《科技创新与品牌》杂志社院士天地

一生为桥 至诚不息

中国工程院外籍院士邓文中

  北京的桥啊千姿百态
  北京的桥啊瑰丽多彩
  金鳌玉栋望北海
  十七孔桥连玉带
  高粱桥龙王那个把呀把水卖
  金水桥皇上挂呀金牌
  …………
  这首《北京的桥》诞生在上世纪90年代,歌中通过描绘北京的十七孔桥、高粱桥、金水桥、安贞桥、卢沟桥、三元桥等千姿百态、瑰丽多彩的桥,形象而艺术地歌颂了当年北京的崭新风貌。
  在改革开放春风的吹拂下,不只北京,整个中国都处在一个开放融合的氛围中。
  正是在这个时期,国际著名桥梁建筑工程大师邓文中来到重庆,开始以顾问的身份参与中国桥梁的设计与建设,带来了新鲜的建筑理念和建筑方法,犹如一股清泉,滋润并推动了中国桥梁的发展。
  不朽邓氏桥

  我在设计每座桥时,都尽了自己最大努力。它们就像我的孩子,我都喜欢。
                  —邓文中

  邓文中1938年生于广东肇庆,成长求学于香港,后赴德进修,1965年获德国达姆城工业大学(Technical University of Darmstadt)的工学博士学位。毕业后就职于德、美等地的桥梁相关企业,后又创业成立DRC工程咨询公司和Contech工程咨询公司,一直从事与结构和桥梁设计建造相关的工作。
  现在,邓文中是美国国家工程院院士、中国工程院外籍院士,美国林同棪国际公司(T.Y.Lin International)董事长,兼林同棪国际工程咨询(中国)有限公司董事长。
  如今蜚声国际的桥梁大师,最初入行却是误打误撞。“我不是像别人一样从小就喜欢桥梁建筑,而是偶然机会才接触到桥梁的。”邓文中说的这个偶然机会,是他去德国学习时遇到了两位德国顶尖的钢桥梁教授—葛里浦(Kurt Kloeppel)和艾斯凌铬(Maria Esslinger)。“那时钢结构的最高境界就是桥梁,修了几科钢结构、悬索桥、正交异性板钢桥面等课程后,便对桥梁产生了兴趣,真正喜欢上了桥梁设计。”
  邓文中说,他喜欢做自己能看得见的东西,因为看得见,就能够发现不足的地方,下一次做的时候就可以改良。
  遵循“安全、实用、经济、美观”的桥梁设计宗旨,在这之后的近50年间,邓文中先后主持和参与设计、建造了包括德国格尼桥、纽安坎桥,美国旧金山奥克兰海湾大桥,中国重庆菜园坝大桥等在内的各种桥梁百余座,其中好几座创下了当时桥梁建造的世界纪录。
  因为这些优秀的桥梁,邓文中也获得了诸多的荣誉—美国纽约市土木工程学会“年度优异工程师奖”(此奖每年一名,邓文中为获此殊荣的第一位亚洲人)、美国节段桥梁学会“领袖奖”、美国土木工程师学会“诺布灵奖”、美国土木工程师学会“荣誉会员”、中国旅美科技协会“华夏之光奖”……
  1999年,邓文中获得美国造桥业最高殊荣—国际桥梁工程大会的“罗勃林奖”。
  2000年,世界建筑工程界最权威性的杂志《工程新闻报道》周刊(Engineering News Record,ENR)遴选出了过去125年对建筑工程最有贡献的125位顶尖人物,邓文中入选,与建筑大师贝津铭、结构工程师林同棪、环境工程师林作砥一起,成为优秀华裔代表。
  该刊对邓文中的评论中写道:由于他创新的工艺,使大跨度混凝土桥梁的建造变得很简单。他设计的1975年完成的450英尺跨度的悬臂大桥圣地亚哥松谷溪桥(Pine Valley Bridge)是美国第一座悬臂桥梁,他也是该项技术的先驱;之后,他引进了施工桁架、美国吊机和索引式挂篮,使节段桥梁及斜拉桥的工艺更简化。
  多年来,邓文中除设计的桥梁高效、美观、引人注目,能够充分反映所在国家、地区的环境、文化和历史,风格显著外,很多已经成为当地的标志性建设。邓文中的“作品”遍布欧、美、非、亚、澳等各大洲,被业界赞誉为“邓氏大桥永无日落”。

