用藝術(shù)的思維研究技術(shù)

文‖上海國資記者 陳怡璇

用藝術(shù)的思維研究技術(shù)

文‖上海國資記者 陳怡璇

把一寸寬的領(lǐng)域做到一公里深，只專注這一個領(lǐng)域，要做就做到最好

水偉厚是上?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)最年輕的教授級高級工程師，作為上海市國資系統(tǒng)、市建交委系統(tǒng)今年唯一的“上海市十大杰出青年”提名者，水偉厚回顧十二年來在巖土行業(yè)摸爬滾打的職業(yè)經(jīng)歷，他說，“我們應(yīng)該是一臺臺倔強(qiáng)的推土機(jī)，要有那么一股勁，有那么一點(diǎn)精神，有落到實(shí)處的執(zhí)行力”。水偉厚說。

越貼近土地，就越真實(shí)。水偉厚說：“地基土和人一樣，是有性格的”。

挑戰(zhàn)未知

2004年3月，水偉厚從同濟(jì)大學(xué)博士畢業(yè)，進(jìn)入上?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)下屬申元巖土公司從事基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)、巖土工程監(jiān)測檢測、地基處理等工作。而他選擇第一份職業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，在于有未知和難題去挑戰(zhàn)。

地基領(lǐng)域，專業(yè)性極強(qiáng)、難度極高、技術(shù)復(fù)雜、工作環(huán)境較差，屬于建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域公認(rèn)難啃的“硬骨頭”。而現(xiàn)代設(shè)計(jì)在參與大項(xiàng)目的過程中，會遇到要求提供性價比最高的方案、最大的地基問題、最長的樁和最深的基坑，反而正對了水偉厚的“胃口”，于是一干就是12年。

“樓越高，需要越深的基坑。而上海地下土質(zhì)特殊，地面以下0.5米就會出現(xiàn)水，建地鐵如同‘豆腐里打洞’，做基坑則是‘豆腐里挖坑’，地基處理是把豆腐變成豆腐干；且上海寸土寸金，周邊建筑物極多，環(huán)境要求高，技術(shù)難度大、地下情況復(fù)雜?！彼畟ズ裉寡裕疤煜伦畲_定的就是不確定，地基就是如此?！?/p>

從工程建筑的地基至上部結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算的精準(zhǔn)度可達(dá)到98%，然而地基變形計(jì)算即使達(dá)到100-200%的誤差，都可能算是準(zhǔn)確的。表面上看不出來，實(shí)際上卻是千差萬別，地基土成分復(fù)雜，包含各類顆粒、空氣和水，理論也最不完善。

“土是有性格的，要跟著它的性格和脾氣做事情?！彼畟ズ裾f，“上海的東邊、西南、市區(qū)等土壤成分不同，在于土的成因不同。河道水流改變著自長江上游而來的泥沙沉淀，有的地方是細(xì)顆粒，有的是粗顆粒，受力歷史的不同也影響了土層的結(jié)構(gòu)特性?！彼畟ズ窠榻B。

在這個以經(jīng)驗(yàn)為主、理論為輔的地基行業(yè)里，水偉厚說，很多老專家即使?jié)M頭白發(fā)，都還要在現(xiàn)場親自摸土，摸清地基土的脾氣，然后決定方案。僅僅靠理論做工程，只是紙上談兵。

“然而不確定性也意味著機(jī)會，如果做什么事情都是確定的，就沒有意思了?！彼畟ズ穹Q，以現(xiàn)代土力學(xué)鼻祖太沙基的話說，“巖土工程是技術(shù)和藝術(shù)的結(jié)合”，而不是1+1等于2的事情，一方面需要靠技術(shù)支撐工程，但另一方面只有技術(shù)沒有藝術(shù)的思維也寸步難行。

