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工人日报 2012年04月25日 星期一

穿山越水 矢志创新 勇当开路先锋

——记中国铁建铁四院副总工程师肖明清

《工人日报》(2012年04月25日 02版)

铁四院副总工程师肖明清

在武汉长江隧道施工现场

他是技术实力的活招牌。从水底隧道设计的“门外汉”,到业界领军人物,他用了近20年时间。20年间,他领衔研究和设计了20多座大型水底隧道,其中多座隧道创造了全国乃至世界之最。依靠这些业界经典战役,铁四院一步步“水底称王”,而他也成为中国水底隧道设计领域的“金字招牌”。

他是科技创新的践行者。他将“穿山越水”的隧道设计平台打造为矢志创新的舞台,主创完成的国家科技进步奖等多项重要科研成果,极大地推动了我国大型水底隧道和高速铁路隧道两大工程领域的科技进步。

他是青年人才的领路人。他身先士卒、不折不挠的科学拼搏精神,以及身上所传导的事业电流和个性磁力,不但为他赢得了号召力和感召力,还带出了一支响当当的设计团队,在全国铁路、公路、轨道交通以及煤炭、核电行业的隧道工程中屡建奇功。

他就是中国水底隧道工程的开路先锋,中铁第四勘察设计院集团有限公司副总工程师肖明清。

“一些人总认为建设‘长江第一隧’有太多不可能,但随着我国经济、科技实力的壮大,使得我们敢于在长江上第一个吃螃蟹。”

20世纪八九十年代,当英吉利海峡隧道、日本青函隧道的建设,带来了人类地下空间开发的迅猛进步时,我国地下隧道,尤其是水下隧道的发展几乎还是空白。

1998年,作为在长江第一次修建的隧道——武汉长江隧道项目筹备正式启动时,各方顾虑一直不断:中国人有能力在长江57米深处,攻克高水压、强透水、超浅埋等水底盾构掘进世界级难题,一次性成功穿越长江江底2500米吗?“当时,欧洲、日本的隧道设计施工技术遥遥领先,一些人总认为建设‘长江第一隧’有太多不可能,但随着我国经济、科技实力的壮大,使得我们敢于在长江上第一个吃螃蟹。”肖明清坚定地说。

敢为人先要有实力,实力的来源是学习。熟悉肖明清的人都对他的敏而好学印象深刻。他喜欢收集相关资料,办公室的柜子里、桌子上堆满了各类书籍期刊;他没有午休的习惯,晚上总泡在办公室,这一点一滴的空余时间,成了他繁忙工作之余抓紧充电的良机。

学习的成果是创新。开挖武汉长江隧道的每一个施工阶段,几乎都伴随着世界级技术难题的攻关,国内又没有现成经验,肖明清通宵达旦研究资料,活学活用。隧道施工期间,他被提拔为院副总工程师,但他没有搬进为他准备的新办公室,而是选择和隧道专业的弟兄们坐在一起,随时掌握和解决设计难题。

4年工期,肖明清把工地变成大课堂,带领设计团队破解了水底盾构5大设计施工难题,取得了10多项国家专利和14项创新成果,其中在盾构隧道管片结构设计、同步注浆材料及工艺等方面达到了国际领先水平。

2008年12月28日,武汉长江隧道通车运营,中华民族实现了“隧穿长江”的梦想。让肖明清颇为自豪的是,长江天险造“地标”,其中取得的众多创新为当时正在规划筹建的其他隧道提供了非常有价值的标本。特别是“穿江越城”的先进盾构技术,为我国城市交通发展的“地铁时代”提供了有力的技术支撑。

“它的建成,最大的意义在于打破了人们思想上的禁锢。”肖明清说,“施工期间,一些地方来考察后,惊叹之余顿觉豁然开朗:长江下面都可以修隧道,其他类似工程能有多难?”

