创造“中国桥梁”的世界奇迹
2012-09-27 来源：中华英才
中国科协评出的首届“十佳全国优秀科技工作者”中，有一位设计了世界上首座跨径超千米的斜拉桥--苏通大桥，为中国从世界桥梁大国向桥梁强国迈进作出了重要贡献的代表性人物，他就是苏通大桥总设计师、中交公路规划设计院有限公司院长张喜刚。
张喜刚做事执着认真，追求完美，一丝不苟。但在记者面前，他却是一副笑眯眯的样子，待人接物很随和。提起追逐近30年的“中国桥梁”梦，他不禁侃侃而谈，充满感情。
人生规划：坚持以桥梁为职业
谈到中国桥梁的发展史，张喜刚感慨地说：“历史总是重复地告诉我们，只有国家的强大才有中国桥梁的辉煌。”
在青年时代，张喜刚就被中国桥梁传奇的历史所深深吸引，也让他从那时就立下了以桥梁为职业的人生规划。1979年，他进入了同济大学桥梁工程系学习，在我国桥梁泰斗李国豪先生的教导和影响下，结下了与桥梁相伴一生的不解之缘。1983年，他从同济大学毕业后，来到了中交公路规划设计院有限公司的前身--交通部公路规划设计院工作。
张喜刚所在的中交公路规划设计院有限公司，是我国公路特大桥梁勘察设计的领军企业，是国务院国资委直属的世界500强企业中排名第224位的大型央企--中国交通建设股份有限公司的全资子公司。作为“中国交通建设十大桥梁英雄团队”,他们始终致力于在引进、消化、吸收世界最先进大跨径桥梁建设技术的基础上不断创新，着力打造“中国桥梁”品牌。这里诞生了许多新中国桥梁史上的“第一”或“之最”,为我国桥梁技术的发展作出了重要贡献。在这个优秀的团队里，那种“勇敢攀登、勇于开拓、勇于创新”的精神，激励着每一位员工，也为青年技术人员的发展提供了良好的土壤。张喜刚正是在这样的环境下不断成长，逐渐成为团队的“领军人物”.
张喜刚说：“设计世界一流的大桥是我一生追求的梦想。”他所率领的团队十几年来设计了世界排名前10位的大跨径斜拉桥中的3座，分别是苏通大桥、鄂东大桥和南京长江三桥；设计了世界排名前10位的大跨径悬索桥中的3座，分别是西堠门大桥、南京长江四桥和江阴长江大桥；也设计了世界排名前10位的跨海大桥中的5座，分别是杭州湾大桥、港珠澳大桥、青岛海湾大桥、舟山跨海大桥和嘉绍大桥。为了这些名列世界前茅的“中国桥梁”的成功建设，他和他的团队攻克了众多的技术难题，取得了多项自主创新成果，这些成果对推动现代桥梁的技术进步以及中国桥梁从世界大国向强国迈进发挥了重要作用。
“在我完成的多座特大桥梁科研设计中，让我挂念最重、投入最多、最难以忘怀的还是苏通大桥。”张喜刚深情地表白。
据介绍，斜拉桥是一种现代桥型，到上个世纪末，世界上最大跨径的斜拉桥是主跨890米的日本多多罗大桥。那个时候，我国最大跨径的斜拉桥是主跨628米的南京长江二桥。随着跨径突破千米，桥梁构件更高、更长、更柔，结构受力行为也更为复杂，千米级斜拉桥的结构体系、设计及施工控制核心技术，成为代表新世纪世界桥梁工程技术的第一制高点。
当张喜刚作为苏通大桥总设计师接受这个任务时，还不到40岁，他带领的科研设计团队的平均年龄也只有30多岁。面对千米级斜拉桥这一巨大的技术挑战，国内外同行曾经用怀疑的眼光打量过他们：这支年轻的团队是否有能力担当如此重任？面对这样的质疑，他坚定地对他的团队说：“也许我们现在还没有世界一流的技术和经验，但是我们绝对要有世界一流的工作态度和精神，只要我们深入研究、严谨分析、仔细验证、精心设计、勇于创新，我们就一定能够站在前人的肩膀上实现跨步发展，就一定能够创造‘中国桥梁’新的奇迹！”
在国家科技支撑计划等研究计划的大力支持下，针对千米级斜拉桥的世界级关键技术难题，作为“千米级斜拉桥结构体系、设计及施工控制关键技术”科研项目的带头人，张喜刚带领由13家单位、200多名科研人员以产-学-研模式组成的科研团队，开展了为期8年多的科研攻关和工程验证。而在一系列的科研攻关难题中，千米级斜拉桥的结构体系是摆在张喜刚和他的团队面前的首要技术挑战。
桥梁结构体系就像是人体的骨骼系统，在寿命期内它的可靠性直接关系到桥梁总体设计、结构安全和使用功能。以张喜刚为首的中国桥梁设计科研人员，在对已有的多种传统结构体系进行了系统地分析研究后发现，在跨径突破千米之后均存在着静、动力作用效应无法协调的突出问题。
