6月1日,央視科教頻道《人物·故事》欄目播出了全國五一巾幗標兵、二航局材料專業總工程師屠柳青的人物專題片《攻克橋梁“鑄心”難題》。講述了從業二十多年來,屠柳青帶領團隊在橋梁混凝土高性能化、長壽命化的研究上進行的多項創新,為杭州灣跨海大橋、港珠澳大橋等十余座重大橋梁建設攻克技術難關,提升我國跨海橋梁使用壽命的故事。
與“混凝土”結下不解之緣
1972年,屠柳青出生于新疆克拉瑪依,石油家庭出身的她,對當時的新材料研究充滿興趣。1992年,她選擇了武漢工業大學材料科學與工程專業,1996年畢業后,進入交通部二航局武漢港灣工程設計研究院(中交武漢港灣工程設計研究院有限公司前身)工作。
在參與了江陰長江公路大橋項目建設后,1998年4月,屠柳青所在單位承接了江西龍王廟大橋工程,屠柳青被派往項目部現場,負責調配水下混凝土的工作。
然而,當時贛江的水位在持續上漲,已經影響到橋墩下面承臺的正常澆筑,必須采取措施快速完成承臺施工,進而實現大橋的合龍,否則將會影響整條高速公路線路的通車,屠柳青面臨著嚴峻的考驗。
在綜合分析了承臺所處的水位及混凝土強度的變化規律后,屠柳青一個月內進行了三輪篩選,發現在高強度等級水泥中加入適量的抗離析劑和高性能減水劑,能夠調配出強度高且抗離析性能好的混凝土。
1998年5月,龍王廟大橋的橋墩澆筑順利完成,并趕在溫厚高速公路通車前合龍成功。
讓港珠澳大橋沉管使用120年成為可能
2002年,屠柳青所在團隊接到重大研究課題:《保證橋梁混凝土使用壽命100年技術研究》,該課題主要針對海上的橋梁工程,以便為我國的海上工程建設做技術儲備。然而在當時,國內對于海洋環境下工程混凝土的研究才剛剛起步,要確保海工混凝土的壽命達到一百年,是十分困難的事情,屠柳青和團隊只能從無到有進行摸索。
經過近三年的實驗和理論分析,屠柳青和團隊基于三元膠凝體系,堅持自主創新,終于調配出適合在海洋環境下使用的抗氯鹽侵蝕混凝土,完成了《保證橋梁混凝土使用壽命100年技術研究》的課題攻關。從2003年到2006年,抗氯鹽侵蝕混凝土陸續應用在杭州灣跨海大橋、浙江金塘大橋等橋梁工程中,成為當時我國混凝土耐久性研究的行業標桿。
抗氯鹽侵蝕混凝土的研究和推廣,保障了我國諸多海上鋼筋混凝土工程的使用壽命,2011年,屠柳青被任命為港珠澳大橋島隧工程副總工程師,而她也將迎來更大的挑戰:負責港珠澳大橋島隧工程的混凝土技術攻關工作。
港珠澳大橋沉管隧道是中國第一條外海沉管隧道,設計使用壽命達120年。在沒有經驗借鑒的前提下,港珠澳大橋島隧項目總工程師林鳴提出,不僅需要實現沉管隧道不開裂,還不能使用防水涂料,屠柳青感覺到了前所未有的壓力。
由于港珠澳大橋所在的海域相較于杭州灣跨海大橋所在的海域海水溫度更高,對混凝土的腐蝕也會更快。因此,解決難題的核心是設計研發出一種低熱、低收縮的海工混凝土,從而防止沉管隧道開裂。
經過了近兩年的測試,屠柳青團隊最終敲定了港珠澳大橋預制沉管混凝土的材料和配方,使其水化熱降低百分之十八,收縮率降低百分之十。
根據屠柳青和團隊所設計的預制沉管裂縫控制方案,從2012年到2016年,港珠澳大橋33節沉管陸續澆筑完畢,屠柳青和團隊解決了沉埋超大沉管混凝土開裂的世界級難題,創造了港珠澳大橋 6.7公里海底沉管隧道“滴水不漏”的奇跡,用自主創新技術為港珠澳大橋沉管提供技術支撐。
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來源:央視、二航局