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填海造陆基本技术:刘济舟院士移山填海

填海造陆基本技术:刘济舟院士移山填海1954年1月1日,刘济舟(右三后)与苏联专家沙士可夫(右三前)研究重大技术(胡震雷提供)在苏联专家的指导下,工程队决定用沉箱做水下部分的桥墩。而在此之前,中国从未实践过这项技术,但沉箱工程是全部工程的关键之一,这个重担该交给谁?刘济舟由于当时国内没有修建过海堤,资料匮乏、技术水平落后,许多专家对海堤设计任务望而却步。在时任福建省政府副主席叶飞的协调下,作为小组政治指导员的刘济舟,与20多名成员组成中央技术小组,奔赴厦门参与工程。施工过程中,时任国防部副部长的粟裕曾提出建议:在海堤的深水处留一条航道,以满足军需民用。航道需要在堤线深水区部分修建,而建航道需要架桥,因此在水下建造桥墩成为一大难题。

朝鲜战争爆发后,美国政府公然支持蒋介石进犯大陆,与台湾一水之隔的厦门便成了战争前线。当时,厦门还是孤岛,在被封锁、禁运之下,经济发展和战备工作都受到严重影响。

为了解决厦门的交通和经济发展问题,同时应对福建紧张的前线局势,1953年,在中央的批示下,以“抛石为堤”为设计方案的厦门海堤工程开始动工。

“放沉箱、建桥墩”是建设海堤中的关键一步,施工难度极大,且国民党的飞机多次在工地投弹轰炸,工程难以展开。全体成员下定决心一定要建成厦门海堤,在一位工程师的带领下,沉箱准确定位并安放,新中国第一次成功使用了沉箱工程技术。

这位工程师叫刘济舟,后来成为了我国著名土木和水运工程专家,1995年当选为中国工程院院士。他主持、参加了100多项工程设计和研究项目,为中国水运事业作出不可磨灭的贡献。

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刘济舟

由于当时国内没有修建过海堤,资料匮乏、技术水平落后,许多专家对海堤设计任务望而却步。在时任福建省政府副主席叶飞的协调下,作为小组政治指导员的刘济舟,与20多名成员组成中央技术小组,奔赴厦门参与工程。

施工过程中,时任国防部副部长的粟裕曾提出建议:在海堤的深水处留一条航道,以满足军需民用。航道需要在堤线深水区部分修建,而建航道需要架桥,因此在水下建造桥墩成为一大难题。

在苏联专家的指导下,工程队决定用沉箱做水下部分的桥墩。而在此之前,中国从未实践过这项技术,但沉箱工程是全部工程的关键之一,这个重担该交给谁?

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1954年1月1日,刘济舟(右三后)与苏联专家沙士可夫(右三前)研究重大技术(胡震雷提供)

在技术设计工作中,刘济舟出色地完成了波浪资料的计算与分析、堤身断面与上部结构的设计等工作,因此组织将他调任为沉箱工程队技术主管。

当时海陆交通双双受限,且施工条件落后,缺少大型建桥机械和浇筑桥墩的设备,尽管如此,刘济舟与工程队成员们仍然用智慧攻克了难关。

沉箱安放前,需要夯实水下地面基础。以往工程队会采用重锤夯实法,缺少设备的工程队创新提出了“水下爆炸夯实法”,潜水工们潜入水下制造爆炸,利用爆炸产生的压力震荡海水,增加基床块石的密实度。刘济舟回忆道:“爆炸夯实效果很好,上边垒起高达18米的桥台,只下沉了9毫米。”

沉箱基床夯实后,需要整平基床表面,要求高低误差必须小于正负2厘米,仅凭潜水员在水下10多米处用手感知难度极大。刘济舟带领的沉箱工程队又创新提出“钢轨检测法”,将基床分割成若干小块,以钢轨作为直线,对角线移动,触到高处就压低,触不到石块就填平,如此反复,逐块检测,最终形成了平整的基床面。

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1954年,刘济舟现场测量(胡震雷提供)

刘济舟始终积极面对困难,据共同建设厦门海堤的同事吴冠英回忆:“有时,过完共青团组织生活后,刘济舟工程师会拉起小提琴让我们跳集体舞,偶尔在涨潮的休工时间,我们几个人还曾划着小船在海上漂荡……”

1955年10月1日,厦门海堤工程全面完工,全长2212米,高约20米,顶宽19米,使用花岗岩石料约75万立方米。当天,朱德委员长为厦门海堤工程题写“移山填海”四个大字。

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建成的厦门海堤全貌(胡震雷提供)

在那个艰苦的时期,这一规模庞大的现代化工程,基本依靠人工操作完成,堪称中国建筑史上的奇迹。这与刘济舟的技术才干和领导才能密不可分。

刘济舟曾在《难忘的厦门海堤岁月中》回忆:“一个个工程都像历史一页页翻过去了,唯有20世纪50年代初在厦门海堤那充满火热激情的岁月是我终生难忘的。”

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刘济舟

(1926.7-2011.8)

土木和水运工程专家

中国工程院院士

文:采集工程项目办公室/中国科协创新战略研究院

参考文献:

[1]李荣庆.杨林虎.水运人生——刘济舟传[M].中国科学技术出版社 上海交通大学出版社.2017.

[2]本文图片来源于老科学家学术成长资料采集工程、中国科学家博物馆(网络版)

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