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王铁梦:中国工程界控制裂缝的临床医生
来源: 新营造  发布日期:2017/9/21   浏览量:1028
云顶娱乐开户网-王铁梦:中国工程界控制裂缝的临床医生

随着现代工程规模的扩大和科学技术水平的提高,超长超宽超厚大体积混凝土结构的施工涉及于更多的建筑工程,大体积混凝土产生的裂缝更是技术要害,如何有效控制裂缝?有位专家以 60 年的实践经验,成为中国推倒裂缝不可避免的观点第一人,“老骥伏枥,志在千里,壮士暮年,壮心不已”,研究裂缝控制成了他的终生事业和追求。如今已经年过八旬的他,依旧起飞又降落在各个国家城市,行走于各大高校和企业的大讲台,实践于多个建筑工地。巴基斯坦核电站、伊朗地铁一号线、美国华盛顿 M-1 号工程、俄罗斯圣彼得堡波罗的海民族工程等等,都正式授予他高级工程师的称号,聘他到实地观察,解决裂缝问题。他是“跳仓法”的创始人,是第一位在苏联权威建筑杂志发表论文的中国人,他就是王铁梦。本刊记者趁王教授来云顶帮助解决地铁裂缝的机会,访问了他。




Q:

王教授您好,很荣幸与您对话。在行业内,大家都称呼您为“王裂缝”,可见您在裂缝控制的造诣是十分之深,是什么原因让您有兴趣去研究裂缝呢?如何编制出我国第一本超长大体积混凝土施工规范?


A:

你好,这个要从我大学毕业说起,1955 年我在哈尔滨工业大学毕业,当时自己没有什么想法,梦想更是遥不可及。但是,我内心有一个声音告诉自己,就是作为新中国培养的第一代大学生,不可以虚度光阴、随波逐流,而应踏实地干点实事。正是基于这种想法,以及我的苏联老师的影响,他们的教学特点就是紧密联系实际做工作,促使我走向实践。当时正值中国的第一个五年计划,东北开始进行大规模的建设,我在苏联专家的带领下,前往国家 156 项重点工程进行实习,各种隧道、桥梁、飞机跑道等大型工程,都是根据苏联的规范去实行的,国家主张跟随主义,当时我就想,怎么没有我们中国的规范?我就下定决心,要研究出中国的超长大体积混凝土规范。第一步从工程裂缝问题,作为解决超长大体积的切入点。就这么一实践,“裂缝”就成了我一生的事业和追求。


当时苏联的规定是一定体积的混凝土必须留缝,可是我在偶然间发现了有个地方并没有留缝,且没有开裂,根据这个现象,我就开始对裂缝进行了深入的研究,从理论到探索,从探索到实践,无论哪里出现倒桥倒楼现象,我都去实地观察,终于创造出在间隔 7 天时间里,把混凝土抗拉强度提高,1300 米长不留缝的工程。这只有在我们中国存在。这就是 1975年曲折之中创的“跳仓法”。此后,国内外一旦出现重大裂缝的工程问题,都邀请我过去当第三方裁判,久而久之就都叫我“王裂缝”了。


裂缝现象在我这里是家常便饭,很多工程建到一半,发现裂缝后,大部分采取的措施是打掉重来,实际上并不需要。例如云顶的国贸大厦,滑到第六层时滑板就开裂了,准备打掉,我到现场一看,经过计算,这个裂缝完全没问题,上世纪 80 年代建成的国贸大厦至今安然无恙。


