挺直创新脊梁 让中国拱桥跨山越河

中国工程院院士、广西大学土木建筑工程学院教授郑皆连（左一）在桥梁建设现场指导工作。广西大学 供图

　　不久前，由中国工程院院士、广西大学土木建筑工程学院教授郑皆连担任总设计师并主持建设的世界首座跨径超600米的拱桥——天峨龙滩特大桥建成通车。中国拱桥再次以“世界之最”的雄姿飞栈连云，引领世界拱桥发展实现新跨越。

　　近年来，广西大学郑皆连团队突破一个个创新“无人区”，为中国拱桥建设创下多项“世界第一”。郑皆连带领团队在山水间架起一条条坦途，致力打造中国拱桥自主创新品牌。多年来，团队不断突破拱桥建造新工艺、新材料、新技术，创造多个“第一”，实现拱桥从“中国制造”到“中国创造”的飞跃，为我国大跨拱桥建造关键技术领跑世界作出了重大贡献。

　　首创

　　开辟拱桥时代发展新路径

　　中国是桥梁的故乡，自古就有“桥梁的国度”之称。桥梁结构基本分为四大类型，拱桥、斜拉桥、梁桥、悬索桥。其中，广西的拱桥数量和质量均居全国前列，被称为“拱桥之乡”。广西的地形以山地为主，石灰岩地质广布，岩石抗力强，为拱桥的建设提供了得天独厚的条件。同时，考虑到广西的经济状况，如何在有限的资金下实现最大的交通改善，成为交通部门面临的重大挑战。

　　“材料选择灵活、造价低廉、耐久且美观，是广西大力发展拱桥的重要原因。”郑皆连介绍。

　　在这片孕育奇迹的土地上，“桥梁人”郑皆连凭借非凡的智慧和勇气，成为拱桥建设的开拓者。1965年，刚从重庆交通学院毕业的他，被分配到广西百色公路总段工作。当时广西交通落后的状况，尤其是一到汛期木桥频繁被冲垮造成交通中断的问题，令他深感改善交通的迫切性，于是他立志将临时性的木桥替换成永久性的桥梁。

　　1968年，年仅27岁的郑皆连和团队在广西灵山三里江大桥规划建设中提出了“双曲拱桥无支架施工”的方案，并与其他技术人员一起开展了攻关试验。他担任大桥的设计师并在现场组织指挥施工，吃住在工地。

　　“为确保成功，我们精心设计了拱桥吊装的每一步工序，并准备了详尽的应急方案。”郑皆连回忆，他和同事们边实践、边总结，最终摸索出了拱肋扣挂、松索合拢的无支架施工新工艺，在不到10个月的时间内，仅以7万元的成本就成功建成了跨径46米的灵山三里江大桥。

　　“当时，这一新工艺在我国属于首创。”郑皆连谈起当时的情况仍满脸自豪。

　　灵山三里江大桥是我国第一座无支架施工双曲拱桥，结束了千百年来修拱桥必须搭支架的历史。大桥建成后，全国多个省份的桥梁专家前来参观，相关创新技术在全国迅速推广，仅广西用这种方法修建的双曲拱桥就达上万延米。

　　突破

　　攻克多项世界级技术难题

　　创新没有止境，最好的创新只能是“下一个”。多年来，郑皆连带领团队持续攻克双曲拱桥存在的整体性差、接缝多且易开裂等难题，创造了拱桥建设的多个奇迹。1976年，郑皆连团队建成了广西第一座无支架施工钢筋混凝土箱型拱桥——来宾红水河大桥。

　　该桥的跨径组合为“90米+105米+90米”，荣获国家优质工程银质奖。这一成就让钢筋混凝土箱型拱桥的工艺逐渐走向标准化，在之后的十几年里，广西建设的同类桥梁占当时广西公路大桥总数的70%。

　　2013年，72岁的郑皆连指导建成主跨径530米的世界第一座跨径逾500米的钢管混凝土中承式拱桥——四川合江长江一桥（又名波司登大桥）。这座桥采用缆索吊运、斜拉扣挂悬拼、合拢后松索工法安装，开发了真空辅助压力多级连续灌注管内混凝土的新工艺及设备，拱桥的施工技术和跨径将世界桥梁发展向前推进了一大步。

