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第三十七章 建筑专家程懋芳 开拓创新建桥梁

  程懋芳

  我国钢管混凝土劲性骨架的开拓者、桥梁专家程懋芳,祖籍江西新建,系出汪山土库七房,1937年出生于四川成都。高祖程亮采与“一门三督抚”的程楙釆是亲兄弟。父亲程斯超在江西省公路局全万公路工程处工作,1948年受家乡族人公举,兼任新建县大塘西乡中心小学校长。1948年9月到1949年6月,程懋芳和他的姐姐、妹妹一起由南昌转学到新建县大塘西乡中心小学上学,后去南昌上中学。1952年9月考入江西萍乡高级工业专科学校土木科,同年冬被分配到交通部南京交通学校公路与桥梁专业就读。

  1955年8月,程懋芳毕业,被分配到西安原交通部第五公路勘察设计分院工作,先后参与青藏公路和柴达木盆地、陕北等地的公路勘察设计工作。1958年,由于国家机构变化,他被下放到甘肃张掖地区公路总段,并一直在那里工作了十五年,直到1973年才被调到南昌。

  在西北,他首创轻台微弯板坦肋拱桥。1967年,程懋芳到兰州出差,偶然见到了西安公路研究所的一份关于“安康264试验桥”的研究报告。这是一座净跨5m的重力式桥台少筋微弯板坦肋拱桥,其特点是上部构造用钢省,桥梁建筑高度低,施工可以化整为零,且无需更多吊装设备。他认为这种桥型在张掖地区宽浅河流上的危桥改建中有一定的推广价值,于是在1968年冬来到西安公路研究所学习其设计方法。从1968年到1973年,程懋芳每年冬天做桥梁设计,第二年春天到秋天抓紧时间施工,秋末做桥梁静载试验。他和同事们一起经历了五年实践、认识、再实践的多次反复。在这个过程中,微弯板坦肋拱桥的跨径由5m发展到20m,由单孔发展到多孔,桥墩由实体墩发展成桩柱式柔性墩,桥台由重力式发展为轻型式。为了确保台背的土抗力可靠,他亲自监督台背填土施工的夯实质量。由于设计和施工认真,这批微弯板坦肋拱桥的拱脚水平位移均小于0.8mm,上部构造裂缝宽度均小于0.05mm,保证了轻台微弯板坦肋拱桥的成功修建。这个课题后来获得了“甘肃省科学大会奖”。(见照片一)

  1973年,程懋芳回到江西南昌工作,被分配到当时的冶金工业部南昌有色冶金设计研究院,这是一个部属工业建筑设计研究院。虽然离开了交通系统,但工作还是桥梁专业,包括有色矿山的公路桥、电机车栈桥、尾矿流槽桥等的建造,有时还会遇到一些大型场馆的跨越结构的建造。新的工作环境给他提供了更多发挥才华的机会和平台。

  1978年至1979年,国内开始引进斜拉桥。他在参观四川云阳汤溪河斜拉桥和上海新五斜拉桥后,立即把南京铜矿的尾矿管道桥设计成一座40m+80m+40m的钢结构尾矿管道斜拉桥。这是中国第一座钢斜拉桥,获1981年江西省优秀设计三等奖。(见照片二)

  1982年设计江西永平铜矿尾矿流槽桥时,根据公路连拱桥设计经验,程懋芳设计了一座总长1800余米的肋拱桥,共56孔,桥高10m~18m。与当时矿山常用的简支梁桥相比,节约了100吨钢材、800吨水泥,造价节省了40万元。(见照片三)

  1984年在设计江西贵溪铜冶炼厂冶金大道上跨浙赣铁路的立交桥时,首次在国内用转体方法成功修建了跨铁路立交桥。这是一座净跨30m的斜腿刚架桥,半跨转体重量1100吨,在转体的70分钟时间内桥下照常通行了11对列车,取得了不中断铁路运输,在既有铁路上修建跨铁路立交桥的良好社会效益。(见照片四)

