中国工程院院士林鸣:深海“穿针”造就世界级工程
来源:广东科技报2023-03-28

创新争先 自立自强系列报道


最近中国工程院院士、桥隧领域施工技术与工程管理专家林鸣被授予2022年度何梁何利基金最高奖项——何梁何利基金科学与技术成就奖。45年前,他以梦为马,从兴化“出发”,步履不停,不负韶华。13年前,他踏浪潮头,从珠海“出发”,十年“焊”海,带领4000人团队共走“一根钢丝”,建成东接香港,西连珠海、澳门,集桥、岛、隧一体的世界级交通集群工程——港澳珠大桥。现如今,他踔厉奋发,从中国工程院“出发”,以身为“桥”,重整行装再出发,把科研创新与国家发展紧密结合,带领青年一代投身科研工作,攀登科技巅峰。


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以梦为马,从兴化“出发”


1957年在江苏兴化出生的林鸣恰逢一个特殊年代。工人出身的父母即使是在生活条件十分艰苦的情况下也没有放弃对下一代的教育,在力所能及的范围内为林鸣三兄弟提供最好的教育,林鸣在这样耳濡目染的学习氛围中长大。

 

1977年,《人民日报》一则“恢复高考”的消息如惊雷般响彻寰宇,带来空前绝后的高考盛况。无数人都迫切渴望以此改变自己被时代“耽搁”的命运,那时正值弱冠之年的林鸣也是这数百万人中的一员。那一年身为在职工的他被派驻到外地学习,由于当时的中国并没有异地考试制度,待其返回江苏时,高考已与他失之交臂。但他并没有因此而放弃这开启命运拐点的按钮,林鸣在接下来的时间里利用上下班之余进行高考复习,冲刺下一年高考。终于在1978年春季高考后,林鸣收到了自己期盼已久的高校录取通知书,成功进入南京交通高等专科学校就读港口水工建筑专业,完成人生中从工人到工程师的转变,从此步入为之奋斗大半生的交通建筑领域。

 

十年“焊”海,联通港珠澳


2017年7月7日,被英国《卫报》誉为“新世纪七大奇迹之一”的港珠澳大桥,主体工程贯通仪式在西人工岛隧道入口举行,仪式现场人流攒动,众多工作人员和国内外媒体都见证了这一时刻。

 

港珠澳大桥由桥梁、人工岛、隧道三部分组成,需要建设两座面积各十万平方米的人工岛和一条6.7公里的海底沉管隧道,来实现桥梁与隧道之间的转换。这也是大桥建设技术最复杂、施工难度最大的部分,极具挑战性。其中林鸣负责的就是难度最大的“岛隧”项目,即建设海底沉管隧道。据统计,当时全国的沉管隧道工程加起来不到4公里,世界上也仅有两条超过三公里的隧道,一个是欧洲的厄勒海峡隧道,还有一个是韩国釜山的巨加跨海大桥。在工程经验非常匮乏的情况下,甚至要在外海环境下建沉管隧道,无论是建造难度和工程经费都是极大的难题。

 

在远赴美国、日本、欧洲等国家考察沉管隧道技术未果后,林鸣带领团队决心从零开始,独立完成技术攻坚。尽管在港珠澳大桥之前,全世界已建成过多条沉管隧道,但都是贴着海床的浅埋沉管。因伶仃洋每日都有重量超万吨的海船驶过,达不到浅埋的条件,所以唯有深埋沉管。但深埋意味着沉管在海底所承受的荷载量要远超浅埋沉管的5倍,这对33节沉管的每一个接头都提出了极其严苛的要求,一旦其中有一个接头承受不了这个重量,后果都是灾难性的。

 