  不变中国心

  几十年来,我已在世界上每一个有人居住的大洲设计过桥梁。现在有机会回到中国设计桥梁我觉得非常兴奋和激动。我出生在中国,从事桥梁事业以来我一直梦想有这样一个机会。
         —邓文中《造桥构思》
  祖国的发展,是每一个海外华人的牵挂。一直以来,邓文中都对中国桥梁的建设和发展非常关注,早在上世纪70年代,他就开始组织旅美华裔工程师来华演讲、交流。
  受当时政策限制,外国人不能参与设计中国的桥梁,但邓文中的中国心始终未变,他一直以各种方式为中国桥梁的建设提供支持。
  1989年,邓文中以顾问身份,参与到中国第一座大跨度斜拉桥—上海南浦大桥的设计与施工中,成为他间接参与中国桥梁设计的第一步。
  1994年,邓文中在重庆创立了重庆达士(DRC)工程事务所,达士后来与林同棪国际公司合并(T.Y.Lin International)后改名为林同棪国际工程咨询(中国)有限公司。尽管当时仍然只能作为设计顾问,但他从未放弃努力。他为业主提出建议,帮助他们解决问题,积极争取每一个参与的机会,哪怕做的“都是亏本的生意”。
  “我的内心很开心,因为我们毕竟是中国人,很大部分在外国的中国人都希望能够为自己的国家做点贡献。”带着这样的心愿,南浦大桥之后,邓文中又先后受聘担任了上海杨浦大桥、武汉长江二桥、广东虎门大桥、南京长江二桥、南京长江三桥、杭州湾大桥等大型桥梁的技术顾问,并在这一过程中提出了很多新的建筑理念,为国内桥梁的建设做出了很大贡献。
  顾问一直做到2003年。这年1月,林同棪国际公司与重庆交通科研所联合,成功承接重庆菜园坝长江大桥设计项目,邓文中担任项目技术总监,亲自拟定大桥主桥方案。
  这是邓文中真正意义上主持中国的桥梁设计工作,林同棪国际公司也因此成为中国首家成功承接特大型桥梁的跨国设计公司。
  随后,他又主持设计了重庆石板坡大桥复线桥、福建台江大桥、天津大沽桥等一系列具有前瞻性和创新精神的桥梁,切实推动了中国桥梁的建设。
 
  不凡创新路

  创新是一个桥梁工程师的义务,是贯穿在日常工作中的一种理念,它在造桥流程的每一个步骤中都可以实现。
                  —邓文中

  在邓文中的诸多代表性作品中,“最”和“第一”频频出现:建成时是世界上最大跨度的斜拉桥—德国格尼桥、纽安坎桥,加拿大安纳斯桥;世界上第一座用“水平节段法”建造的大桥—美国戴尼溪桥;世界最大跨度的开合桥—美国西西雅图开合桥;世界最大的“自锚式”悬索桥,也是设计难度最大的桥—美国旧金山奥克兰海湾大桥;世界上最大跨径梁桥—石板坡大桥复线桥等等。
  同时,在这些工程中,各种创新的理论和技术也不断提出并实施。
  作为世界斜拉桥和节段桥梁特殊结构的设计施工权威,邓文中融汇结构、材料、空气动力、地震、水文、机械等多学科先进理论和技术,取得了一系列创新突破:他开创和发展了桥梁工程理论,研究发明“拉索挂篮法”,提倡“板式”桥梁;他率先设计了唯一全部用焊接法施工的大桥;他开创了以混凝土“平开法”建设的开合桥;他还首创以“加拱”的方法改造旧桥。此外,他还是世界斜拉桥和节段桥梁特殊结构的设计施工领导者……
  邓文中将创新看作桥梁工程师的义务,他认为创新是发展和改良,创新有很多种表现方式,比如节省材料、减低费用、加快工程进度、避开障碍、增加美观等。他认为创新应有目的,更应脚踏实地、立足实际,“最要紧的是新建的每一座桥要比原来的好,每一次都能根据当时的具体条件进行相应改进。”
  桥梁建设立足实际,就要考虑周边环境,研究当地地形地貌、人文历史,这也是邓文中每次进行桥梁设计之前必做的功课。“一座美的桥梁应该是功能的自然体现,具有简洁的结构形式、新颖的造型,并与当地历史文化相匹配,与自然环境相协调。”如此,才能将桥梁的实用功能与艺术构思融为一体,达到茅以升先生所描述的“有桥恍同无桥”,桥成了路,成了城市不可缺少的一部分。
  重庆菜园坝大桥的桥型和主要细节方案,就是邓文中对重庆的地貌与历史进行了透彻的研究之后才确定下来的。
  重庆地处长江上游,两江环抱、群山相拥,婉转灵秀,像一位美女。菜园坝大桥横跨长江,东西两岸落差大,要想融入周边环境,就必须选择轻盈、苗条的桥型,因为,桥型一旦“臃肿”,就会出现“只见一座大桥而不见一座城”的尴尬。经过反复研究思考之后,邓文中最终决定选择“钢箱提篮拱”作为大桥的桥型。

工作中的邓文中院士

 