藝術(shù)的思維意味著做一個項(xiàng)目可設(shè)計(jì)多種方案，根據(jù)經(jīng)濟(jì)、時間、質(zhì)量可控等不同要求開展設(shè)計(jì)，每種方案都有它的適用性。然而從目前行業(yè)內(nèi)的地基方案看，為數(shù)不少的方案走向一個極端，即如果天然地基不夠，均打鋼筋混凝土樁，很少能充分利用地基土的支撐作用。天然地基省時省力、成本極低，然而具備這種天然優(yōu)勢的土地資源越來越稀缺；常規(guī)樁基雖然質(zhì)量相對放心，但造價成本高，污染環(huán)境，打樁后地下空間的規(guī)劃也受局限，后續(xù)開發(fā)利用成本極高。

“目前國內(nèi)很多項(xiàng)目走極端，全部通過打樁的方式進(jìn)行。然而實(shí)際上，80%的項(xiàng)目可使用其它設(shè)計(jì)創(chuàng)新的方式解決。從巖土工程的發(fā)展歷史看，例如土壤承載力不夠、變形計(jì)算有差距，可以通過壓實(shí)法、擠密法或碎石或建筑垃圾等的方式增加地基土密實(shí)性，以土制土，而盡量減少向地下注入水泥漿。能不打樁則不打，能少打樁則盡量少打。”水偉厚介紹，上海的很多建筑一打樁就需要打20-30米，甚至40-50米，某些高層建筑更達(dá)到80-90米。

因此2006年，當(dāng)時僅30歲的水偉厚成立地基處理技術(shù)研究所，旨在追求多樣的地基處理方案，填補(bǔ)了集團(tuán)地基研究的空白，也是他能夠?qū)崿F(xiàn)超速發(fā)展的原因，只做增量，不做存量，做了別人沒做的事情。

重壓才能成才

“堆過石子和沒堆過石子的地基是不一樣的。堆過石子的土壤結(jié)實(shí)可用，甚至可直接建樓，巖土上叫應(yīng)力歷史。這跟人一樣，只有經(jīng)歷過擔(dān)子的重壓，才可以早成才”。水偉厚說。

地基研究所的成立是源于2005年水偉厚承擔(dān)的葫蘆島渤海造船地基處理項(xiàng)目，集團(tuán)讓他一個人試試看。然而對于此前沒有任何項(xiàng)目業(yè)績和成果的水偉厚來說，一切從零開始，這面對的是業(yè)主的信任考量。

“我跟對方說，我們確實(shí)是第一個項(xiàng)目。但如果這個項(xiàng)目出了事，對你來說是一個項(xiàng)目，對我來說卻是一輩子的職業(yè)生命，我把職業(yè)生命放在你的項(xiàng)目上了?！彼畟ズ癖硎?。

“就像小學(xué)、初中學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)一樣，建樓也是如此,地基不牢，地動山搖。工程事故中，房子倒塌、歪斜等75%都是地基問題。地基不像上層結(jié)構(gòu)是看不到的，而且一旦建好后又無法改動地基,因此不允許失敗,責(zé)任重大?！?/p>

頂著職業(yè)生涯第一單項(xiàng)目的壓力，為了摸到第一手項(xiàng)目資料，水偉厚親自到現(xiàn)場踏勘，了解地下水位等環(huán)境因素，監(jiān)督現(xiàn)場回填壓實(shí)質(zhì)量。他說，決定方案成敗的往往是細(xì)節(jié)，需要根據(jù)季節(jié)和氣候的變化而調(diào)整。

在葫蘆島項(xiàng)目中,他首次提出采用12000kN.m能級的柱錘強(qiáng)夯置換聯(lián)合平錘工藝,是國內(nèi)首個在海里新填土的場地上建造超重型行吊重型廠房使用淺基礎(chǔ)方案的工程，為國家節(jié)省造價約5200萬,節(jié)省工期17個月。此后葫蘆島海擎重工有限公司地基處理及地基基礎(chǔ)工程方案申報(bào)了專利。