林鸣和团队的建设方案是:将总长5600多米的沉管隧道分为33个单元,先将这33节钢筋混凝土结构的沉管在岸上预制好之后,用钢封门将两端封闭,沉管浮在海面上,由多艘大马力拖轮拖到约7海里外的施工海域,然后再下沉到伶仃洋水下50米处进行对接安装。33节沉管的安装,每节沉管有180米长,四层楼高,平均重达8万吨,相当于一艘重型航母的满载排水量。除了重量外,最复杂的是沉管需要沉入几十米深的海底,水下安装的难度不言而喻,每一节沉管的安装都需要耗费几十个小时。而且必须保证120年内“滴水不漏”。一旦漏水,如果水量过大,整个隧道就会被淹没。


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2013年5月1日,历经96个小时的连续鏖战,海底隧道的第一节沉管安装成功。然而,第一节的成功并不意味着后面32节的安装都可以简单复制。严苛的外海环境和地质条件,使得施工风险不可预知。此后4年,33节沉管陆续在平均40米的海底实现精准对接,其中最让他难忘的是在第15根沉管的安装,先后失败了两次。林鸣在受邀电视台采访时讲到。深槽的水流变化加上台风、洪汛等多重因素加大了沉管安装的难度和风险,遇到恶劣的海况,工人被海浪推到沉管顶上、惊险的天气也一度让工程停滞,这第15节沉管历经156天,经过三次浮运、两次回拖终于成功安装。

 

2017年5月2日早晨日出时分,最后一节沉管的完成安装,船上一片欢呼,人们庆幸于见证世界最大的沉管隧道——港珠澳大桥沉管隧道的顺利合龙。而此时的林鸣,却在焦急地等待最后的偏差测量结果。结果为偏差16公分,这个数字对于水密工程而言已经达到成功标准,包括现场的国内外专家也认为这个误差值可以保证滴水不漏。但林鸣坚持进行调整,经过42小时的重新精调,终于将偏差从16公分降到了不到2.5毫米,缩小了几十倍。

 

2018年10月24号,连接香港、珠海和澳门的“港珠澳大桥”正式通车。700多年前,伶仃洋上诞生了传诵千古的不朽诗篇,在这一天,依旧是这片海域,在轰隆的机器声中一项史无前例的工程正式谢幕。

 

以身为“桥”,不断求索

 

2023年2月9日,随着红色幕布缓缓摘落,林鸣院士工作室在中交二航局总部科研大楼揭牌成立。这标志着中交集团首席科学家林鸣首个院士工作室正式投入运行。未来,工作室的课题将围绕远海浅覆水桥梁基础、超大型海上施工装备等展开。这些领域,将是我国未来超大跨径桥梁以及远海桥梁施工的关键技术补充。林鸣认为“加快建设交通强国、海洋强国,抢占新一轮科技革命和产业变革的制高点,需要发挥中交二航局‘建桥梦之队’的科技创新主体作用。”


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如今稇载而归,回到职业生涯起步的地方,林鸣带着对工程事业的热爱和科技创新事业的追求,引领青年科技工作者向着科技高峰再次攀登。

 

人物简介

 

林鸣,1957年10月4日出生,男,江苏省南京市人,桥隧领域施工技术与工程管理专家。1981年毕业于东南大学(原南京航务工程专科学校)。曾任中国交通建设股份有限公司总工程师、港珠澳大桥岛隧工程项目总经理、总工程师,现担任中交集团首席科学家。2021年当选为中国工程院院士。2023年获何梁何利基金最高奖项科学与技术成就奖。林鸣长期从事桥隧工程技术和管理工作,参与建设了润扬长江大桥、南京长江三桥、港珠澳大桥等多座国家重点公路桥梁工程,主持建成港珠澳大桥岛隧工程。近年来,组织大陆架漂浮工程技术研发,开展漂浮工程设计建造关键技术研究。自2010年12月起,担任港珠澳大桥岛隧工程项目总经理、总工程师,率领数千建设大军奔赴珠江口伶仃洋,开始了攀登世界工程技术高峰的创新之路。

 

本报实习生 卓映紫 综合报道

文图素材来源:人民日报、新华社、长江日报、中国交建、央视