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创新与挑战并存 ——访中铁二院副总工程师陈克坚

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龙行天下 发表于 2018-1-11 22:47:29 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

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  陈克坚,男,汉族,黑龙江通河县人,1966年1月出生,1988年毕业于同济大学,教授级高工,国务院特殊津贴专家,四川省勘察设计大师,现任中铁二院工程集团有限责任公司副总工程师。先后主持了云桂铁路南盘江大桥、大瑞铁路怒江大桥、拉林铁路雅鲁藏布江大桥、丽香铁路金沙江大桥等多座大跨度铁路拱桥、斜拉桥、悬索桥的设计研究工作。获得国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步一等奖5项,获得国家优秀工程设计银奖、铜奖各1项,省部级优秀设计一等奖8项。
  1996年获全国铁路总工会火车头奖章,1998年被评为铁道部青年科技拔尖人才,2001年获全国铁路优秀共产党员称号,2002年获茅以升铁道工程师奖,2003年获第六届詹天佑科学技术青年奖, 2004年被评为中国铁路工程总公司有突出贡献的中青年专家,2006年被评为四川省学术和技术带头人,2007年被授予四川省勘察设计大师称号,2007年被批准享受国务院政府特殊津贴,
  2009年获中央企业劳动模范称号,2016年被评为中国中铁专家。

  记者:您认为建设山区铁路桥,有哪些难点?


陈克坚
铁路桥荷载重,一线铁路的荷载相当于公路的六线到八线,且列车运行规律性强,导致铁路桥的疲劳问题比较突出,这是铁路桥梁设计者经常面临的难题。而建设山区铁路桥,还要考虑到山区施工的可行性,包括运输、安装、制造等方面的问题。
  拿运输来说,由于山区环境限制了施工条件,很多大型构件难以直接运输至施工现场,所以很多时候在设计上要采取“化整为零”的方法。例如:正在建设中的大瑞铁路怒江桥,主跨490米,目前是世界上跨度最大的四线铁路钢桁拱桥,大桥的杆件非常重,但因桥址地处偏僻,交通不便,施工场地狭小,若按常规两片拱肋设计,杆件重量将超过180吨,运输和安装十分困难。为此我们研究提出了“四片拱肋”构造,同时将拱脚段上下弦杆设计成钢箱混凝土,并将弦杆与横联采用螺栓连接,将运输最大重量控制在100吨以内,较好地解决了偏远山区主拱钢结构杆件的运输和安装上的难题。
  还有就是要解决好山区桥梁施工场地狭小的问题。山区桥梁施工场地往往非常狭小,给施工方案的设计带来了不少限制,设计需要认真考虑,采取应对措施。例如在大桥转体过程中,可以合理地利用边坡条件,先在坡面上将转体桥一节节拼好,再整体转体进行合龙。这样施工会更方便,也保证了质量,这即是适应山区环境来进行施工的典型例子。
  除此之外,我认为如何处理好桥梁基坑的边坡稳定,也是山区铁路桥建设的难点。山区铁路桥经常处在地形陡峭的地方,要打下牢固的地基必然要动土、要切角,于是边坡的稳定性就成了设计必须考虑的问题,它不仅关乎施工安全,更是整个工程的建设基础。有时候,处理边坡的稳定性所花费的成本,甚至会超过建桥本身的费用。  

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  丽香铁路金沙江大桥(效果图)

  记者:山区建桥需要应对哪些地质或气象因素呢?


陈克坚
山区的高烈度地震比较多,像西藏、云南、四川等地多发高烈度地震,这对于山区桥梁建设者是极大的考验,特别是大跨度桥梁,采取哪种结构形式更合理是需要设计人员首先考虑的问题。
  风的影响也不容小觑。峡谷风的数据资料很少,气象站有时无法精准地预报,而且峡谷风存在“收缩效应”——从平原吹来的风进入峡谷后风速会加大,加上稳流风缺少规律,所以山区建桥对风的因素很重视。
  山区温差大,对混凝土结构是不利的。比如刚浇注的混凝土,表面温度迅速降低导致混凝土内外温差加大,容易出现混凝土开裂的情况,混凝土的质量就会受到影响,需要采取有针对性的措施防止混凝土开裂。  

  记者:您在2017年中国(武汉)国际桥梁科技论坛上,以《山区铁路大跨度拱桥创新设计》为题作了报告,能和我们的读者回顾一下您的这次汇报吗?您在设计上的创新会给施工上带来哪些变化呢?  