为了解决这个关键技术难题，经过反复的研究和分析验证，他们基于利用弹性约束控制结构静力响应、附加阻尼控制结构动力响应的理论，在国际上首创了一种能保证桥梁静、动力响应相互协调的新型组合结构体系，并创建了一整套设计方法和关键参数，开发了相应的装置系统，解决了千米级斜拉桥结构体系的核心技术难题。这种新型体系及关键装置，经过了国际上权威阻尼器制造商美国Taylor公司的全面测试并给予了高度评价，认为具有重大创新并具有极大的推广价值。
除此之外，八年中他们还陆续攻克了新型结构及特殊设计方法、大型深水群桩基础施工控制技术、千米级斜拉桥塔梁索施工控制技术等技术难题，最终一举攻克了斜拉桥跨径突破千米的技术瓶颈，为千米级斜拉桥的首次成功提供了强有力的技术支撑。他们的研究成果共获国家授权专利20项、软件着作权3项、国家级工法4项。作为第一完成人，张喜刚和他的团队一起荣获了国家科学技术进步奖一等奖。
形成的自主创新成果，也得到了国内外着名桥梁专家的高度评价。国际桥梁与结构工程协会前主席、世界着名桥梁专家伊藤学教授和克劳斯先生分别评价认为：“针对千米级斜拉桥的众多世界级技术难题，研发的关键技术成功地应对了这个创纪元工程的技术挑战”、“这些技术代表了世界斜拉桥技术的最高水平”.国内外着名桥梁专家一致认为，“苏通大桥提升了中国桥梁技术在世界工程领域的地位，代表了当代中国桥梁建设的最高水平，引领了世界桥梁建设技术的跨越，是世界桥梁建设的里程碑工程”.科技部原部长徐冠华院士赞誉“以苏通大桥为代表的中国桥梁建设是我国自主创新的一面旗帜”.
2008年，苏通大桥被国际桥梁大会授予“乔治·理查德森”大奖，这是我国首次获得国际桥梁大会最高奖项的桥梁工程。2009年，苏通大桥工程设计荣获国庆60周年“十佳感动中国工程设计大奖”,与大庆油田、人民大会堂、载人航天发射场等共获殊荣。2010年，苏通大桥又荣获了美国土木工程师学会颁发的2010年度“杰出工程成就奖”,这是我国工程项目首次获此殊荣。
不断创新：把“中国桥梁”品牌做得更强
张喜刚在特大桥梁设计、科研专业领域所取得的突出成绩，特别是苏通大桥的成功建设，给他带来了多项荣誉：先后获得了“中国交通建设十大桥梁人物”、“交通运输行业十佳科技杰出成就奖”、“交通运输行业十佳优秀科技创新团队”带头人、“交通青年科技英才”、“茅以升桥梁青年奖”、首届“十佳全国优秀科技工作者”等荣誉称号。
“不管是过去还是现在，桥梁设计与科研工作几乎是我工作和生活的全部。”张喜刚常对年轻的工程师们说：“一名桥梁设计师要有扎实深厚的理论知识基础，严谨求实的认真态度；要有立足工程一线、脚踏实地的工作风格；更要有不断探索、勇于突破的科学精神。中国桥梁技术的发展壮大离不开几代人不断的自主创新和突破，只有创新，才能发展。”
谈到中国的大桥建设，张喜刚说：“中国需要的不仅是总设计师，还需要有一大批在国际上有影响的各类桥梁专家，当前我们更需要有一大批技术人员能沉下心来做学问。”
作为第一编写人，张喜刚还主持完成了《公路桥涵地基与基础设计规范》、《公路钢结构桥梁设计规范》、《大跨度斜拉桥平行钢丝斜拉索》、《大跨径预应力混凝土连续梁桥设计施工技术指南》和《公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估指南》等交通行业标准，对于促进科技成果转化、促进行业技术进步发挥了重要作用。
现在，张喜刚除了继续坚持深入工程一线承担重大的桥梁设计和科研任务外，在他心中分量更重的是一种追求超越的责任感和使命感，那就是如何才能准确地把握世界桥梁技术的发展方向、占领技术高峰，如何才能带领这支光荣的团队实现跨越式发展，如何才能把“中国桥梁”品牌做得更强。
“结构有形，梦想无限。”谈起未来，张喜刚总是激情满怀：“展望未来，‘中国桥梁’品牌的发展壮大还有很长一段路要走，还有很多关键技术问题需要突破，中国桥梁科技工作者也还有很多更加绚丽的‘中国桥梁’梦要去实现！我希望，我们能够很快解决百米深水基础、强震台风所带来的技术挑战，建造琼州海峡大桥，把祖国的海南岛和内陆连接起来；我也希望，不久的将来在渤海湾能看到我们建造的长达100多公里的海上长桥，把祖国的辽东半岛和胶东半岛连接起来；我更希望，‘中国桥梁’品牌永远站在世界竞争的最高领奖台上！”
