李双星
11月3日,国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂召开。此时,获奖者李鸿抵达上海后的入境隔离还在进行中。
10月下旬,他从新加坡项目工地抽身赶回国。原本计算好的隔离时间,却因为临时调整的21天入境隔离政策被延长了。错过领奖的李鸿,只能托人将写有“国家科技进步奖”的红彤彤证书寄到上海。他难免觉得有些遗憾。
李鸿今年58岁,看起来却比实际年龄年轻很多。穿POLO衫,戴细框眼镜,一条有些发旧的西装裤,一双脚后跟被踩下去的黑皮鞋。不去隧道施工现场的时候,他的衣裳看上去斯文整洁。而如果在施工现场,他的衣服不知道就会从哪里蹭上泥灰。
同事和朋友们管他叫李鸿总,以前他是上海隧道股份有限公司越江项管部的总经理,2020年3月他调到了上海城建国际工程有限公司。无论如何,叫他李鸿总,总是没错的。因为不管是在基地,还是施工现场,他都像一个能掌控全局的舵手。
在上海隧道工程股份集团有限公司,李鸿是什么样一个人?一次,集团领导在会上问:“公司未来还能不能有下一个李鸿?”会场鸦雀无声。言外之意是,很难再有了。
38年前,李鸿和好友裘华一同从上海隧道技校毕业,那时候挖隧道还是一份相当辛苦的工作。挖土方、和水泥、拧螺栓,工人们长时间在地下工作,有些地层还含有毒气体,身体损耗很大。那时候,他们都没想到,未来,城市交通隧道能发展得如此之快,乃至大大改变了所有人的出行方式。
年纪稍长的上海本地人会记得,1990年徐家汇的漕溪路、淮海中路、人民广场,都成了修地铁的大工地。那是上海地铁1号线全面开工的年份。此后,上海的地铁线路几乎覆盖到了各个角落。
现在,上海全市有19条地铁线路,是世界范围内线路总长度最长的城市轨道交通系统。日均有774.51万人使用地铁出行,与此同时,地铁线路还在每年增加。
虽然,大城市每年都在新建地铁隧道,但是在城市里生活的人很少能看到路面被“开肠破肚”。这是因为,叫作“盾构法”的施工方式被广泛运用到水利交通隧道领域,这就是李鸿的专业领域。
所谓盾构法,是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。通俗来说,盾构机像蚯蚓似的钻进地层,一边在地层中推进,一边在掘进出的管道周围用混凝土管片贴在地层上,形成圆形切面隧道结构。
这种施工方法与明挖法相比的最大好处是,不影响地面交通,对地面环境破坏较小。上世纪80年代,盾构法是较为先进的隧道施工手段,然而国内对这项技术掌握得并不成熟。
1983年,李鸿、裘华和十几个同学一起进入上海地铁1号线试验段实习。实习期结束后,只有4名同学被老师留在了盾构施工组,李鸿和裘华都在其中。
在裘华的记忆里,从学徒期开始,李鸿干起活来就比其他人要敬业。“什么东西他都要自己弄,设备坏了,一般找别人修就可以,他一定要自己干。哪怕是像水泥管子堵了这样的小毛病。”
每个施工周期中,李鸿都参与了盾构掘进机的安装、调试、施工全过程,基本上掌握了盾构机的机械性能和运行规律。上世纪80年代末90年代初,李鸿已经成为较早一批能操纵盾构掘进机的隧道技术工人。
不同于地上建筑,人们对混凝土、钢筋的材料力学性能已经掌握得相对清楚,盖房子就像搭积木一样按部就班地施工就可以。而地下隧道,因为地层环境的变化,即便施工前调查清楚了地质环境,盾构机开动后仍然会遇到各种各样的问题。
因此,隧道施工现场,有了娴熟的技术储备仍然是不够的,还要有强大的解决问题能力。“这就像做题一样,能做出答案才是最重要的。”
流砂型地质、隧道穿越地铁线路、复杂地质结构掘进、地面沉降等,都是李鸿曾经在施工中遇到的问题。“能解决问题就是最强的能力”,同事们眼中这是李鸿最厉害的地方。
实际上,每次解决问题都是一个艰难的过程。
1993年,李鸿刚当上施工队副队长时,被紧急派到失败过一次的污水隧道项目上。原计划,项目要修建两条隧道,但其中一条隧道在修建过程中被河水冲垮报废。还剩下一条,必须安全贯通。
问题的关键是,隧道建在长江口下面,地层多是砂性土,一旦管道出现漏点,砂土冲进隧道,隧道结构就会不稳定,极易导致崩塌。第一条隧道就是这样报废的。
为了保住隧道,上海隧道公司成立了工程技术指导组,公司经理、党委书记、总经理助理、工程院院士四个人担任指挥,外加一个去现场干活的李鸿。在之前一条隧道被冲垮的情况下,确保剩下的这条隧道不重蹈覆辙,是他們唯一的目标。
当时,李鸿压力很大,不仅因为隧道施工难度高,更因为要实现指定的技术想法。这就要求他,必须吸收此前没有接触过的大量新知识。
