【校报特稿】11月15日校报2版特稿:【科技立异】
来源:书店网 发表于2019-08-26 16:08:53 编辑:吴彦祖
摘要: 为港珠澳大桥奉献天大才智 天津大学师生校友助力大桥工程规划建造侧记 □ 彭莉 刘晓艳 焦德芳 港珠澳大桥全景 在海上丝绸之路的起点,一条巨龙将苍茫

 

【校报特稿】11月15日校报2版特稿:【科技立异】天大才智——为了港珠澳大桥

 

【校报特稿】11月15日校报2版特稿:【科技立异】天大才智——为了港珠澳大桥

 

【校报特稿】11月15日校报2版特稿:【科技立异】天大才智——为了港珠澳大桥

为港珠澳大桥奉献“天大才智”

————天津大学师生校友助力大桥工程规划建造侧记

□ 彭莉 刘晓艳 焦德芳

港珠澳大桥全景

在“海上丝绸之路”的起点,一条巨龙将苍茫伶仃洋划为两半,弯曲连绵伸向远方。被誉为“21世纪第八大奇观”的港珠澳大桥于10月24日上午正式注册运营,一桥连三地,通途变通途。香港、珠海、澳门三地,自此3小时的车程缩短至30分钟。400多项新专利,7项国际之最,全体规划和要害技能悉数自主研发……8年时刻,港珠澳大桥圆了几代人的桥梁梦,让滴水不漏、运用寿命长达120年的“我国标准”冷艳了全国际。

“要害核心技能是要不来、买不来、讨不来的。”习近平总书记的话发人深思。从“一带一路”到“我国创造”,每一项大国重器的背面都有这样一群人,为国家供给坚强有力的科技支撑。从2019年12月开工建造到现在的正式注册,天津大学多名师生校友参加到港珠澳大桥的规划、建造和施工中,为大桥奉献了“天大才智”,用实践行动诠释着“天大人”要实地把中华改造的决计。

师生霸占难关 为大桥保驾护航

我校建工学院李忠献教授团队于2019年承当了“973计划”课题“近海严重交通工程结构地震损坏机理与失效形式”,该课题布景便是港珠澳大桥的地震安全问题。该团队科技人员针对跨海桥、人工岛部分引桥段工程建造,首先树立了跨海桥梁考虑水动力耦合和空间地震效果剖析渠道;剖析了强震效果下桥梁失效的或许形式和面对的风险,并针对不同水深、场所特性和近断层等问题,提出了相应的抗坍毁设防与减振操控办法;承当并研发了国际上首台水下地震模仿振荡台台阵体系,处理了“地震、波涛和海流等一起效果下多介质体动力相互效果”和“近海严重交通工程结构地震损害损坏演化进程模仿”等一系列科研难题。

李忠献

港珠澳大桥建造的主体工程包含:跨海桥梁、海底地道和桥隧衔接人工岛,其间桥隧衔接人工岛是港珠澳大桥建造的要害工程之一。该人工岛要完结在岛内干地现浇海底地道上岛段的作业,施工进程中岛壁要接受20.26m静水压力和5.10m波高的动力效果。岛壁在静水压力和波涛效果下的安稳性和岛内渗流剖析,是桥隧衔接人工岛建造要处理的要害问题。中交第四航务工程勘测规划院有限公司承当了港珠澳大桥建造工程桥隧衔接人工岛的规划作业,岛壁选用沉入式钢圆筒结构。该结构是一种新式海岸工程结构,我国没有拟定相应的规划施工标准。

 

 

受该公司托付,我校建工学院王元战教授课题组承当了港珠澳大桥建造工程桥隧衔接人工岛沉入式钢圆筒结构的安稳性及渗流剖析作业。他们处理了波涛效果下软土强度弱化、沉入式大圆筒结构损坏进程模仿等科学技能问题,对各种荷载工况下桥隧衔接人工岛沉入式钢圆筒结构安稳性和渗流进行了核算剖析,为完善人工岛规划供给了技能支撑。