  此外,这座桥的设计,也体现出了不少创新的观念:
  重庆地区长江水面很高,主跨的位置高低水位相差很大,把拱脚位置稍作提高,拱的下面采用预应力混凝土Y型刚构,这样更有利于防撞、防洪水的冲刷和侵蚀。
  该桥结构形式采用中承式无推力系杆拱桥,大部份中承式系杆拱的边跨都设有立杆以支撑梁的重量,但这很不美观,菜园坝大桥因为下层要通轻轨,主梁采用了比较高的桁架结构,可以轻松跨越整个102米的边跨,因此可以把立杆完全除去,使边跨变得开阔,全桥看起来更加轻巧;
  …………
  2007年,菜园坝大桥正式通车,不仅美观大方,受到市民欢迎,更创下了当时多个世界第一—主跨420米,“公路+轻轨”两用桥跨度居世界同类桥梁之首;独特的主桁体系和安装方法属全国首创,其中钢梁整体节段拼装,节段最大重360吨,是世界最大的天吊系统,等等。
  尽管邓文中的设计作品多次破世界纪录,但他却说,“我们绝不有意创造世界记录,但绝不惧怕世界记录”。如果一座桥梁的跨度可以减少的话,我们绝不会把它拉长来破世界记录。他为菜园坝大桥和石板坡大桥复线桥而感到骄傲,不是因为它突破了世界纪录,而是因为它是很有创新的桥梁,是能够体现“桥梁美学”理念的桥梁。
  同样的,他不认可仅仅为了创世界纪录就花更多的钱,他认为,应当尽力设计出美观和技术先进的结构。“桥就是桥。桥梁建设是为人民服务的,其基本理念要以人为本。”因此,桥梁建设的目的是让人们的生活更舒适,“破一次世界纪录没有什么价值,但一座美观且高质量的桥永远是出众的纪念碑。”

  不息“强国”梦

  “建桥质量好不好主要是看你有没有认真去做,认真的设计、施工、监管以及维护。”
                  —邓文中

  改革开放以来,中国的桥梁技术进步了很多,桥梁事业也取得了长足的发展。可以确定地说,中国是世界桥梁大国,但距离世界桥梁强国仍有很长的一段路要走。
  “我们近20年建造了很多桥梁,可以说比世界上任何一个国家都至少多两三倍。有些桥梁称得上世界水平,有些却很不合标准。我们在数量上绝对是桥梁大国,但如果质量不到位,我们是永远不会变成桥梁强国的。”邓文中指出,“中国桥梁建设结果的好与不好,很大程度上取决于建设过程中管理是否严格。”
  对于这一问题,邓文中在20年前就已提出过,他还曾专门撰文分析,中国的桥梁质量存在一些问题的主要原因有两个:一是设计、施工和养护中关于质量保证的制度和规范不健全,归根到底,是对质量问题重视不够;二是因为我们的监理制度不到位、力度不足。当制度不健全时,一切决策都会因人而异;而监理不严格,就不能及时发现问题并加以改正。要提升桥梁质量,必须从这两方面下手,制度上、管理上必须规范和严格起来。
  此外,邓文中还强调,正是因为制度不完善,桥梁工程的领导很重要。他们应该有高度的责任心,有必须把桥做好的决心;应该有正确的管理理念和定位,能够尊重、听取专家经验,让内行人做专业的事,不逾越,不代替专家做判断;应该与时俱进、高瞻远瞩,敢于吸收、采用新的方法和经验。
  邓文中认为,中国桥梁要从大国向强国迈进,还应加强对核心技术的掌握,应积极进行自主创新。创新要有适宜的环境,这包括足够的机会、鼓励创新的体制和充足的人才。
  邓文中认为,中国的教育对于学生创新能力的培养存在一定的阻力。在这方面我们应该多借鉴国外的优秀经验,采取更灵活的方式,鼓励学生主动探索、发现,以培养具有前瞻性和创新能力的高层次桥梁建设人才。
  为了更好地帮助优秀人才成长,自2007年起,邓文中以个人名义设立“邓文中奖学金”,到现在已先后资助了157名被重点院校录取的贫困新生。他资助的学生不一定有最高的分数,但一定有一颗关心社会的心,有高度的责任心,对社会有独立的思考和认识,有创造能力。选拔阶段邓文中总会抽出时间亲自面试,他希望能为有为的学生创造一个机会,为他们搭建起实现人生目标的桥梁。
  邓文中造桥,也爱桥,他盼望着能有更多志同道合的优秀人才加入到中国桥梁建设的队伍中来,共同推动中国桥梁的健康可持续发展,早日实现“桥梁强国”梦。
  育人不易,造桥不易,要实现中国从桥梁大国向强国跨越的梦想更不易,但这世上本就没有容易走的路。路能走通,天堑可以变通途,中国成为桥梁强国的梦想也终能实现。

  邓文中(Man-Chung Tang),美籍华人,美国国家工程院院士,中国工程院外籍院士,国际著名桥梁建筑工程大师。多年来领导设计及参与设计、施工的大桥有百余座,遍布世界,特别是大跨度斜拉桥及大跨度预应力桥,其中好几座曾创世界纪录。现为美国林同棪国际公司(T.Y.Lin International)董事长,兼林同棪国际工程咨询(中国)有限公司董事长。