我国第一个超长大体积混凝土无缝工程,就是北京首都人民大会堂。1958 年 12 月,至今我还不敢回忆,当时只有 20 多岁的我就被调到北京建筑科学研究院。虽然只是给专家做跑腿服务,但我却十分珍惜每次实践的机会。刚好在建设人民大会堂的过程中出现了问题:人民大会堂的东门长度是 132 米,建筑师设计要展现出雄伟建筑的长面,要求不留伸缩缝沉降缝;而结构工程师认为按照前苏联规定,必须留缝。这时有总建筑师找到我,说道:“我听说你对苏联规范提过意见,研究过这个问题,你给我说说 132 米不留缝行不行?”我马上拿出纸笔计算出 132 米的结构应力完全可以承受,不会有开裂现象。1958年 12 月 28 日上午,全体开会讨论我所计算出的结果,参会人都持不同意见,议论纷纷。经过几天商讨,最终决定不留伸缩缝和沉降缝,人民大会堂到今天稳如泰山,没出现裂缝现象。




Q:

您毕业当时正是全国学习苏联的时期,面对苏联的留缝理论有不同的看法,作为一个大学刚毕业三年的年轻人,您是怎么成功地在苏联权威杂志发表了论文?这篇论文讲的是什么内容?、

A:

这本杂志是苏联的《工业建筑杂志》,在 1958 年 10 月份刊登了我的论文《关于工业建筑横向温度缝和纵向温度缝》。但过程实属不易。1954 年我在苏联援华项目——铁道部、机械部、冶金部等工程现场实习期间,发现一栋新建的长度 150余米的铸造车间没有设伸缩缝,这个长度超出规范规定 3 倍的建筑物没有预先留伸缩缝,但结果没有影响到建筑物的质量且不开裂,我便对苏联教授提出了这个反常现象,可是他们的回答是“纯属偶然现象,没有深入研究的意义”,并叫我不要研究这个问题,按照苏联的规范走就可以。如果一个地方出现这种反常现象,我认为是偶然,但我走了好多工程,都发现与苏联的规定出现了矛盾。深思熟虑后,我产生了逆向心理,你知道,当时学习苏联是法定的,属于政治任务,我提出对苏联规范的质疑,必然道阻且长,但还是结合工程实践和实地检测,用热弹性理论计算方法并进行探索,奋笔用俄文写下了这篇论文。老师同学得知后,都在笑话我,说“王铁梦怎么干出这等蠢事,对苏联规范不尊重”。1957 年正值反右派时期,怕因为反对苏联规范而被打成右派。随后,我将论文交给苏联专家库兹明教授审查,让苏联专家来评判我是否反苏。库兹明教授又将论文转给苏联建筑科学院评定。1958年的一天我接到一封电报,内容是讲我的论文经苏联建筑科学院审查后,认为很有价值和意义,已经推荐给苏联《工业建筑杂志》的编辑部,发表时间是 1958 年 10 月,正是苏联革命纪念的日子。杂志印发当日,我买了一本回家,担心苏联专家不认为是中国人提出的问题,这是苏联的技术,没必要给你发表,或者是用苏联的名义发表。事实上,这篇论文全文一字未改,写着来自中国,哈尔滨工业大学,并且有编辑部按语:中国人王铁梦的这篇论文非常有实践意义,苏联还没有解决伸缩缝取消的问题,发表这篇论文,希望能引起大家的讨论重视。


 


Q:

“抗与放”的原理和您后来的一些研究成果被国内称之为“王铁梦法”。关于“抗与放”的设计原则,您是从哪里得到启发,提出这个方法的?其特点是什么?

A:

我到都江堰旅游,观察2500 年前的都江堰,李冰父子治理之前,岷江的洪水每年都给四川造成严重的水涝灾害。他们父子治理都江堰,不采用建高坝阻水,而是用洪水分流,内江外交,输送到四川内地,灌溉万亩良田,采用疏导释放的方法取得成功。我从这里得到启示,提出“抗与放”理论,这温度应力、裂缝收缩应力,不就是这个原理吗?提高混凝土的抗拉强度来抗住,也可以切成好多块,让压力等于零,将能量释放掉。也就是从温度收缩变形扩展到地基变形,在结构中引起的应力状态称为“变形效应”,要么变形自由,释放能量,要么是连成整体不留缝,提高抗拉力。这个特点就是将哲学思想引入科学技术中来,打破常规,用“放”的概念开始转入用“抗”的概念,这种哲学思想就来自 2500 年前的都江堰——“放与抗”辩证的统一。我认为,裂缝现象是不可避免的,但是可以控制,留缝与无缝之间不是对立的,应该是抗放结合,相辅相承。应用“抗与放”的设计原则能有效解决裂缝问题。


