高宗余院士：“每座桥都是我的孩子”

中青报·中青网记者 李卓

位于苏州与南通之间的长江澄通河段，一座全长11.07公里，集国家铁路、城际铁路、高速公路三种交通功能于一体的大桥，如巨龙一般蜿蜒伸向远方，它就是因规模和施工难度之大，创造了多个“世界之最”“中国之最”的沪苏通长江公铁大桥。而主持设计这座桥梁的正是中国工程院院士、中铁大桥勘测设计院集团有限公司总工程师高宗余。

工作36年，高宗余主持参与了50余座桥梁的设计工作，秉持着“大胆创新、科学论证”的科研精神，他突破了高铁大跨桥梁、多塔悬索桥梁、复杂环境下跨海桥梁设计与建设上的多项技术难题。

如今，他仍在用实际行动实现着创新设计。他说，因为他还想建造更多通往美好生活的桥梁。

“工程师决不能失败”

高宗余老家在江苏南京，南京长江大桥是他童年时就熟悉的地标。小时候每次去亲戚家，都要经过南京长江大桥附近。远远望过去，大桥格外壮观，赶上火车经过，听到由远及近的轰鸣声，更是令他无比震撼。“所以我从小就喜欢桥。”

出于这份情结，1981年，高考填报志愿，高宗余选择了西南交通大学铁路桥梁专业。1985年本科毕业后，他先是被分到中铁大桥局技术处，两年后又被调入中铁大桥勘测设计院。36年来，高宗余在院里是出了名的认真严谨，一张图纸交到他手上，他一眼就能看出哪里有问题。

刚工作时，有位老总工审图非常严格，如果让他发现图纸上有错误，第一个错误他会帮着改过来，看见第二个就会当场撕掉，让重新思考再画。“这种做法虽然现在已经不提倡了，但老前辈当时的严格要求，却让我们年轻工程师意识到，细致严谨是身为一名工程师必须具备的最基本的职业操守。”

高宗余攻读博士时的导师方秦汉在业内被誉为“钢霸”，是我国桥梁钢结构研究的巨擘。“他作风非常严谨，做他的学生，要有随时被‘考试’的准备。”高宗余回忆说，20世纪90年代，在九江长江大桥的工地现场，他突然被方秦汉问，“为什么钢桁梁在伸臂施工中的实际变形会比计算的小？钢桁梁的次应力有多大？”导师要求他必须当场回答出来。

老一辈工程师严谨认真的作风一直影响着高宗余，而这种传统他也继续传承着。他多次对团队同事说，“科学家做科学试验允许失败，或许会激发出更多智慧的火花，但工程师决不能失败，因为那关系到工程质量安全，关乎人的生命。”

“创新的目的不是标新立异，而是不断进步”

20世纪90年代初，高宗余在中铁大桥勘测设计院研发的“斜拉结构软件系统”一直沿用至今，却在不断改进。“以前只能计算小桥，现在可以计算大桥；以前做化简计算，现在可以做详细计算；以前只能做静力，现在可以做动力。这些都是为了使桥梁每根斜拉索的应力计算更加准确。”

1998年，为了设计建造当时全球结合梁斜拉桥中跨度位居第一的福州市青州闽江大桥，34岁的高宗余带领团队花了1年时间设计出一款新的计算软件，由此获得的高精度计算为桥梁节省钢材20%，节省资金3000多万元。

2001年，高宗余设计了中国第一座跨海大桥——东海大桥，开创了“预制、整体、工厂”的新型建桥法，大大提高了建桥效率。此后，在泰州大桥、马鞍山大桥、武汉鹦鹉洲长江大桥三座大跨度三塔悬索桥设计中，他又解决了桥梁刚度和主缆抗滑安全的技术难题，使我国成为世界上率先修建大跨度多塔悬索桥的国家。

