许超杰工程师是甘肃桥梁建设的排头兵,也是公路建设的领头人。

1960年8月,22岁的许超杰从重庆公路工程学校毕业后,怀揣科技报国的理想,积极响应党和国家号召,离开温暖湿润、美丽富饶的四川开江,来到了干旱贫瘠的大西北戈壁滩上的张掖公路总段今甘肃省张掖公路事业发展中心,投入到轰轰烈烈的祖国建设大军中,开始了长达38年的公路交通建设生涯。

青年时代的许超杰1938年4月2日-2020年5月17日

断桥残涵,亟待重修。河西走廊地处戈壁,公路路线一般采用“就地爬”的形式,所有河道大都属于季节性宽浅河床,沿线桥涵,不是利用天然过水路面或过水桥,就是以木结构为主的木排架和木箱涵等半永久性桥梁和临时性桥涵。大部分已年久失修,腐朽不堪,桥断涵塌现象经常发生,改造这些现有的危旧桥涵,成了张掖总段养护工作中的重中之重。

河西走廊五六十年代的木排架桥梁

有条件要上,没有条件创造条件也要上。六七十年代,国家处于困难时期,公路建设一穷二白,用于桥梁建设的钢筋、水泥十分短缺,如果修建传统板式、梁式桥梁,不仅耗用钢材,而且造价高。但是任何困难也挡不住公路人为建设祖国铺路修桥的热情。为适应宽浅河床、低矮桥位建桥的特点,1966年西安公路研究所吸收“少筋微弯板组合桥梁”和“双曲拱桥”的优点,在陕西安康试建了一座单孔五米新型拱桥结构——微弯板坦肋拱桥。1967年12月,张掖总段邀请西安公路研究所帮助设计了张肃公路肃南西柳沟坦肋拱桥。从1968年春开工至10月竣工通车。当时的技术员许超杰全程参加了施工,和工程技术专家们打成一片,同吃同住,虚心求教。他详细记录了每个环节的工程数据,包括内力应力计算、钢筋明细、工程数量、钢材总量、拱肋下弧坐标、河床承载力、施工方法、钢筋型号等,这为设计研究微弯板坦肋拱桥积累了第一手资料。

自力更生艰苦奋斗,百折不回设计“轻台”。临渊羡鱼不如退而结网,一张白纸才能画出最美的蓝图。由于拱桥推力大,重力式大墩台无形中抵消了坦肋拱桥的优点。在后来的建设实践中,许超杰和技术人员一起将实现“轻台”作为攻克建设坦肋拱桥的技术关键。许超杰通过无数次地计算、求证、实践、研究,取得了可喜的成果。1969年,从修建王家桥到马家桥,再到杨家桥时,坦肋拱桥的台基宽度从3.5米缩短到2.2米,已经接近轻型桥台的要求。1972年修建甘新公路636公里桥,台基宽度减到了1米,至此张掖坦肋拱桥的桥台技术指标趋于成熟。经静荷载实验,桥台水平移位仅0.32毫米。从3.5米缩短到1米,减省了2.5米。就是这关键的2.5米,许超杰研究了整整的4年时间。艰难困苦,玉汝于成。成功就是苦根上结出来的甜果,“轻台”设计的成功,为修建微弯板坦肋拱桥打开了绿灯。

啃硬骨头涉险滩,凤凰涅槃获新生。1974年,许超杰设计并主持修建了张肃公路黑河西干渠桥,进一步优化了结构尺寸,使坦拱跨度达到了32米,攻克了坦肋拱桥迈向大跨度的技术难关,并为修建大型化坦肋拱桥奠定了基础。

1977年张掖总段任命许超杰为总工程师,设计修建张肃公路黑河大桥。这座桥梁为12孔25米、全长337.53米,桥高4米,净宽7米,属于大型的微弯板坦肋拱桥,这在国内还没有先例。

许超杰执笔编写的《微弯板坦肋拱桥图集》和《微弯板坦肋拱桥》

接到任务后,许超杰亲自带着技术人员,扛着标杆,背着经纬仪,在河滩上定点、测绘。河西走廊的戈壁经常是狂风怒号,沙尘满天。不管环境怎样恶劣,条件怎样艰苦,许超杰始终吃住在工地。白天,他实地勘测、记录数据;工地夜晚,他就在油灯下绘图、计算。为了求证一个数据,他经常不厌其烦地计算到深夜,有时甚至熬个通宵。遇到困难,他总是想:这是目前甘肃省内跨径最大、延米最长的坦拱桥,一定要把它设计好,建设好;否则,不但造成国家资源的浪费,还会使一线的技术人员失掉自信心。

