在青藏高原的褶皺深處,青海省果洛藏族自治州瑪多縣以4500米的平均海拔,托起黃河最初的水脈,也造就了年均氣溫零下4攝氏度的嚴(yán)酷自然環(huán)境。
4月的瑪多,風(fēng)刮在臉上生疼,田波裹裹身上的沖鋒衣下了車。
“去年9月過來的時(shí)候,214國道的這段路還是繁忙的工地,現(xiàn)在已經(jīng)成了頗具工業(yè)風(fēng)的試驗(yàn)路。”田波搓著手,言語中既有興奮,也有忐忑。兩公里的凍土復(fù)合地基試驗(yàn)段處置工程,結(jié)果靜待10月揭曉。對(duì)他而言,這是一場(chǎng)“馬可·波羅式的探訪”。
工作中的田波
作為交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院首席研究員,田波帶領(lǐng)青藏高原韌性交通基礎(chǔ)設(shè)施攻關(guān)團(tuán)隊(duì),深耕高原混凝土、青藏高原凍土處置領(lǐng)域多年,在花石峽、五道梁、唐古拉山口,留下了多項(xiàng)“從0到1”的探索,書寫出”從1到多”的印記。
二十載光陰荏苒,從早期取得重載混凝土研究重大突破,到如今在高原韌性交通領(lǐng)域斬獲頗豐,從“科研新兵”到“行業(yè)翹楚”,從“全國五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆钡健叭珖冗M(jìn)工作者”,變的是青絲染華發(fā),不變的是田波科研報(bào)國的拳拳之心。
搶占重載混凝土研究“制高點(diǎn)”
2013年冬天,內(nèi)蒙古霍林郭勒。零下37攝氏度的寒夜里,田波每隔兩小時(shí)就要鉆出帳篷,記錄一次混凝土變形數(shù)據(jù)。
“哪怕0.1毫米的變形,未來都可能導(dǎo)致開裂?!碧锊ㄕf。秉持著十年如一日的嚴(yán)謹(jǐn),以白(音華)霍(林郭勒)一級(jí)公路為起點(diǎn),他開啟了自己在重載混凝土研究領(lǐng)域的征程。
談起田波與混凝土的不解之緣,還要從少年說起。
中學(xué)時(shí)代,田波常去道班找在那里工作的姐姐。當(dāng)時(shí)養(yǎng)路工的工作條件非常艱苦,但他們對(duì)路的那份認(rèn)真、執(zhí)著的感情,深深感染著田波,一顆“要讓道路不再‘生病’”的種子就此埋下。懷著這份初心,他在本碩博的求學(xué)路上,都堅(jiān)定選擇了公路專業(yè),而且從本科起就開始在公路工程一線摸爬滾打。
在同濟(jì)大學(xué)攻讀博士期間,田波參與了導(dǎo)師姚祖康教授的課題——“山西重載水泥混凝土路面研究”,并與課題組一起獲得了山西省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
水泥混凝土路面剛而脆,對(duì)設(shè)計(jì)和施工的容錯(cuò)率更低,這些特點(diǎn)導(dǎo)致其在我國高速公路建設(shè)中長期缺位。彼時(shí),深入研究水泥混凝土路面基礎(chǔ)理論的專家更是鳳毛麟角。但技術(shù)上水泥路面的品質(zhì)不比瀝青路面差,而且維護(hù)成本低、耐重載、壽命長,加之我國又是全球主要的水泥生產(chǎn)與出口國之一,因此進(jìn)入新世紀(jì),在我國公路交通迎來大發(fā)展的時(shí)代契機(jī)下,行業(yè)內(nèi)外對(duì)水泥混凝土路面的重視程度一度提升。
跟隨姚教授做研究的這段經(jīng)歷,成為田波心中的啟明燈,讓他更堅(jiān)定了深耕水泥混凝土領(lǐng)域、“把論文寫在祖國大地上”的決心。
在唐古拉山口考察高原凍土
2001年博士畢業(yè)后,跟隨著學(xué)長牛開民的腳步,田波來到交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院,開始了自己的職業(yè)生涯。
初到部公路院,田波就以扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和突出的英語優(yōu)勢(shì)嶄露頭角,被委以水泥混凝土相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)擬定的重任。也是在此期間,田波更深刻察覺到,我國重載混凝土路面在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗超載能力、施工技術(shù)等方面與國際水平存在不小的差距。
“做科研不能只坐辦公室,要俯下身,向一線扎。”田波開始奔波于祖國的山山水水間,測(cè)試工程第一手?jǐn)?shù)據(jù)材料,尋找攻克重載混凝土路面難題的關(guān)鍵。
