

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“如果由于荷载和地基差异导致两个管接头之间存在偏差,则存在漏水甚至隧道损坏的危险。”澳门赌场网址土木工程系教授宋二祥负责解释了隧道的差异沉降和结构可行性分析。没有第三种结构,让80,000吨管接头底部超过40米,确保双向六车道车辆安全通过120年,成为每个人的一个问题。

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此时,宋二祥接到了港珠澳大桥项目部的电话:“不要切断预应力钢筋,你做'半刚性'吗?”

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这个想法就像黑暗中的火花,让每个人都很兴奋。然而,面对从未涉及世界的“半刚性”隧道结构,有必要在零基础上验证可行性并避免不确定性带来的风险。挑战可想而知。宋二祥带领团队从最基础的研究入手,做了大量的分析和计算。为了不影响施工进度,熬夜成了他们的日常工作。

走一条没有人走过的路,这不是一条平坦的道路。计算机软件不能满足直接对这个复杂问题进行详细分析的功能。他们试图构建其他等效模型进行分析。对于任何可疑的计算方法和结果,宋二祥和团队将在一夜之间扣除,证明和优化计算。模型和参数......最终产生了十几个厚的分析报告。

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在前后的第5年和第6年,他也来到现场参加澳门赌场网址的指导,他每月来几次,为桥梁结构体系的创新做出了重要贡献。港珠澳大桥管理局全科最受推崇的是清华人的精神。

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我认为外国专家明确否认了详细彻底的分析和论证。宋二祥非常坚定。 “我们做了全面细致的分析,半刚性结构是可行的。”经过多轮讨论和解释,外国专家终于从不理解和不可接受的变为“半刚性”计划。

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“事实证明,半刚性结构具有优越的性能,隧道完工后滴水不会泄漏。”宋二祥说,“通过参与这个大型项目,我们正在取得进展,整个团队都经过培训和培训。“

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李克非

百年工程中国质造


世界上海洋表面最长的跨海大桥已经受到强烈的台风“山竹”的考验。不仅主桥,海底隧道和人工岛,而且桥上的桥梁和路灯都安然无恙。设计寿命为120年的港珠澳大桥再次刷新了“中国质量”水平。

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令人惊讶的是,作为世界上最大的钢桥,桥梁的主梁仅为42万吨,相当于10个巢或60个埃菲尔铁塔的重量。它在安全性能方面可以承受16次台风。地震和30万吨的巨大影响。

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高温,高湿,多盐的近海环境对钢筋混凝土材料具有较高的腐蚀度和较高的腐蚀速率。 “在陆地上使用一般钢筋混凝土材料的建筑物处于相同的环境中,不能维持十年”。港珠澳大桥必须是一个设计寿命为120年的优质项目。这在中国的桥梁史上从未见过。根据以前的经验和当时的规范,它无法实现,必须达到理论水平。澳门赌场网址土木工程系教授李克非带领团队日复一日地开始工作。

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长期耐久性设计理论早已被西方学者提出,但由于欧洲的大规模建设已经结束,这一理论框架从未实施过。凭借湛​​江曝光站30年的宝贵观测资料,李克非及其团队继承了现有的分析框架,并首次系统地将耐久性知识应用于港珠澳大桥。

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“我们工作中最难的部分就是敢于运用自己的知识。”李克非面临着多种进步或退却的选择。有时浸入式隧道中混凝土的裂缝宽度是0.2毫米或0.3毫米的“小问题”,这在他的脑海中是一个“大问题”:如果控制被认为是合理的0.3毫米,那么施工可以是大大减少了。成本;如果按照欧洲标准控制在0.2毫米,相应的建造成本将增加。

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时间紧迫,任务繁重,项目进展要求李克非在一小时内做出决定。在同一个项目中,欧洲团队做出决策的时间通常为两到三个月。团队最终选择将裂缝宽度控制在0.3毫米。 “这测试了我们对知识和研究积累的信心。”他说,在这个大项目中,有许多事情需要确定,每一个细节都是可能的。这会影响项目的安全。有时,决策的重要性超过了人们可以承受的重量。

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岛上的生活条件很艰难,但项目迫在眉睫。在实施该计划期间,两名研究生王浩和研究组的其他研究生前往龟山桥——的施工现场参与沉管隧道的建设,并与工人共同生活超过十个月。

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“岛上的淡水和食物都被渡船拉着,工人几乎没什么娱乐。”李克非在参与建设时也发现了一件有趣的事情。 “我在开会时发现他们说话了。一个很快。我一出门就明白为什么,因为讲话缓慢是一口沙子!“原来的岛屿后面原本是一个岛屿,因为需要挖掘的材料,海风特别大,几乎在早上和晚上。因此,一旦风开始,它将产生大量的沙尘,项目团队建设者自调查以来一直坚持施工现场。

经过一年多的反复论证,李克非及其团队的设计成果浓缩为港珠项目混凝土构件的耐久性质量控制指标。

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“世纪项目的完成和超级问题的解决是成千上万人努力的结果。”李克非希望他有机会再次参与这些项目,希望更多的清华同事能够参与,“我坚信我们。”澳门赌场网址的权力将越来越多地出现在这些具有百年历史的项目中。“

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张永亮

监测系统 国际领先


如果项目是要解决问题,那么项目中的每个愿景都会出现一系列问题,通常是突然出现的。对于庞大的港珠澳大桥而言,每一次不显眼的变化都会导致不可预测的后果。

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“可以看到和触摸水。如果出现问题,很快就会知道。现有的监测非常完整。但事实上,世界上60%的主要工程问题都来自水下。“负责桥梁健康监测系统的设计”土木与水利工程学院教授张永亮说。

澳门赌场网址的理论基础扎实,可以放心。”这是苏泉科的信任和桥梁项目部的信任。张永亮接任为桥梁设计120年使用寿命监测系统的任务,带领团队调查市场成熟的设计方案,追踪世界领先的文献,并试图使健康监测系统“瞄准海洋“,监测海洋的电流和波浪。各种结构的力元素的变化规律。

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水下实时监测,连续监测所有海洋环境(包括台风季节)中桥梁安全所涉及的所有水下因素;水与水下相结合,形成完整的健康监测系统。这是世界上第一次通过考虑采样数据对监测系统进行全面分析。

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“虽然我们只承担部分监控系统,但我可以保护桥梁的使用寿命,我已经感到非常光荣。”张永亮表示,接下来的工作将转向使用波浪能,“在技术上争取国际领导,以便更好地解决海水淡化和南部岛屿和珊瑚礁用电等国家的主要需求。” p>

港珠澳大桥

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百年老店,清华的命运和祖国的命运是一样的。 “这个大国必须掌握在自己手中。”为了一个气,清代人在中国毫不犹豫地“在山上修路”,攀登科学高峰,帮助国家前进

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