王元战

港珠澳大桥的海底地道段由33节沉管组成,每节沉管的分量挨近8万吨,相当于一艘中型航母的分量,造价达上亿元。沉管在深水坞预制好后,需通过缆绳与设备船相连,在适宜的波流施工窗口由设备船拖带浮运并下沉到施工地址,沉管的安全浮运和沉放是整个工程安全施工的要害。为了帮忙规划施工单位处理这一问题,我校建工学院副教授肖忠担任的“波流联合效果下沉管浮运数值仿真核算”科研项目,初次树立了设备船、沉管、缆绳和水体体系的1:1的三维精密有限元仿真模型,并在核算模型中考虑了水体的黏性和紊流特性及设备船、沉管、缆绳和水体相互间的耦合效果。

肖忠

 

 

桥墩预制件加固在半潜驳运送船上

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墩预制件在半潜驳运送船上拖运

肖忠课题组深入剖析了开挖基槽后及基槽内系泊沉管时的流速散布规则;对基槽内沉管的阻力系数进行了深入研究;对波流效果下设备船、沉管和缆绳体系在系泊和沉放进程中的结构动力呼应及缆绳缆力进行了仿真核算,就施工窗口的挑选提出了主张,为实践工程中的沉管及沉放驳结构上的合理布缆方法和施工工艺的确认供给了理论辅导。一起,为使树立的仿真模型更好服务于实践工程,该课题组赴工程现场对沉管终究的浮运系泊计划进行了调查,并针对系泊风险工况进行了数值仿真剖析,为确保沉管结构在浮运及沉放进程中的安全施工供给了辅导。

港珠澳大桥的桥墩选用陆上分节预制,水上拼接设备的施工工艺,单个预制件最大分量达3510吨,高度超越22m,需求运用半潜驳船将预制好的桥墩运送至施工海域。由于桥墩浮拖跨距长,海况杂乱恶劣,且桥墩归于挺拔结构,驳运体系全体的重心较高,拖运进程中在风波效果下半潜驳船和桥墩联合体的运动呼应显着,支撑桥墩的台车车轮接受巨大荷载。为确保浮拖进程中半潜船及桥墩的安全,我校建工学院教授别社安团队对整个驳运体系进行了水动力功能核算和桥墩的拖航安稳性剖析,在此根底上提出了桥墩在运送驳船上的加固安稳计划,确保了桥墩的安全运送。

校友奉献才智 大洋通途变通途

与此一起,我校多位校友在港珠澳大桥规划和建造施工中奉献力气,霸占了一个个难题。如:处理沉管管节沉放及“淤积反常”,在国际范围内创始钢圆筒快速沉岛多项计划,圆满完结港珠澳大桥桂山沉管预制厂规划使命,等等。

老骥伏枥 胆大心细创造奇观

王汝凯:1965年硕士结业于天津大学水利系河流动力学专业,港珠澳大桥岛隧工程项目参谋。

王汝凯

如果把快速成岛、沉管预制厂建造及沉管预制、沉管运送设备和两个岛上修建比作港珠澳大桥岛隧工程的“四大战争”,那么,王汝凯关于“四大战争”中技能要害点的描绘可谓是如数家珍。

2019年10月28日,王汝凯榜初次来到了中交港珠澳大桥岛隧工程联合体总经理林鸣的办公室。港珠澳大桥地道人工岛原规划成岛计划必定无法满意工期和环保的要求,林鸣创始性地提出选用大直径深插钢圆筒快速筑岛技能。可是,在林鸣提出这一主意后的一年半时刻内都无人呼应,不少专家持怀疑态度。林鸣非常期望王汝凯这个“老水工”可以支撑他的定见。王汝凯很快向董事长朱利翔作了报告。朱利翔当即决议建立攻关组,由王汝凯任组长,向8个课题发起了攻关。

 

历经4个月,攻关组针对钢圆筒安稳机论及核算、振沉工艺、筒内结构、筒间副格、止水、振沉定位精度、造价、工期等多个课题进行了正面证明和答复,完结了完好的开端计划。

在通过交通运送部正式检查后,大圆筒的“代案”取得正式认可。2019年5月15日,西人工岛打下了榜首根钢圆筒。这是国际上初次测验选用八锤联动液压振荡锤快速施工,钢圆筒直径22米、高50米、刺进海床30米,单个钢圆筒分量超越500吨。当天的振沉效果非常可喜,定位到达了规划要求。王汝凯团队与施工单位密切合作,精耕细作,趁热打铁。东、西人工岛共120个钢圆筒,2019年12月7日,项目部为两个人工岛举办了“成岛典礼”,221天成岛,创造了“当年开工、当年景岛”的工程奇观,提早2年完结工期。