陈克坚
在本届中国(武汉)国际桥梁科技论坛上,我主要介绍了三种拱桥:第一类是混凝土拱桥,如云桂铁路南盘江特大桥,设计时速为250公里的双线铁路,主桥是416米的上承式混凝土拱桥,是目前世界第一大跨客货共线铁路混凝土拱桥;第二类是钢桁拱桥,如正在建设中的大瑞铁路怒江四线特大桥,建成后将成为世界第一大跨铁路拱桥;第三类是钢管混凝土拱桥,如拉林铁路藏木雅鲁藏布江大桥,设计时速为160公里的双线铁路桥,主桥是430米中承式钢管混凝土拱桥,建成后将成为世界第一跨度的铁路钢管混凝土拱桥。这三类都是主跨超过400米的大跨度桥梁,在铁路桥中都是同类型桥跨度排名第一的。
  创新部分,以云桂铁路南盘江大桥为例,我在论坛上主要介绍了南盘江大桥拱圈混凝土施工的新工法——“斜拉扣索调整骨架内力的大节段平衡加载法”。国内经常使用钢管混凝土劲性骨架平衡加载法,来外包拱圈混凝土,这种施工方法工序繁琐,拱圈接缝多,节段间混凝土凝期差大,施工工期长。为了改善上述问题,我们研究提出了“斜拉扣索调整骨架内力的大节段平衡加载法” 来外包拱圈混凝土,由于斜拉扣索对内力的调整作用,管内混凝土应力大幅度降低,也节省了钢管混凝土材料,并且与原设计的节段悬灌和平衡加载结合的方法相比,临时斜拉索张拉力减少九成,很大程度上降低了临时工程的投入和风险。从效果来看,拱圈接缝变少,拱圈混凝土龄期差小,收缩开裂风险小,提高了混凝土接缝处的质量,且很大程度上方便了施工。  


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2017年4月23日,动车组列车在云桂铁路南盘江特大桥上飞驰。  
  记者:就铁路桥来说,您认为中国的建造实力与国际相比,处在一个怎样的水平?


陈克坚
从铁路各类桥梁的跨度和桥上列车运行速度等指标上看,我认为中国的铁路桥建设水平是处于世界领先地位的。当然,有几个地方我们还需要更加努力地去完善:第一是在精细化设计有待加强。有时设计人员会面对工期紧张的情况,设计时间有限,设计方案的精细化程度会受到影响;第二是在建筑美学上,桥梁工程师的美学素养还有进步的空间;第三是设计的经济性,比如桥梁每延米的钢材、混凝土的材料用量,这些指标体现了设计的水平,需要仔细考量;第四,现在桥梁项目越来越多,但是桥梁人才供不应求,高素质的设计人员、施工队伍等人才的缺乏,也会影响设计和施工的精细化程度。


  记者:您参加过许多大型(山区)铁路桥梁的建设工作,经常需要深入艰险的山区,您是否觉得这样一份工作过于辛苦?您如何看待您的这份职业?


陈克坚
对于这份工作,我其实干得特别愉快。当然,也有辛苦的时候。现在高铁建设的规模越来越大,投资额成倍 增长,面对人才紧张的情况,我们靠提高生产效率来确保工程质量,在这个过程中辛苦是肯定的。
  我是发自内心地喜欢桥梁设计工作的,因为它富有挑战性、创造性,碰到难题时会有一点兴奋的感觉。难题往往意味着新的突破,这是我愿意看到的。而且,我总认为人吃点苦后,对幸福的体会会更深刻。我经常和单位的年轻人交流,谈到咱们这个行业的艰苦,我会跟他们说,“幸福总是先苦后甜,幸福感是对比出来的”。


  记者:您能否给我们的读者,尤其是刚踏入工程领域的年轻人一些寄语?


陈克坚
对于刚刚参加桥梁建设工作的年轻人,既然选择了这份职业,就不要怕吃苦,因为苦是必然的,要接受吃苦这件事情和适应吃苦的环境。桥梁工作是具有创造性的,创造性带来的乐趣是深层次的,而年轻人思维是非常活跃的,桥梁事业也需要锐意进取的年轻人,这个行业也会让年轻人收获很多。在工作中,希望年轻人多思考,勇于表达自己的观点,敢于质疑,以此来激发自己的潜能,发挥自身的价值。


转载自:桥梁建设报
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