在刘建航院士的指导下,李鸿对砂性土的处理、土体分析进土量、盾构掘进速度等做了深入钻研。为了填充漏点,他们最终采取了注射聚胺脂的方法,以增强土体承载力。后续施工过程中,这条隧道仍然出现了漏砂,甚至出现了9次之多,但都被成功补救,最终隧道实现了安全贯通。
善于吸收新知识,是裘华看到的李鸿的另一个特点。“施工时候遇到问题,我们大多数人会按照以往的经验处理,如果问题没有解决,也不会想新的办法。李鸿则是不断吸收新知识、找到解决办法的人。”
事实上,随着城市扩张,地下隧道施工技术也在发生着日新月异的变化。掌握新技术、学习新知识变得越发重要。
20年前,直径10米至11米的盾构机被认为是最大直径,掘进出的隧道满足单层双车道需求就足够。而近10多年来,随着城市化进程的加快及交通需求量的增长,14米及以上直径的超大型盾构机开始应用到施工中,以满足双层4、双6车道或单层3车道需求。
直径14米是什么概念?近5层楼那么高,就像把一艘大型邮轮“塞”进地下。直径越大的盾构机,施工难度越大。“这就像蚯蚓打洞和老鼠打洞的区别,越大越容易塌。”李鸿打了个比方。
目前,我国直径14米以上的隧道大部分在经济发达地区。一台超大型盾构机的造价动辄要几亿元人民币,高昂的维护费用,提高了这种掘进技术的使用门槛。
截至目前,李鸿指挥过的最大直径盾构隧道,是武汉三阳路长江隧道,也被称作武汉长江公铁隧道。盾构机直径达15.76米,远大于武汉地铁过去使用过的任何型号盾构机。
武汉三阳路长江隧道位于长江水道之下,连接江岸区和武昌区,是世界首条公铁合建盾构法隧道,分两层,上层跑汽车,下层跑地铁。
2017年5月,李鸿接到任务,要求他负责武汉三阳路长江隧道盾构机施工。那时,这条隧道已开工建设了3年,然而由于地质环境复杂,盾构机地下推进速度非常慢。
“正常来说,超大直径盾构机一天能向前推动20米左右,而当时武汉三阳路长江隧道地质结构复杂,铝和铁含量高、黏性强,还难以洗刷,极易阻碍刀盘掘进,拖缓了施工进度。”当时在施工现场的董明纲这样回忆。
此前缓慢的进度引起了不小异议,对李鸿来说,这个项目必须在他手里救活。否则,未来在超大直径盾构隧道项目的施工中,上海隧道公司都会失去地位。
到了武汉,没有住进安排好的酒店,李鸿睡在了项目部临时搭建的活动板房办公室里。在武汉一整年,李鸿没有进过市中心,所有精力都花在了隧道施工上。
摸清盾构机施工情况后,李鸿和团队讨论提出要对刀盘进行改造,并在刀盘中心区域增加冲刷数量,以降低泥饼形成速度。这个思路经过工程院院士等多名专家的论证后,开始实施。
然而,谁都不能断定,改造后的刀盘没有新问题出现。跟着李鸿到武汉的前三个月,董明纲提心吊胆。“如果刀盘改造出现新问题,或者不能达到预期效果,项目也许就会被迫停掉。”董明纲说。
幸运的是,刀盘改造完成后,泥饼问题得到了很好的解决。一方面,施工人员根据不同复杂地层的特性,优化了刀盘刀具配置,提高刀具耐磨性,并通过增加先行刀、刮刀两个层次刀具的高差,科学提高切削效率。
另一方面,他们在泥水中添加了离散剂,从源头上消除泥饼或有效减低泥饼的形成。同时,通过增大中心冲洗泵功率及增加中心区域冲刷刀筒的数量,改善刀盘中心无开口区域的泥水携渣能力,有效减低了刀盘正面泥饼的形成。
李鸿提出的这两项改造,在后来其他超大直径盾构隧道施工中,被直接采用。“在工业领域,一个设备,如果把它改了百分之三四十的话,相关产业就要更新换代了。”董明纲认为,正是在李鸿的带领下,整个行业前进了一大步。
武汉三阳路长江隧道的这项技术革新,也成为李鸿获得国家科技进步二等奖的主要成果。
2018年6月8日,武汉三阳路长江隧道全线贯通,李鸿终于能长舒一口气。近几年,李鸿去施工现场的时间要比以前少了很多。早些年,李鸿像“救火队长”一样,哪里的施工出现问题,他就火速赶到哪里,顶住压力,解决现场危急情况。现在,他更像一个站在项目背后掌控全局的舵手。
作為项目的总指挥,李鸿会让一些人畏惧。尤其是施工出现差错的时候,他会毫不留情地训斥,让人难堪。好兄弟裘华很了解他的脾气,“其他都没关系,他最关心的是,事情有没有做对,事情做不好,他压不住火。”
在新加坡,李鸿管理一个地铁隧道项目,难度不大,唯一的问题是要用英语与他人交流。年轻时,李鸿的英语很少及格过。现在,他一周上两节英语课,学习简单且常用的单词。但是,年纪大了,记忆力减退,他的英语学习变得更加困难。
这次回到上海,李鸿对上海的交通状况感到些许不适应。从家里开车到公司基地,二十几公里,他用了一个半小时。在新加坡的时候,他会走路去公司,或者坐地铁。
当然,上海仍会让他想念,每当汽车慢慢下坡,开进昏暗的地下隧道。不管是哪条隧道,他大概率都能跟人讲出这条隧道的故事。对干了一辈子隧道的人来说,这就足够了。