不管走到哪里,他总是带着图纸,背着手摇计算机。家里吃饭的圆桌就是他的办公桌。他听不到孩子的哭声,听不到媳妇的抱怨。一次,媳妇忙着做饭,孩子醒来哇哇大哭,他却爬在图纸上愣是听不见,媳妇喊他哄一下孩子,他也没反应。一气之下,媳妇跑过来就提起图纸扔到地上,可他拾起来又铺到床上去看。面对这样的“怪人”,媳妇也只能听之任之了。许超杰心无旁骛,执着于桥,似乎活在桥的世界里。

许超杰用过的手摇计算机《甘肃公路博物馆收藏》

在设计过程中,许超杰带领技术人员,根据黑河河床宽达2公里和地形平坦这一特点,把以往修建微弯板坦肋拱桥中、小桥的成功经验,大胆地运用到黑河大桥上,从而把单孔坦肋拱桥发展为多孔、连拱大桥。12孔的各孔净跨相等,矢跨比为1/15,桥面双向纵坡为8,按抛物线位置,由调整各墩顶标高来实现,因而主拱圈成为坡度0.75‰-15‰的坡拱。上部为空腹式等截面连线拱桥。下部构造为满足战备和抗震的需要,除两端修建重力式桥台外,中间设置了实体单向推力墩简称抗震墩两个,将全桥分成三组,以避免一孔倒塌波及全桥被毁。中间墩为双柱式灌注桩桥墩。

戈壁的严寒挡不住建设者们的热情。1月15日,黑河大桥破冰开钻。张掖总段有90以上的管理、技术人员和铁、木、水泥、钢筋等工种人员参加了建设。因为这是张掖地区跨度最大、孔数最多、自行设计的桥梁,大家都把能参与黑河大桥的建设看成是引以为豪的事情,看成是一种情结、一种情怀。张掖县也派出民工队伍全力支援,许多曾经在田野山川间辛勤劳作的普通农民,到了工业交通战线上,又成了出色的建设标兵。

黑河大桥设计图纸来自《微弯板坦肋拱桥图集》

大桥开始试钻时,正是滴水成冰的十冬腊月。没有推土机,也没有吊车。许超杰和工人、民兵们迎着凛冽的西北风,冒着零下二十多度的严寒,凭着一颗红心两只手,将三吨多重的卷扬机、冲锥、十米高的钻架,愣是架了起来。在筑坝截水的战斗中,大家在冰冷刺骨的河水中连续战斗了三天。在坝身合拢的关键时刻,许超杰和大家一起跳入齐腰深的水中,手拉手筑起了三层人墙,堵住了河水,使坝身迅速合拢。也正是这一次,让许超杰差点和死神握手。湍急的河水将他冲离了队伍,幸亏一旁的技术员拼了命地将他死死拽住,才没被河水冲走。

当机械钻孔不能满足进度要求时,许超杰又认真翻阅有关挖孔桩的技术资料,制定了人工挖孔的安全技术操作规程。为确保施工安全,他每天都要下到十多米深的井孔内观察孔壁地质情况、检查安全设施。在五六月份浇筑桥台、抗震墩、基础大体积混凝土时,他和工人们一样,在基坑中振捣混凝土。一天下来,头上、身上都溅满了水泥浆。为确保施工质量,许超杰要求技术人员对所有原材料,如水泥的安全性、混凝土的抗压强度、钢筋的焊接强度、砂石的质量等,都要进行一丝不苟的取样试验。可以说,整个大桥的混凝土原材料是用磅秤一秤一秤地称过的。

11月20日,黑河大桥主体工程全部竣工,12月1日正式通车。黑河大桥建成后,在西安公路研究所、交通科研所等单位的帮助下,作了静载、动载和自振频率等各种试验,各项指标完全符合设计标准。实践证明,黑河大桥在建造技术上是合理的,经济上是可行的,填补了我国平原地区宽浅河床建造坦肋拱桥型的技术空白。

在坦拱桥从试验到成功的过程中,许超杰带领技术团队,始终坚持理论计算,坚持因地制宜,坚持科学态度,坚持施工要求,坚持质量第一。在取得各种数据的基础上,大胆假设,小心求证,循序渐进,最终确立了坦肋拱桥在我国桥梁史上的地位,为西北交通乃至全国交通建设做出了不可磨灭的贡献,直到现在,一些桥梁专家学者的论文中还经常应用他当年的数据与计算方法。

