“你們的辛苦沒有白費,港珠澳大橋正式通車,我替你們感到驕傲!”10月24日上午,西南交通大學土木工程學院教授、博士生導師廖海黎的微信響個不停,各地朋友紛紛發來祝賀信息。

  當日上午9時,港珠澳大橋正式通車。這項舉世矚目的超級工程背后,凝聚的是無數科研工作者的智慧和勞動者的汗水,這其中有西南交通大學人的卓越貢獻,他們為港珠澳大橋的建成通車攻克下一道道難題。□鄧翔灃本報記者江蕓涵雷倢

  難題一 如何讓大橋不因疲勞產生開裂現象?

  “港珠澳大橋開通,深度參與相關課題,個人和團隊水平均得到顯著提升。”10月24日,西南交通大學土木工程學院副教授張清華說。

  據介紹,港珠澳大橋120年的設計使用壽命前所未有,大橋采用正交異型橋面板鋼箱梁,其板件構件及受力特性復雜,易出現因疲勞而導致開裂的問題。2010年,為解決這一國內外鋼橋行業共同難題,西南交通大學與四川建筑職業技術學院在德陽,就港珠澳大橋正交異性橋面板疲勞性能進行試驗。西南交通大學土木工程學院卜一之、張清華教授,四川建筑職業技術學院結構技術中心主任何偉及其團隊參與其中。

  接到任務后,團隊把重點聚焦在鋼箱梁最容易出現疲勞的幾個部位上。為了一個小模型,團隊曾在3個月時間內,反反復復制作了34次。整個實驗耗時一年,最終取得正交異型鋼橋面板抗疲勞技術的重大突破。

  何偉說,“我們的試驗就是要找到其疲勞的臨界點是否超過120年,要確保橋面使用120年沒有問題。”張清華介紹說,疲勞試驗是用來探究模型的疲勞性能,需要把實驗模型進行多次加載,而一次加載則需24小時。與此同時,為記錄下模型的開裂時刻,試驗員必須和模型寸步不離。在攻讀香港理工大學土木工程專業博士后的崔闖說,團隊里許多成員都有過因長期接觸化學藥劑,手部皮膚潰爛的經歷。“這不僅僅考驗科研水平,更考驗人的意志力。”雖然過程充滿艱辛,但崔闖仍對這段經歷心存感激,堅定了投身科研事業的決心。

  難題二 如何讓大橋穩穩“扎根”海床?

  讓港珠澳大橋的橋墩穩穩地“扎根”海床,并不是件容易的事。西南交通大學土木工程學院馬建林教授介紹說,橋墩需穿過十多米深的海水,再穿過二十多米深的淤泥,才能進入承載力較好的土層。

  2011年,馬建林的團隊投入到專題研究中。現場調研、資料收集、室內外試驗、理論計算、數值模擬……團隊不斷創新,運用了許多先進技術。課題剛開始時,馬建林帶著團隊到海上做實地試驗。“常常在海上搭建的露天平臺上,一待就是一天一夜。”最終攻克了深海條件下鋼管復合深長樁基礎的相關計算理論和設計方法等關鍵技術難關,為此節約了上億元的成本。

  難題三 如何保證大橋的抗風安全性?

  港珠澳大橋全線55公里的大部分由橋梁構成,其中3座大跨度橋梁——青州航道橋、江海直達船航道橋和九洲航道橋,是技術難度最大的控制性工程,其所在海域又風災較多。

  2014年初,西南交大土木學院廖海黎、李明水教授團隊承擔了港珠澳大橋所有通航孔橋和鋼箱梁非通航孔橋的抗風性能研究工作。有關大橋模型在西南交大犀浦校區的XNJD-3風洞、目前世界最大的邊界層風洞里進行了反復試驗,最終為港珠澳大橋的抗風設計提供了科學依據。

  前不久,超強臺風山竹來襲,廖海黎整夜難以入睡。臺風離境,港珠澳大橋安然無恙,廖海黎這才松了口氣。“事實證明,不僅大橋經得起考驗,我們的抗風性能研究也經得起考驗!”