“基于該項(xiàng)目的經(jīng)歷，我覺得地基處理技術(shù)的市場前景不錯，于是承諾一年可以做到三五百萬的營收，由此集團(tuán)2006年8月18日成立地基處理技術(shù)研究所，不過成立時加上我只有兩個人。”水偉厚回憶。

眼下，在他的帶領(lǐng)下，地基所從成立之初的兩人，發(fā)展到近四五十人、當(dāng)時平均年齡28歲的年輕團(tuán)隊(duì)；年?duì)I業(yè)收入從建立初期的56.7萬元發(fā)展到目前近5000萬元，實(shí)現(xiàn)了年均60%的大幅增長。八年中，團(tuán)隊(duì)依托“強(qiáng)夯法地基處理技術(shù)”的系列課題研究成果，承擔(dān)約100余個地基處理設(shè)計(jì)、咨詢和測試項(xiàng)目，業(yè)務(wù)延伸至石油石化、軌道交通、船舶、軍工建設(shè)、港口等行業(yè)，覆蓋了國內(nèi)和國外等20幾個地區(qū)，合同額已累計(jì)達(dá)到11000萬元，是科研投入的110倍，制定了六部國家和行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

“把一寸寬的領(lǐng)域做到一公里深，只專注這一個領(lǐng)域，要做就做到最好。”水偉厚說。

工匠精神

“大地的力量是無窮的，也是敏感的。只要地下出現(xiàn)一丁點(diǎn)問題，房屋就立即給你顏色看，地基騙不了人?！彼畟ズ癖硎?，“地下工作者最需要的就是工匠精神。人們常常注意的只是大樓建造的好不好看，卻很少有人關(guān)心地下，但是所有摩天大樓都是站在地基的肩膀上?！?/p>

2010年春節(jié)時，水偉厚還戰(zhàn)斗在珠海高欄島的工地上，頂著刺骨寒風(fēng)，與民工在工地上過年。在這個珠海中化格力二期項(xiàng)目中，水偉厚在國內(nèi)首次提出疏樁勁網(wǎng)復(fù)合地基方案用于55000立方超大型油罐，為業(yè)主節(jié)省造價約2500萬元，節(jié)省了近5個月的工期，被中化集團(tuán)授予“地基工程創(chuàng)新獎”的榮譽(yù)獎牌。

為確保工程質(zhì)量，控制好整個設(shè)計(jì)和施工過程的各個環(huán)節(jié)，他晚上刻苦鉆研工程難題、尋找最佳方案、制定工作思路、明確施工步驟，白天在工地監(jiān)督質(zhì)量，條件極為艱苦。

“在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)勘察時，我們發(fā)現(xiàn)按照常規(guī)的方法需要打很多樁，費(fèi)時費(fèi)力。然而當(dāng)時正值國際油價下降、石油儲備需求大增，工期十分緊張。我?guī)е话俣嗝と?，決定進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，本來113個樁支撐一個油罐，現(xiàn)在只用25個樁，通過在樁上加一個類似雨傘的‘帽子’，‘帽子’上鋪了幾層碎石格柵，使得工期提前完成。”水偉厚介紹。

“大年三十時，業(yè)主給我們送了酒和豬肉，我們和民工一起在工棚里過除夕。雖然跟大家說明了誰要走就結(jié)清工資回家過年，但民工們卻很團(tuán)結(jié)，想著盡早合力完成項(xiàng)目，大年初一大家接著干，于是整個項(xiàng)目只用了三個月，中間還跨了一個春節(jié)。”水偉厚回憶與民工深厚純粹的感情。

戍根邊疆

自2004年到2011年，7年內(nèi)從一線工作者已迅速升至巖土公司副總經(jīng)理的水偉厚，開始思考今后的發(fā)展方向。正值2011年中組部、團(tuán)中央組建第12批“博士服務(wù)團(tuán)”的機(jī)會，他突然間決定奔赴新疆。