张掖黑河微弯板坦肋拱大桥

坦拱桥的特点有三:一是建筑高度小,适应于宽浅河床和低矮桥位;二是上部构造重量轻,整体性强,适宜预制装配,施工简便;三是节省三材,造价低廉。同跨径的坦拱桥与板梁桥相比,除水泥用量略为相等外,钢材节省53-70,木材减少90,从而大大降低了成本。据史料统计数据,仅张掖总段建成的45座总长1281米坦拱桥,即节约投资93万元,节约钢材408吨,木材373立方米。坦拱桥的试验成功,加速了整个甘肃乃至全国对危险桥涵改建和实现桥梁永久化的进程。到1985年,天水地区也建成坦拱桥12座,长547.46米;武都地区建成11座,长317.5米。截至1988年底,甘肃共修建坦拱桥107座,总长3091.51米。

1980年,交通部人民交通出版社出版了由许超杰执笔编写的《微弯板坦肋拱桥图集》和《微弯板坦肋拱桥》,并号召向全国推广。1983年3月,由甘肃省交通厅主持,邀请交通部公路科学研究所杨大慰教授,交通部公路规划设计院、陕西省交通局、成都市市政设计院、西安公路学院、南昌有色冶金设计院、江西省萍乡市交通局,以及省厅、局、地区有关单位的40多位代表进行试验、鉴定、参观、座谈、讨论,大家一致认为这是适应宽浅河滩的一种新桥型。至此,微弯板坦肋拱桥试验研究工作从实践、理论、技术等方面圆满收官。

其实,许超杰的科研才能在他参加工作之初就已崭露头角。七十年代初期,他就作为甘肃的代表参加了交通部公路局“石灰土路面规范”讨论会。他研究的《张掖地区黑色路面底层处理技术》录入了西北地区黑色路面技术经验交流会议资料汇编,《盐渍土石灰土处理黑色路面底层施工技术》在西北片区防治路面病害会议上作了交流。1974年许超杰在西北桥梁技术经验交流会议上作了《宽浅河床几种中小桥跨结构型式简解》的介绍,受到了与会专家代表的高度赞扬,并在全国《公路设计资料》上刊登,不少兄弟单位纷纷来函索要资料,河北、黑龙江、江西、新疆、青海五省区的专家学者还专程前来张掖参观学习。1977年6月,全国著名的桥梁专家,时任交通部规划设计院总工程师戴竞来张掖视察时,也对微弯板坦肋拱桥这种新桥型给予了高度评价。

不但如此,为了节省钢材水泥,许超杰还大胆地把铁路路基边坡防护所采用的自立式挡土墙新技术,成功地应用到公路路基边坡上,并在张掖肃八路44公里处陡峭的山坡上得到了实施。这道15米长、5米高的自立式挡土墙,仅用了18立方米混凝土、300公斤钢筋,节省了200余方浆砌圬工,这为公路路基边坡采用自立式挡土墙开创了先河。

许超杰先生工作照

雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。在取得辉煌的技术成就之后,许超杰并没有停下科技探索的脚步。1980年为探索高寒阴湿地区黑色路面基层的结构形式,延长路面使用寿命,许超杰又带着他的技术团队在G312线的2618公里处,采用七种不同的基层结构组合形式铺筑试验路段,攻克了高寒阴湿地区黑色路面基层水稳性差和道路翻浆的难题,该试验路段后来历经10年的车轮碾压,依旧完好无损,这为在同类型地区铺筑黑色路面提供了宝贵的经验。后来他主持的《路面和新结构桥梁》项目荣获了甘肃省科技进步二等奖,合作研究的《后张法预应力整体桥梁》被陕西省评为科技进步二等奖,他本人也被陕西省人民政府授予科技进步工作者的荣誉称号。

十年磨一剑,砺得梅花香。1982年开始,许超杰先后任张掖公路总段副总段长、总段长。许超杰在张掖地区一干就是25年,人生中最美好的年华都在这里度过,在平凡的岗位上书写了不平凡的人生。在遥远的戈壁荒滩,在国家最需要的时候,在钢材最紧缺的年代,他将人生志向选择“绑定”国家需求,甘坐“冷板凳”,肯下“苦功夫”,不计名利,潜心研究,建立了一种新的桥梁结构体系。作为一名科技工作者,作为一名共产党人,他将漫漫长路化作心路,上下求索,诠释着坚定的理想信念,体现了伟大的爱国情怀。在他高尚的人格魅力的感召下,甘肃交通科技人才辈出,科技成果如雨后春笋不断涌现。