“长江后浪推前浪,我们自己走路,一步一个台阶,越来越得心应手。”

武汉长江隧道直径11米,是长江大直径隧道建设的“原点”,在其施工期间,铁四院设计的南京长江隧道、广深港高铁狮子洋隧道等相继开工,多项指标的“难度系数”均超过武汉长江隧道。

“长江后浪推前浪,我们自己走路,一步一个台阶,越来越得心应手。”肖明清说,从武汉长江隧道起步,铁四院在大型水底隧道新的领域不断“破题”,自主创新比重进一步扩大,成为国内设计水下隧道最多、拥有施工工法最多的设计院。

四月珠海,暖风宜人。作为粤澳合作重要项目之一的澳门大学横琴岛新校区正在如火如荼地建设中,而连通澳大新校区和澳门本土的海底隧道工程项目也备受关注。

这座国内第一次采用围堰明挖法施工的海底隧道,目前主体工程施工已经全面展开,建成后将成为澳门大学师生自由进出横琴的唯一通道。

围堰明挖法是先将水域全部或部分截流,挖除隧道部位的土体,然后修建隧道结构,再进行回填恢复水域的施工方法。在海中50米深淤泥质土中进行长500米、深25米的超深基坑开挖,国内尚属首次。然而,在没有任何成功经验可以借鉴的情况下,肖明清带领团队,对实施方案反复论证,成功开创了水底隧道工程的新纪元!

这不是肖明清带领团队创造的第一个全国纪录,也不是他带队攻克的第一个世界级难题。

南京长江隧道 ,在深达65米的水下穿越长江,隧道一个指甲盖大小的面积所承受的水压高达6.5公斤,号称“长江隧道第一难”。他带队开发的“聚醚聚氨酯防水条”,打破了国外管片接缝防水的技术垄断,在国内管片混凝土中首次大规模使用合成纤维,提高了管片的抗裂性和防火性,解决了高水压、高透水层条件下,隧道100年“金身不坏”的世界难题。

广深港高铁狮子洋隧道是国内设计时速最高、里程最长的水下高速铁路隧道。2010年9月,在隧道盾构掘进遇阻、盾构技术受到质疑之时,他力排众议、常驻现场,与施工单位工作、生活在一起,研究方案、化解风险,安全快速通过危险地段,创造了盾构机对向施工、在水下60米深处精确对接的世界纪录。

武(汉)广(州)高铁浏阳河隧道是我国第一座采用全封闭防水型衬砌的高铁隧道。在防水型高铁隧道的结构受力模式没有先例的情况下,他确定了水压力计算方法与结构计算模型,创新隧道防水工程措施,再次填补国内空白。

在南京纬三路过江通道方案研究中,他创新提出了一种新型疏解方式,解决水下隧道与临水既有地面“丁字”道路连接时的交通疏解问题,不仅拓展和丰富了隧道疏解方式,而且疏解顺畅、占地少,获得了国家专利,并在铁四院正在设计的国内最复杂、也是国内外匝道设置最密集的地下交通系统——南京梅子洲过江通道连接线工程中得到了推广运用。

屡次打破前人纪录,填补国内空白,靠的不仅吃苦耐劳的精神,更是善于学习、勇于创新的精神。

在2011年度国家科技进步奖评选中,肖明清作为第二完成人的“大型及复杂水下隧道结构分析理论与设计关键技术”科技成果荣获二等奖。评委会认为:“项目整体成果不仅解决了近20座具有重大影响的大型水下隧道工程建设难题,而且建立了大型及复杂水下隧道的结构理论、计算方法及整体化设计技术,推动了我国水下隧道工程领域的科技进步。”

“上山时,为什么脚夫总比游客走得快?因为他肩上有担子。”

1992年,肖明清从西南交通大学地下与隧道工程专业毕业,来到铁四院工作。当时为完成举世瞩目的京九铁路勘察设计,全院上下热火朝天。可他所在的设计处负责的是京九铁路北段,一马平川的平原让学习隧道专业的他找不到用武之地。

惆怅之际,一项重大任务找上门来——铁道部委托铁四院完成京沪高速铁路上元门过江隧道方案研究。时任处副总工程师的老专家吴维,将肖明清等一批年轻人招至麾下;1995年,受武汉市有关部门委托,铁四院编制武汉长江隧道工程可行性研究报告,肖明清再次加盟。

“任何一个设计节点,都遇到前所未有的难题。”肖明清说,“但大家跃跃欲试,特别兴奋,感觉一场大戏就要拉开序幕。”

这群初出茅庐的年轻人,理应有“赶上了”的兴奋。当时的铁四院,囿于地域条件和时代环境,隧道专业难以大施拳脚,全院隧道人员加起来仅四五十人,叫得响的业绩只有一个衡广铁路大瑶山隧道。现如今,伴随着我国综合国力的日渐强盛,中国隧道“穿江越海”以及高铁时代的悄然而至,令他们感到机遇难得,不容错过。