“當(dāng)時去的時候心里想的其實(shí)很簡單，就是為了一點(diǎn)精神理想，一種情懷，一種超越，純粹想幫幫新疆、幫幫兵團(tuán)，其他什么想法也沒有?！彼畟ズ窕貞洝?/p>

他成為當(dāng)年上海市入選“博士服務(wù)團(tuán)”的6名高學(xué)歷人才之一，擔(dān)任“赴兵團(tuán)博士服務(wù)團(tuán)”團(tuán)長，遠(yuǎn)赴新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)建工集團(tuán)掛職總裁助理，負(fù)責(zé)新疆兵團(tuán)道路、房屋、水電站、水庫等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。一方面，通過將所在企業(yè)的資源實(shí)現(xiàn)與兵團(tuán)的對接，起到橋梁紐帶的作用；一方面為新疆兵團(tuán)企業(yè)的發(fā)展和項(xiàng)目的技術(shù)難題出謀劃策，做好科技參謀；同時為當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)帶教技術(shù)人才。

“新疆兵團(tuán)第一師的前身是著名的359旅南泥灣的部隊(duì)?！彼畟ズ裾f，現(xiàn)在兵團(tuán)中依然還有第一代老兵巡邏，堅(jiān)守邊境線的艱辛無法想象。援疆的經(jīng)歷教會了他感恩。

“兵團(tuán)進(jìn)入新疆時，為了不與當(dāng)?shù)厝藸幚?，將最好的綠洲留給當(dāng)?shù)厝?，兵團(tuán)則住在沙漠和邊境上，一場大雨一沖就會使得邊境線河流改變，守護(hù)邊境十分艱苦。我們在邊境線上看到老兵們自己升國旗，卻完全不知道外面世界是什么樣子，一個月工資也只有一千塊?！彼畟ズ窀锌H深。

在新疆阿勒泰地區(qū)富蘊(yùn)縣的“III礦”的地質(zhì)礦場里，有一個被稱為“三號礦坑”的地質(zhì)大坑，是一個天然的稀有金屬元素儲備庫。這個大坑和這里工作的人曾在20世紀(jì)六七十年代為研制“兩彈一星”、原子彈、氫彈的爆炸、發(fā)展航空航天事業(yè)做出巨大的貢獻(xiàn)。

而在礦坑旁邊約10千米處，有一個1955年開始建設(shè)、1975年完工的地下深度達(dá)136米的可可托海水電站，二十年內(nèi)約幾千名勞動者在沒有先進(jìn)工具的前提下，用鎬頭、鐵锨挖土，成為當(dāng)時世界最深地下水電站。

“時至今日，這個水電站還在用額爾齊斯河的水為可可托海鎮(zhèn)百姓的現(xiàn)代化電器供電。”水偉厚介紹。

厚重的歷史震撼了他。一年中，水偉厚深入兵團(tuán)五建、六建、西源公司、北新路橋、一建、四建、建科院、技術(shù)中心、水利水電集團(tuán)等基層調(diào)研，夜以繼日地來往于伊寧、庫爾勒、五彩灣、阿勒泰、江布拉克等30多個項(xiàng)目現(xiàn)場，參與決策、現(xiàn)場指揮、業(yè)務(wù)聯(lián)系、技術(shù)管理、人才培養(yǎng)、工程把關(guān)，其中僅阿勒泰和五家渠項(xiàng)目技術(shù)優(yōu)化一項(xiàng)，就為兵團(tuán)建工直接節(jié)約投資2500多萬元。此外，他組織了“兵團(tuán)博士大講堂”，先后開展講座10余次，指導(dǎo)培訓(xùn)兵團(tuán)技術(shù)人才600余人次。

憑著這股“鐵人”精神，水偉厚獲得新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)記“三等功”一次。2012年底水偉厚回到集團(tuán)總部，先后從事黨政辦公室管理工作。眼下為集團(tuán)副總工程師、回歸技術(shù)崗位的他，與地基土的感情愈加難以割舍。