高宗余常说，“创新的目的不是标新立异，而是不断进步”。在他看来，创新与严谨从来不是矛盾的，创新恰恰是为了更好地满足工程需求。

“三索面三主桁公铁两用斜拉桥建造技术”的创新，最早就是用在武汉天兴洲公铁两用长江大桥上，那曾是高宗余桥梁生涯中的一座里程碑。

2009年，随着中国高铁的迅猛发展，高宗余将精力投放到高铁大跨度桥梁上。上面跑汽车，下面跑火车，这种公铁两用桥的结构难度远大于普通的公路桥。如果采用常规方案，荷载剧增，传统的两面拉索桥若要达到承重要求，必须整体抬高桥梁，加大杆件尺寸，从而造成工程量、材料量剧增。

高宗余说，当时“三索面、三主桁”的设计方案刚提出，就引来业内质疑，其中包括国外桥梁专家。他们认为该方案在世界上没有先例，存在巨大风险。是守成还是创新？高宗余坚定地选择了后者。

“但是创新并不是‘拍拍脑门’想出一个点子，它需要通过一系列科学严谨的研究论证。”高宗余带领团队反复进行分析、试验和计算，最终完全论证了该方案的技术经济可行性和合理性。与传统的双索面结构相比，这种方案节省用钢3330吨，铁路和公路桥面高度降低1米，两岸引桥也可相应降低高度、缩短长度，节省工程造价1.1亿多元。

“每座桥都是我的孩子”

“一座桥从设计到建成，在我心里，它们都是我的孩子，而沪苏通大桥是很特别的那一个。”

在36年的建桥生涯中，沪苏通长江公铁大桥是高宗余投入时间和精力最久的一座桥。设计的难度不仅在于要克服种种不利因素，建造出一座安全经济的桥，同时还要最大限度地保护长江丰富的生态。

“生态环保、绿色低碳是团队在工程设计中考虑最多的因素。”高宗余解释说，从2005年开始，论证桥位就花了5年时间，因为既要保障长江航道畅通，又要考虑当地的地质、水文特点，具备防洪功能，还要考虑这个地区宝贵的岸线资源，越是经济发达的地区制约因素越多。

而为了满足江宽、航道通畅和防洪要求，高宗余将大桥主跨设计为1092米，这就意味着桥梁的载重量大大提高。为了实现这千米级跨度的突破，高宗余带领团队几经筛选、优化，最终决定采用 “三索面三主桁”斜拉桥结构，通过斜拉索、钢桁梁等先进技术，使大桥能够适应大跨度重载的需求。“为了实现绿色低碳，我们还创新研究了更高强度的桥梁钢、斜拉索和更高性能的混凝土，极大地节省了建筑材料生产能耗。”

2020年7月1日，沪苏通长江公铁大桥建成通车。这座世界最大跨度公铁两用斜拉桥也成功摘得世界桥梁界“诺贝尔奖”——乔治·理查德森奖。

“让创新、严谨、务实的精神传承下去”

桥梁界流行一句话：桥梁建设20世纪70年代以前看欧美，90年代看日本，21世纪看中国。

如今，中国的桥梁技术突飞猛进，已成为世界桥梁建设大国。高宗余说，创新是桥梁设计永恒的理念。“目前，我们已经建设了跨江、跨海大桥以及平原地区高架桥，未来，我国桥梁建设还将向沿海岛屿和西部高原峡谷发展，这都会给桥梁工程师提出新的挑战。同时，我们还会更加注重耐久性、低碳绿色环保、信息化智能化。”

他坦言，目前我国桥梁已经超过100万座，今后桥梁建设将会从建设为主转变为建设和管养并重。“所以如何保持桥梁功能，延展其使用寿命也是未来我们面临的一个挑战。”

在高宗余的眼中，桥梁结构有一种独特的美。他说，每次经过一座桥，他都会驻足仔细地观看，如果是自己参与或主持设计的会更加亲切，而这都源自他从青年时代就对桥梁事业的热爱。

如今，他常常给大桥院的青年工程师讲老一辈工程师的故事，“希望他们能够将创新、严谨、务实的精神继续传承下去，因为桥梁工程师实现更大跨度、追求更美结构、满足人民对美好生活向往的奋斗目标永远不会停止。”