踏平坎坷成大道,斗罢艰险又出发。1985年以来,许超杰任甘肃省公路局副局长、局长兼公路工程总公司经理。他和他所在的领导班子抓住政策机遇,在7年时间内以工代赈,修建县乡公路5000多公里、桥梁10万多延米。在实际工作中,他身体力行,进戈壁、钻山沟,全面了解公路建设与养护存在的问题,辩证地提出了加强科学养护、预防性养护的思想,使全省路况质量逐步提高,好路率逐年上升。

在河西千里窗口路和GBM工程规范化、标准化、美化建设中,他亲自主持制定道班标准化管理实施办法,亲自安排部署质量控制要点。他每天来回奔波在1112公里路线的686个施工点上。无论是烈日当头,还是寒风刺骨,许超杰始终坚守在工程第一线。哪里有困难、哪里有问题,哪里就有他的身影。在参加过河西千里窗口路和GBM工程会战的人们印象中,他就根本不像个领导,就是一个实实在在的施工员。每当遇到复杂路线的线形,他总是亲自放线、定位,现场拍板定案,从而大大节省了施工时间。在一万多建设大军的努力下,原本投资两个多亿、工期需两年的工程仅用四分之一的投资、10个月的时间就出色地完成了施工任务,得到了中央、省上领导的高度评价,得到了交通部的通报表扬。时任省长的贾志杰在省交通厅现场办公会上赞扬,河西公路改建是公路建设史上的“淮海战役”,成绩是“有目共睹,有口皆碑”的。

许超杰左二和全国交通建设专家在甘肃会宁

1994年2月,为了让省公路局所属企业公路工程总公司四个施工队有活干、有饭吃,许超杰到处“找米下锅”。他冒着风险拍板承揽了兰州中川机场飞行区道面工程的整修罩面工程。在他的领导下,施工队仅用108天的时间就钻孔2万多个,注浆4万立方米,铺筑沥青混凝土2.12万立方米,创造了中国民用航空机场不闭港,夜间同时进行地基加固和道面铺筑的奇迹。

多年来的没日没夜的工作,工地上没有规律的饮食,使许超杰年轻时就造下了很多病。为了中川机场的按时、按质交工,身患糖尿病、肺气肿和心脏病的许超杰不得不昼夜守在施工现场,每天只休息四五个小时。有一段时间,他甚至一边输液体,一边在床边召集 会议。为了不影响白天飞机正常起降,他们只能在夜间施工。为了确保飞机安全起降,工人们每天天麻麻亮就赶紧用扫把清扫跑道。许超杰则低着头在飞机跑道上来来回 回地检查有没有扫干净的石子。因为他知道,哪怕豆子大的一粒石子,都影响着白天飞机起落的安全。看着他红肿的眼睛、听着他沙哑的声音,人们都被感动了,没有人再抱怨“黑白颠倒”的工作,工地上处处呈现出你追我赶、热火朝天的劳动场面。

这项工程在验收时,被中国民航总局肯定为新中国民航机场整修加固工程的“三个第一”施工之快、质量之优、安全之好,并先后荣获甘肃省建委、建筑业联合会“飞天金奖”,建设部中国建筑工程“鲁班奖”。

1994年7月,甘肃第一条高速公路天水市至北道区项目建成通车,高速公路实现了零的突破。

　　甘肃第一条高速公路——天水市至北道区公路

在许超杰的领导下,甘肃公路建设得到了长足发展,为全国公路建设树立了标杆。1996年,交通部在敦煌召开了全国公路局长会议,号召大家学习甘肃公路飞速发展的成功经验,这为甘肃交通事业发展添上了浓墨重彩的一笔。

许超杰先生把毕生的精力都献给了他钟爱的交通建设事业。就是在1998年退休之后,他还经常通过电视新闻、报刊杂志,关心着祖国交通建设的情况。

许超杰先生无论从事课题研究、工程施工、公路养护,还是承担业务领导、全省公路系统的领头人,埋头苦干、忘我工作、不计名利是他永不褪色的作风,为当代公路人树立了榜样。

高山仰止,景行行止。虽不能至,然心向往之。现在,许超杰先生虽然离我们而去,但他创新进取的科学精神和为民造福的工作热情,必将鼓舞着我们在新时代建设交通强国的大道上不忘初心,砥砺前行。