每經(jīng)記者 黃名揚(yáng)    每經(jīng)編輯 劉艷美    

“疲憊，我最深刻的印象就是疲憊。一千多個(gè)日夜，試驗(yàn)24小時(shí)一刻不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，研究人員更是如此——可以說(shuō)是眼不敢移、寸步不離。”坐在《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者面前的卜一之，著紅白藍(lán)相間格子襯衫，外面套著黑色夾克，眼神沉穩(wěn)而淡定。

身為西南交大土木工程學(xué)院橋梁工程系教授，這幾天，卜一之、張清華帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，頻繁出現(xiàn)在媒體視野中。

西南交大土木工程學(xué)院橋梁工程系教授張清華（左）、卜一之（右） 每經(jīng)記者 黃名揚(yáng) 攝

10月24日，港珠澳大橋正式通車運(yùn)營(yíng)，這是中國(guó)建設(shè)史上里程最長(zhǎng)、投資最多、施工難度最大的跨海橋梁，設(shè)計(jì)使用壽命為120年。

媒體稱，這打破了國(guó)內(nèi)大橋的“百年慣例”。而實(shí)現(xiàn)這一突破，卜一之、張清華團(tuán)隊(duì)完成的一項(xiàng)抗疲勞關(guān)鍵技術(shù)，起到了重要作用。

4年時(shí)間，平均每個(gè)模型500萬(wàn)次模擬試驗(yàn)，卜一之們一共做了20個(gè)左右的模型——可以說(shuō)，正是眾多像卜一之、張清華這樣的“大國(guó)工匠”，成就了“現(xiàn)代世界七大奇跡”之一的400多項(xiàng)新專利、7項(xiàng)世界之最。這背后，又有著怎樣不為人知的故事？

4年攻關(guān)

橫跨伶仃洋的港珠澳大橋，將位于中國(guó)“南大門”的香港、珠海及澳門三地陸路距離大大拉近，其意義之重大可見一斑。

卜一之透露，作為世界上最長(zhǎng)的跨海大橋，港珠澳大橋從設(shè)計(jì)之初，就考慮將橋梁壽命設(shè)計(jì)在120年——而通常，國(guó)內(nèi)其他橋梁的設(shè)計(jì)壽命為100年。

對(duì)長(zhǎng)達(dá)55公里的跨海大橋來(lái)說(shuō)，將設(shè)計(jì)壽命一下提高20%，談何容易？

港珠澳大橋采用正交異型橋面板鋼箱梁，這種結(jié)構(gòu)形式輕質(zhì)高強(qiáng)、施工速度快，但其板件構(gòu)件及受力特性復(fù)雜，最大問(wèn)題便是疲勞。疲勞導(dǎo)致的裂縫，從該結(jié)構(gòu)形式誕生之初就一直存在，也成為國(guó)內(nèi)外鋼橋行業(yè)共同的難題。

作為專門研究相關(guān)領(lǐng)域，且擁有參與蘇通長(zhǎng)江大橋、南京第三長(zhǎng)江大橋、鄂東長(zhǎng)江大橋、嘉紹跨江大橋等許多大型橋梁建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的科研力量，卜一之和張清華教授團(tuán)隊(duì)，正是在這樣的情況下臨危受命。

“從我們對(duì)問(wèn)題本身的認(rèn)識(shí)下手：哪些部分會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題？出現(xiàn)的典型問(wèn)題是什么？再針對(duì)性地解決它。”

說(shuō)干就干。從對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行完善，到無(wú)數(shù)次模型試驗(yàn)，最終，影響大橋使用壽命的疲勞問(wèn)題，成功解決。

“ 通常，一個(gè)模型試驗(yàn)是200萬(wàn)次，鋼材不出現(xiàn)裂紋，則試驗(yàn)停止。但港珠澳大橋的每個(gè)模型，我們平均需要做500萬(wàn)次左右的試驗(yàn)，一直到做裂、做壞為止。”張清華解釋：“整個(gè)研究過(guò)程，我們一共做了約20個(gè)模型。”

從接到任務(wù)，到攻克難題，總共花費(fèi)多長(zhǎng)時(shí)間？卜一之的答案是：4年左右。

圖片來(lái)源：西南交大微信公眾號(hào)

而在巨大的工作量和時(shí)間消耗之外，細(xì)節(jié)是更加“磨人”的問(wèn)題。

張清華介紹，模型試驗(yàn)是以2-3赫茲的頻率進(jìn)行——這意味著，試驗(yàn)每秒鐘會(huì)進(jìn)行2至3次。這樣的試驗(yàn)速度，科研團(tuán)隊(duì)成員的眼睛根本不敢離開監(jiān)測(cè)界面哪怕1分鐘。

“焊縫初始裂紋肉眼不可見，出現(xiàn)裂紋的過(guò)程不可逆，加之找出裂紋出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)正是這項(xiàng)研究最重要的工作，所以我們只能24小時(shí)不間斷地監(jiān)測(cè)。”張清華說(shuō)。

現(xiàn)實(shí)例證

“（港珠澳大橋）比國(guó)內(nèi)其他橋梁‘長(zhǎng)壽’20年的秘訣，就在于卜一之和張清華教授團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)抗疲勞關(guān)鍵技術(shù)。”在許多媒體的報(bào)道中，都曾提及這一說(shuō)法。不過(guò)，交談中，卜一之和張清華卻不約而同地連連擺手，“不敢，不敢居功”。

“或許我們確實(shí)在科研上，攻克了延長(zhǎng)大橋設(shè)計(jì)壽命的抗疲勞問(wèn)題。但這一成就的實(shí)現(xiàn)，從技術(shù)、設(shè)計(jì)到制造施工，缺一不可。”說(shuō)到這里，張清華難得地笑了。

卜一之進(jìn)一步解釋，以前，橋梁焊接基本是手工完成。“純粹依靠手工難以避免細(xì)節(jié)差異，鋼橋面部分大概有20多公里，如果把每條焊縫加起來(lái)，那就不只是幾萬(wàn)米的事情了。所以，即使理論到位，施工精度和工藝也非常重要。”

而120年設(shè)計(jì)使用壽命目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，正是得益于在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，半自動(dòng)化的生產(chǎn)工藝。“工廠化制造、再到現(xiàn)場(chǎng)拼裝，這樣的做法，這么大規(guī)模，不僅在國(guó)內(nèi)，甚至在全世界也是首屈一指。”

“在經(jīng)濟(jì)、政治、社會(huì)等意義之外，我認(rèn)為港珠澳大橋最大的意義，是倒逼產(chǎn)業(yè)升級(jí)，這將使中國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)受益良多。”說(shuō)話間，卜一之不自覺(jué)地認(rèn)真點(diǎn)了點(diǎn)頭。

準(zhǔn)備結(jié)束交流時(shí)，卜一生和張清華卻并沒(méi)有在臨近周末的時(shí)候結(jié)束工作。他們告訴記者，準(zhǔn)備“去食堂隨便吃一點(diǎn)”，然后直接奔赴武漢，投身另一世界級(jí)跨江通道——深中通道的項(xiàng)目研究中。

臨走，卜一之在門口突然停下來(lái)，回過(guò)頭若有所思地說(shuō)：“其實(shí)，港珠澳大橋并非某個(gè)團(tuán)隊(duì)的成功，而是中國(guó)科研力量和中國(guó)制造升級(jí)的共同成果?；蛘哒f(shuō)，這也是‘數(shù)十年如一日’的大國(guó)工匠精神，百年傳承的現(xiàn)實(shí)例證吧。”