“上山时,为什么脚夫总比游客走得快?因为他肩上有担子。” 在吴维等老一辈专家的带领下,肖明清等10多位技术人员勇挑重担,未敢懈怠。大家加班加点,劲头十足,最忙的时候,有的技术人员一年没休息一天。

一个社会的发展,一个行业的前行,总是伴随着一批特定人物的艰辛探索、忘我进取,最终成就厚重史书。参与中国水底隧道“开山之作”,肖明清等一批年轻人不仅走向前台,落下了我国水底隧道恢宏建设史诗的最初一笔,更重要的是,勇挑重担、科学拼搏的志向和信心得到了鼓舞,使他们勇敢的在后续项目的历炼中化蛹成蝶,成为助推中国隧道产业不断发展的中坚力量。

勇挑重担,科学拼搏,他不断学习进取。与肖明清并肩战斗、共事多年的铁四院城地院副院长韩向阳资谊,谈起“老战友”,最大的感慨就是“谦敏而好学,循规而惟新” 。

他们举例说,当他一次性通过难度很大的专业考试,成为铁四院隧道专业第一个有注册结构工程师资格的人;当你随便请教他一个问题,他都能在书上迅速为自己的答案找到注解时;当大家发现,他案头那本隧道设计常用的《混凝土结构设计规范》已快被翻烂时;当他总能用一些新的理论和方法求证技术方案,各种数据公式都烂熟于心、信手拈来时;当总能从他嘴里听到最前沿的专业知识时,大家便知道,对于好学肯钻、博闻强记的他来说,书柜里那些大部头书绝没有搁置一旁睡大觉。

勇挑重担,科学拼搏,他不断推陈出新。肖明清主持完成了武广、郑西、广深港、沿海、沪汉蓉等我国第一批客运专线近1000公里隧道的设计工作,主持完成了时速350公里高速铁路隧道复合式衬砌、新型洞门、缓冲结构等多项铁道部标准设计,形成了我国高速铁路隧道结构、防水、气动效应缓解的成套技术,取得了巨大经济效益。

“帽檐式”隧道洞门是国际上专为高铁设计的新式隧道洞门,其特点是能最大限度地减少列车高速进隧时瞬间高压气流产生的不良影响。2003年,肖明清和同事去国外考察,在技术封锁的情况下,仅凭现场拍摄的照片,通过反复数值模拟分析,在国内首次设计了帽檐斜切式洞门,为中国高铁隧道推广运用美观结实的新洞门作出了巨大贡献。

勇挑重担,科学拼搏,他常怀审慎。肖明清说,铁四院隧道专业越做越大,工程越干越多,经验的积累和新的技术挑战反而让职业的焦虑时时地警醒着他。他深知牵一发动全身,工程细节上1%的缺陷,可以带来100%的失败,会将铁四院多年积攒的声誉毁于一旦。所以在提出工程技术方案时,他越来越精心精细、科学求证。在审核图纸时,他不仅按规定审查初步设计图,更加对施工图、施工组织也亲自审核把关;不仅审核本专业的图,对其他相关专业的重要图纸也要过目审查,系统把关。

勇挑重担,科学拼搏,他注重“薪火相传”。2005年参加工作的薛光桥来院后,就跟着肖明清从事水底隧道设计和方案研究。他说,“肖总每次去工地,晚饭后散会儿步就开始工作,不工作时喜欢和年轻人聊天,谈工作、谈生活、谈专业发展。他思维敏捷,看问题由表及里,每次聊完后都特别受启发。”如今,薛光桥已成为肖明清的传承者,担起了国内最复杂地下通道工程——梅子洲过江通道连接线的设计任务。

为了事业的延续和发展,肖明清不仅披挂上阵、披肝沥胆,而且用自己的肩膀托举着年轻一代。每当在项目团队中发现好的苗子,从方案设计到技术总结直至专利选题,他都要逐一和他们反复讨论,帮他们理清思路、掌握国内外动态、把握好学科前沿。正是在这样的科研氛围里,铁四院一大批极具潜质的青年才俊,才能不断成长,生生不息。(作者:刘新红)

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