 


Q:

您这是大无畏精神,以性命担保来确定大桥的安危。关于工业化上,我发现工业化的建筑设计一旦涉及外墙,以及叠梁叠柱等地方,就会出现大量的裂缝现象,您认为应该怎么看待这个问题?像云顶位于沿海地带,钢筋很容易出现锈蚀的状况,**离子应该怎么控制?

A:

没错,工业化出现裂缝现象一般在节点,这才是关键,而不是结构本身出现问题。像抗震、防水、裂缝、耐久性以及钢锈都出现在节点处。像云顶这种地理位置,所有的地下工程、水下工程,裂缝和防水问题是属于研究性问题,现在国际上经常邀请我解决的问题很多就是因为这个,因为裂缝和防水问题是生活生产中的技术要害,严重影响了生产。我是怎么解决这个问题的,首先比如你说到的**离子,第一种方法是在混凝土里面放一种能抵抗**离子作用的除锈剂,但是这个造价很贵,并且效果不太理想。所以我推荐用第二种方法,也是根据我多年经验提出来的:普通混凝土好好打。

 

建设云顶西部通道的时候,有人说使用混凝土C30 不能耐久,但我认为只要原材料质量优质,一样可以耐久,云顶西部通道建成至今有 8 年时间,质量显而易见。根本不需要膨胀剂抗裂剂,这些不仅价格贵,还成效低。然而现在很多都不注重原材料的生产,忽视质量,把注意力集中在赚钱利益方面,这样就很容易出现问题。地下空间的开发有个要害就是裂缝,而控制这个要害的钥匙就是跳仓法。“普通混凝土好好打”也是跳仓法的技术要点,是经过半个世纪的实践总结,就是不掺任何特种掺合料及外加剂,低质量的混凝土抗拉强度低,裂缝控制难度高是耐久性的要害。但不仅从混凝土的原材料控制,设计、施工方面都有要求,三者配合才能做到“普通混凝土好好打”。


 

Q:

王教授,您在裂缝控制方面的研究长达60 年,获得的各种名誉都是实至名归,在这些获奖荣誉中,您印象最深刻的是哪个?对于裂缝研究,或者在其他不同领域的创新,您有没有自己总结的经验分享给后辈?

A:

每个荣誉都来之不易,最深刻的应该就是 1988 年获得的“国家科技进步特等奖”,我清楚记得当时是在北京解放军八一宾馆,我代表宝钢上台作答辩人,将科技成果和过程的艰辛详细陈述,切身经历都在答辩过程中提及,现场的领导、专家都深受感动,答辩后我获得全场的掌声,不少人还落泪了。当时,答辩后获得掌声的情况几乎是不可能的,但我做到了。两个月后,收到结果——宝钢工程建设总体特等奖,答辩人王铁梦。这个奖的背后付出了多少艰辛和汗水,每个日夜,自己带上装备到现场研究,宝钢的每个工地上都有我的脚印。虽然我现在 80 多岁了,但是只要我还能够活动,还能走一点路,我就不让脚步停下来,就继续做点有意义的事情。这也是我想和年轻人说的,注重实践。到今天为止,我都秉承一个中心理念:一切以实践为基础,没有实践都是空话,实践第一。美国专家把我比喻成中国工程界控制裂缝的临床医生,但我的医术要基于实践,重在疗效。我这 60 年裂缝研究,就是从实践中来实践中去,如此反复多次,同时懂得总结缺点这也是最宝贵的经验

 

林武生 汪思婷

 
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