工匠精力 多项计划国际创始

卢永昌:1985年本科结业于天津大学港口及航道工程专业,港珠澳大桥岛隧工程规划总工程师。

卢永昌

 

作为港珠澳大桥岛隧工程规划总工程师,卢永昌带领规划团队数年奋战,在无前车之鉴、无经历堆集的晦气条件下,依托自身力气攻坚克难,突破了港珠澳大桥快速成岛多项技能瓶颈,多项技能到达国际创始。

在规划港珠澳大桥人工岛项目钢圆筒成岛计划的时分,卢永昌和他的团队创造性地提出选用大直径钢圆筒外侧辅以抛石斜坡堤筑岛、岛外地基处理选用挤密砂桩、岛内地基处理选用插塑料排水板降水联合堆载预压的计划。通过几个月的尽力,他们总算完结了大型化、工厂化、标准化、装置化的项目要求,并顺畅通过了交通运送部港珠澳大桥专家技能委员会的评定。

回忆起那段日子,卢永昌以为,最难的仍是钢圆筒部分。究竟,钢圆筒要刺进地下四五十米,而且相对较软的土层,这个进程都是国际性难题,全国际不存在相关标准。大钢圆筒单重500吨,高度50.5米,为国际最大。此外,选用8台液压锤联动下沉大直径圆筒为国际创始。运用圆筒的止水,完结岛内抽水,减低插板标高,通过降水到达350kPa超大荷载对深层软土进行预压,为国内甚至国际初次。“在外人看来几乎是不或许完结的使命,咱们完结了!”卢永昌骄傲地说。这一个个初次和创始,显示的不仅仅是卢永昌及其团队的卓著成果,更是坚韧不拔的工匠精力。

通过赴日本取经、一线调查等绵长的进程,卢永昌带领他的规划团队积极开展技能立异,完成了人工岛“当年开工,当年景岛”的许诺,并成功取得了“刺进式圆筒结构相邻圆筒间的衔接结构”“新式刺进式相邻圆筒间的衔接设备”“大直径薄壁钢圆筒结构的加固设备”3项创造专利技能。港珠澳大桥岛隧工程钢圆筒快速成岛要害技能的成功霸占,使我国水运工程建造技能再上一个台阶,对推进我国水运工程的技能进步具有严重效果,并具有明显的社会和经济效益。

莫惧风高 且驾轻舟披荆斩棘

梁 桁:2019年硕士结业于天津大学港口、海岸及近海工程专业,现任港珠澳大桥岛隧工程人工岛工程规划担任人。

梁桁

2019年,在接到担任港珠澳大桥桂山沉管预制厂的规划使命时,梁桁和他的规划团队感到一片茫然:什么叫工厂法预制沉管?那时分,在他们手上只要一本介绍性的英文参考文献,上面有寥寥不到30页关于预制工厂的介绍。梁桁意识到,只要在工厂内预制,才干最大程度削减环境要素对沉管预制质量的影响,完结120 年运用寿命的苛刻要求;只要选用工厂法,才干完结全年365天不间断流水出产,赶上急迫工期。遍寻文献,四处查访,结合牛头岛地质条件和地势,梁桁和他的团队斗胆提出深浅坞平行安置,沉管坞内存放,重力式混凝土和钢扶壁相结合的深坞坞门,三角形自稳式横拉钢结构浅坞坞门等多个取得国家创造及实用新式专利的严重立异规划计划。

在港珠澳大桥地道人工岛中选用的钢圆筒彻底不同于以往的圆筒。“咱们运用圆筒作为岛壁保护止水结构,有必要确保圆筒间彻底不透水,有必要使圆筒深刺进不透水土层”。梁桁介绍。东西人工岛是国内初次选用刺进式大圆筒岸壁结构和堆载联合降水预压的软基处理方法,梁桁带领规划团队自主研发了全新的深插圆筒规划核算办法、结构结构和止水结构,成功克服了圆筒振沉关、圆筒安稳关、全岛止水关三大难关,霸占了岛内地道基坑施工期止水、岛体陆域工后沉降小于30厘米、软土地基下岛壁岸坡安稳、缩短筑岛工期四大技能难题。