　　在合江长江一桥的建设过程中，郑皆连始终践行“科研走在先”的理念，带领团队攻克了诸多技术难题，并取得了多项科研成果。其中，针对当时已经建成的400多座钢管混凝土拱桥中普遍存在的钢管内混凝土灌注不密实这一技术难题，他们进行了深入的科技攻关。

　　通过一年多的努力，郑皆连带领团队研发出了“大型钢管混凝土结构管内混凝土真空辅助灌注方法及灌注系统”，这一突破性技术为合江长江一桥的顺利建成和该类型拱桥的建设提供了坚实的技术保障，并因此荣获了中国专利优秀奖。该桥还相继获得第三十六届国际桥梁大会最高奖乔治·理查德森奖、中国土木工程詹天佑奖以及中国建设工程鲁班奖等奖项。

　　善于钻研、勇于创新是郑皆连及团队一贯的风格。2016年，已年逾古稀的郑皆连被推举为建设专家组组长，指导建成了跨径416米的世界最大跨径客货共线铁路混凝土拱桥——云桂高铁南盘江特大桥。他带领团队提出了“分环、多工作面、斜拉索调载浇注劲性骨架外包混凝土”工法并成功应用于该桥，不仅节省了约3000万元的建设成本，还荣获了中国土木工程詹天佑奖。

　　郑皆连还用此工法指导建成了世界最大跨径的混凝土拱桥——沪昆高铁北盘江特大桥，再次展现了他在拱桥建设领域的卓越才华。2017年，他又挑起了指导建设雅鲁藏布江上主跨径430米的川藏铁路藏木特大桥的重任，并成功攻克了高原高寒日温差大条件下世界上最大管径、单管超千方混凝土顶升灌注的难题，为藏木特大桥的建设作出了重大贡献。

　　担当

　　引领桥梁“中国方案”问鼎全球

　　2020年，79岁的郑皆连再次肩负重担，主持建成了跨径575米的平南三桥正式建成通车，再次刷新了世界拱桥路径纪录，使该桥成为中国拱桥闪耀世界的新名片。

　　“如果不是郑院士的坚定执着、勇于担当和科学论断，这一次的世界纪录极有可能与我们失之交臂。”该校科研院院长陈正介绍，2017年，根据广西交通发展规划，要在荔浦至玉林高速公路平南北互通连接线上横跨浔江修建平南三桥。初步设计时，设计院推荐悬索桥方案，而专业审查单位推荐斜拉桥方案，一时难以定夺。

　　为减少投资、提升结构刚度、降低运营期维护费用和风险，郑皆连提出了建设跨径575米的钢管混凝土拱桥方案，但评审时该方案被否定了。有专家质疑其风险过高，特别是在一岸为结实基岩、另一岸为卵石层的地质条件下，难以满足传统拱桥的建造要求。

　　面对质疑，郑皆连没有退缩，而是立即开展论证，并起草了提纲，前往交通运输部进行汇报。彼时已76岁高龄的他，还主动请战出任平南三桥建设专家组组长，与参建各方共担风险，最终促成平南三桥采用钢管混凝土拱桥方案。

　　2020年底，历时28个月，工期提前8个月，平南三桥建成。他带领团队突破了卵石地基不能建设特大跨径拱桥的限制，在国内首次成功地将“圆形地连墙+卵石层注浆加固”方案应用于拱桥建设。同时，团队还运用北斗卫星定位系统、智能张拉等技术，实现了以力主动控制代替刚度被动控制，将200米高的塔架顶部偏位精确控制在20毫米以内。

　　平南三桥不仅具有完全的中国自主知识产权，还获得了9项国家发明专利的授权。其中，“一种拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统及使用方法”更是荣获了中国专利优秀奖。该桥造价比悬索桥和斜拉桥分别节省了8000多万元和3000多万元，同时每年还能节省100多万元的养护费用。其刚度更是比悬索桥大10倍以上，比斜拉桥大8倍多。

　　近年来，中国在钢管混凝土拱桥与混凝土拱桥的跨径和建造技术方面均位居世界前列，大大增强了中国桥梁技术在海外工程建设市场的竞争力。目前，共建“一带一路”国家的交通基础设施建设如火如荼，随着中国桥梁施工企业不断在世界各国建造大型拱桥，中国也将搭建起中外文明交流互鉴的文化“桥梁”。

《中国教育报》2024年10月07日 第06版

作者：本报记者 周仕敏 通讯员 刘娜利