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2024年全国五一劳动奖章获得者严爱国:让高铁跨海过桥不减速
湖北日报 2024-05-01 21:45:06

湖北日报全媒记者 李婷 通讯员 王振宇

30余年职业生涯,他始终专注于一件事:架桥跨江河。他是中铁第四勘察设计院集团有限公司副总工程师兼桥梁设计研究院总工程师严爱国。

长期奋战在桥梁工程勘察设计研究技术最前沿,他先后完成20余项国家重大工程建设,多次攻克行业技术难题,主持设计的铁路桥梁里程超1000公里,获省部级科技一等奖5项,中国土木工程詹天佑奖3项,省部级优秀设计一等奖12项。

巧思设计开先河:将噪声振动降至最低点,实现对中华鲟最有效的保护

宜万铁路宜昌长江大桥穿越的河段是国家一级保护动物——中华鲟自然保护区。严爱国在设计宜昌长江大桥时,为了将噪声振动降至最低点,坚定地舍弃了跨越能力大但噪声大的钢主梁结构,决定采用噪声和振动均极低但跨越能力较小的混凝土主梁。

他创新提出了混凝土刚构桥辅以拱加劲的结构形式,经过无数个夜以继日的研究和探索,精益求精对每个参数优化比选,最终将结构发挥最完美与极致,实现了铁路混凝土梁式桥跨度由150米提升至275米,结构跨越能力得以大幅提升。此外,严爱国还颇具巧思研发设置了减隔震支座,实现对中华鲟最有效的保护,获得业界一致赞誉。该桥的成功实施,开创了我国铁路混凝土刚构—拱组合桥的应用先河。

此后,该类桥型在工程应用中一次又一次验证了优越性。严爱国及其团队成功将其推广应用到广珠铁路、南沙港铁路、商合杭铁路、汉十铁路等项目,取得了显著的经济社会效益。其中汉十高铁崔家营汉江特大桥跨度达到300米,创造了该类桥梁跨度的世界记录,并成功攻克了大跨度混凝土梁徐变变形控制的世界技术难题,项目获得湖北省优秀设计成果一等奖、中国土木工程詹天佑奖、世界桥梁大会(IBC)铁路桥奖。

技术创新破瓶颈:让高铁跨海过桥不减速

“湘西最美高铁”张吉怀高铁,高铁穿行在重峦叠嶂之间。

酉水大桥于芙蓉镇境内跨越酉水河,桥址地形近V型河谷,其中张家界侧岸坡较陡,局部有不稳定堆积体;怀化侧岸坡度较缓且均匀,面对两岸山坡陡峭的建设环境,严爱国创新提出非对称拱桥结构方案,巧妙地将上承式拱桥的两侧拱脚设置在既有道路旁,避开陡峭的山体,既减小了桥梁规模,又充分利用既有道路,拱座施工不需另建便道,减少了对山体开挖及植被破坏,保护了山区生态环境。

拱桥设计造型独特、线条流畅,与苍翠秀丽的自然风光、诗情画意的千年古镇“芙蓉镇”深度交汇融合,成为极富想象力和韵律美感的景观建筑。云端高铁,浑然天成,被誉为因地制宜的工程典范。大桥凭借创意、美感、可持续和高价值的结构设计,荣获2023年IStrucE世界结构大奖(The Structural Awards)。

2013年,最初研究高速铁路桥梁技术时,国外高速铁路最大跨度无砟桥梁跨度仅100米,因通行时速350公里高速列车桥梁,桥上必须铺设无砟轨道,而铺设无砟轨道对桥梁变形和动力性能有严格要求。

在柔性结构的大跨度斜拉桥上,让高铁列车以350公里时速平稳运行是巨大的技术挑战。为了实现100米到300米技术鸿沟的跨越,严爱国带领团队开展了包括主梁结构形式、变形控制标准、线形控制技术在内的多项创新研究,最终在昌赣高铁赣州赣江特大桥上,实现了300米跨斜拉桥承轨条件满足列车时速350公里运营要求,并在后续采用钢箱桁组合结构的裕溪河特大桥又将无砟轨道桥梁跨度提升至324米,联调联试“跑”出385公里时速,创造了世界大跨径高铁桥梁上列车最高行驶速度的纪录。

项目的成功实施,标志着我国高铁无砟轨道桥梁技术取得重大突破。依托赣州赣江特大桥取得的创新成果,严爱国先后获得国家铁路局优秀设计一等奖、中国土木工程詹天佑奖、江西省科技进步一等奖。

在首条设计时速350公里的跨海高铁——福厦高铁,面临近海强风、强腐蚀、大潮差、地震烈度高等挑战,严爱国带领团队设计了泉州湾、安海湾、湄洲湾三座跨海大桥,实现了高铁跨越山海,开启了中国高铁跨海时代。

历经多年的科技研发,严爱国带领团队在深水大跨桥梁建造技术、新型结构桥梁建造技术、桥梁数字化建造技术、桥梁健康监测及管养技术、桥梁高性能产品等技术领域均已取得了长足进展,主持开展省部级科技研发项目16项,获发明专利35项,实用新型专利222项,以严爱国命名的创新工作室获“湖北省示范性职工创新工作室”。

眼下,严爱国将目光瞄准了桥梁技术绿色化、工业化和智慧化的发展方向。围绕国家重大工程需求,针对需求链、技术链、价值链积极部署,抢抓数智化转型、建设与养护技术发展的制高点。

责任编辑:万雷萌
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