港珠澳大桥西人工岛

钢圆筒快速沉岛

说到钢圆筒,必定要说到人工岛,而这就更不得不说到“快速成岛”的理念。在他人看来,“快速成岛”或许不切实践,但梁桁却不质疑这个理念的可行性。“人工岛是地道设备的依托,它是整个岛隧工程的榜首个要害工程、要害节点,可以说是整个港珠澳大桥的柱石。这是来源于岛自身的效果,由于它一边连桥,一边连隧,这就起到一个柱石的效果。”事实证明,他的判别没有错。“快速成岛”理念的横空出世,成为了港珠澳大桥项目的顺畅平稳进行的重要柱石。

除了他们,还有许多其他天大校友为了港珠澳大桥的建造奉献着才智和力气。

陈良志:2019年硕士结业于天津大学港口、海岸及近海工程专业,现任港珠澳大桥岛隧工程预制厂工程项目经理。他与规划团队攻坚克难,实施动态规划,处理了许多技能难题。在进行沉管预制厂规划作业期间,他参加了港珠澳大桥岛隧工程人工岛地基加固规划、港珠澳大桥岛隧工程人工岛岛壁结构规划和港珠澳大桥沉管地道管节纵横向结构规划复核等作业。

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陈良志

 

王婷婷:2019年博士结业于天津大学港口、海岸及近海工程专业,现任中交第四航务工程勘测规划院有限公司港航事业部副总工程师。从2019年开端深度参加港珠澳大桥岛隧工程,她历经5年先后参加了东西人工岛的规划与三维数值模仿剖析研究、深海超长地道根底剖析核算等。依托港珠澳大桥岛隧工程,她对大直径钢圆筒三维数值模仿核算进行了深入研究,2019年作为首要成员进行了刺进式大直径钢圆筒规划与施工标准的编制作业。

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王婷婷

肖仕宝:2019年硕士结业于天津大学港口、海岸及近海工程专业,现任中交第四航务工程勘测规划院有限公司海外事业部副总工程师。他是榜首批介入深插钢圆筒快速筑岛科研专题的作业人员,首要担任履行详细项目计划,如:确认方向、提出团队面对的难题、寻觅科研道路、拟定草案,组织出产人员等。

肖仕宝

陈海锋:2019年硕士结业于天津大学港口、海岸及近海工程专业,高级工程师。他从2019年参加港珠澳大桥岛隧工程,历经5年先后参加了施工总营地码头工程、桂山沉管预制厂工程,东、西人工岛岛隧结合部减载结构和二次止水墙结构的规划作业。

陈海峰

彭志豪:2019年硕士结业于天津大学港口、海岸及近海工程专业,高级工程师。2019年开端,彭志豪参加到钢圆筒计划初设,首要担任钢圆筒的安稳核算和结构规划。正是他不扔掉不扔掉、坚韧不拔、锲而不舍,钢圆筒的规划核算才圆满完结。

彭志豪

 

马勇:2019年硕士结业于天津大学港口、海岸及近海工程专业,高级工程师。作为桂山沉管预制厂的首要规划人员,他承当了深坞坞口和浮坞门的结构规划,还立异性地提出了许多奇妙的规划,成功处理了多项要害技能难题,申请了多项专利。

马勇

参加港珠澳大桥规划和建造施工的“天大人”还有——刘海欣:2019年硕士结业于天津大学港口、海岸及近海工程专业,高级工程师;张丽珍:2019年硕士结业于天津大学港口、海岸及近海工程专业,高级工程师......

港珠澳大桥的建造凝结了一批天大师生校友的汗水,他们扔掉功利,破釜沉舟,十余年坚守在艰苦的岗位上,终究见证了港珠澳大桥奇观般诞生,为大桥奉献了“天大才智”。港珠澳大桥向国际展现了我国工程、我国精力、我国速度,让咱们向一切参加规划建造的巨大的工程师,向那段热血热情的回忆问候!

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