  该桥获江西省和中国有色金属总公司的一等优秀设计奖。他为此撰写的学术论文参加了1986年在上海举行的中国土木工程学会年会学术论文交流,并且由学会推荐译成英文在美国发表。

  1984年,程懋芳接受了江西省体育馆比赛馆大拱的设计任务。这个大拱高51m,跨度88m,正立面呈抛物线形,侧面呈人字形,平面呈“>--<”形,拱圈断面为箱形。大拱两肢在地面处叉开相距18m,在地面以上36m高度处两肢合并为单肢,像个花篮。他设计的这个大拱空间曲线流畅,造型优美,是建筑艺术功能和结构受力功能的完美统一,受到领导、专家和群众的一致好评。(见照片五)

  整个大拱的施工荷载总重达3000吨以上,加之造型复杂,如果用传统常规的满堂支架施工,不但造价高、材料用量多、支架需要预压、施工程序复杂,而且更重要的是即使把当时全江西省建工系统的钢管支架集中起来也不够用。面对这些问题,程懋芳和他的同事首次提出并实施了钢管混凝土作为拱形劲性骨架无支架修建大跨度钢筋混凝土拱。大拱于1987年8月开始施工,1988年10月顺利合龙成拱。(见照片六、照片七)

  大拱在施工质量、施工安全、技术经济各方面都达到了预期效果。他撰写的大拱论文参加了1991年东京国际钢管砼学术会议交流。1995年,大拱被中国建筑学会评为“优秀建筑结构设计”一等奖。

  1989年设计的江西德兴铜矿太白桥,在国内首次把桥梁转体施工技术和钢管混凝土劲性骨架技术联合运用,实现了桥梁转体施工阶段结构轻型化,成功修建了净跨130m大跨度钢筋混凝土刚架拱桥,比当年按常规设计的3孔40m拱桥方案造价节省12%。1995年,太白桥获江西省科技进步二等奖。(见照片八、照片九)

  程懋芳在江西体育馆工程中开发的钢管混凝土劲性骨架无支架施工大跨度钢筋混凝土拱圈结构的新技术,很快得到交通系统桥梁工作者的肯定和赞赏,被运用到公路桥梁的设计建造,并从两个方面得到了发展。

  一是继续推广此方法用以修建箱形断面混凝土拱桥,并运用到特大跨径拱桥中,其中最著名的是四川万县长江大桥,跨径420m(1997年)。

  二是直接修建成钢管混凝土拱桥。除了拱结构外,程懋芳还把钢管混凝土技术首次应用于桁架拱桥和梁式桥。(见照片十、照片十一)

  程懋芳一生埋头苦干,诚朴谦虚,不断学习、创新。到南昌有色冶金设计研究院(后在深圳分院)工作后,他自认是拱桥转体施工技术的“积极推广者”。在矿山道路和山区道路的桥梁工程中亲自设计和指导修建的转体施工拱桥有30多座,有许多卓越实例,技术上有创新,经济上取得了显著的效益。

  程懋芳在桥梁工程上众多出色的劳动成果使他1989年被授予中国有色总公司部级劳模称号,1992年被授予享受国务院特殊津贴专家称号。1997年取得教授级高级工程师任职资格,1999年取得国家一级注册结构工程师任职资格。他长期担任江西省公路学会常务理事和桥梁专业委员会副主任,1997年后为名誉理事。他发表论文十余篇,并与张联燕等合著《钢管混凝土空间桁架组合梁式桥》《拱桥转体施工》两本书,由人民交通出版社分别于2000年和2002年出版。

  1999年退休后,程懋芳被原单位返聘。2006年被湖北省恩施土家族自治州人民政府授予“十五期间交通建设特殊贡献奖”。2008年,南昌有色冶金设计研究院改为中国瑞林工程技术有限公司,他担任主管桥梁专业的副总工程师,继续为我国桥梁事业奋斗着。

  
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