“剪切應(yīng)力!”當(dāng)一道道裂紋走向在顯微鏡下清晰展示,我國重載混凝土研究有了新的方向,上百次的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后,田波帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)提出“多層功能梯度結(jié)構(gòu)”理論,并取得重大實(shí)踐突破。
科研的腳步并未放緩,廣西、內(nèi)蒙古、新疆……理論和技術(shù)用到哪里,田波就跟到哪里,新的實(shí)驗(yàn)就做到哪里。借助減弱面板豎向邊界約束條件;研發(fā)了耐沖刷的柔性過渡功能層,有效降低溫度翹曲引起的結(jié)構(gòu)脫空;針對(duì)混凝土鋪面雙層復(fù)合板結(jié)構(gòu)和土基間不均勻支承難題,研發(fā)了剛度適宜的松散結(jié)構(gòu)體變形自補(bǔ)償技術(shù)……每一次突破的背后都是夜以繼日的潛心鉆研。
“我喜歡做有挑戰(zhàn)的事,走少有人走的路?!?0余年行而不輟,田波相繼攻克了重載鋪面設(shè)計(jì)理論與方法、高品質(zhì)建造技術(shù)和快速維修升級(jí)等難題,實(shí)現(xiàn)了重載鋪面關(guān)鍵技術(shù)的整體更新?lián)Q代,研發(fā)了從設(shè)計(jì)、施工到快速維修的成套關(guān)鍵技術(shù),科研成果成功應(yīng)用于大興國際機(jī)場(chǎng)、上海浦東機(jī)場(chǎng)、海南洋浦港、1500公里高速公路和4000公里國省干道。
高原公路現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
時(shí)至今日,圍繞重載混凝土,田波帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)編制了16項(xiàng)國家、行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn),出版著作5部,獲省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)7項(xiàng)。特別是“重載水泥混凝土鋪面關(guān)鍵技術(shù)與工程應(yīng)用”項(xiàng)目于2018年獲得了國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),這也是近40年來該領(lǐng)域取得的最高榮譽(yù)。
高原韌性交通發(fā)展的嶄新嘗試
“要讓科研成果在國家的重大工程中得到應(yīng)用?!碑?dāng)重載水泥混凝土路面研究到達(dá)“極限”,田波將目光投向更嚴(yán)酷的高原。
“走!到青藏高原去?!毙牡子袀€(gè)聲音呼之欲出。
高海拔、低氣壓、低濕度、大溫差、強(qiáng)輻射……獨(dú)特的自然環(huán)境,考驗(yàn)著青藏高原交通基礎(chǔ)設(shè)施混凝土結(jié)構(gòu)物的耐久性能和服役性能。但高原混凝土系統(tǒng)研究沒有現(xiàn)成公式可套,沒有成熟經(jīng)驗(yàn)可循。對(duì)田波來說,這是巨大的挑戰(zhàn),更是將理想付諸現(xiàn)實(shí)的重要機(jī)會(huì)。
田波帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建起移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室,從拉薩到那曲,從日喀則到阿里,他們以重大工程建設(shè)為“煉金場(chǎng)”,攻克一個(gè)又一個(gè)科研難關(guān)。
“在一次次的‘壓力—?dú)馀荨瘎?dòng)態(tài)平衡研究中,我們發(fā)現(xiàn)對(duì)有抗凍要求的混凝土配合比而言,引氣劑氣泡尺寸越小,混凝土越穩(wěn)定?!边@個(gè)發(fā)現(xiàn),讓田波對(duì)破譯高原環(huán)境與混凝土材料相互作用的密碼信心十足。
雪后的高原凍土區(qū)公路
更大的突破來自一次“意外”發(fā)現(xiàn)。田波在帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)檢查實(shí)驗(yàn)路段時(shí),發(fā)現(xiàn)一處混凝土裂縫中長出了野草?!爸参锔的芊置谟袡C(jī)酸改良土壤,我們能不能給混凝土也‘補(bǔ)充營養(yǎng)’,降低混凝土早期變形?”最終,在田波和團(tuán)隊(duì)成員的挑燈夜戰(zhàn)下,研發(fā)出“高吸水樹脂+成膜”養(yǎng)護(hù)劑,雙重技術(shù)的疊加,使高原混凝土結(jié)構(gòu)壽命顯著提升。
在缺氧不缺精神的青藏高原上,田波團(tuán)隊(duì)以“兩路”精神為燈塔,先后突破了高原低氣壓環(huán)境混凝土引氣技術(shù)、高原高揚(yáng)程泵送混凝土降黏技術(shù)、高原隧道噴射混凝土降回彈技術(shù)、強(qiáng)凍融環(huán)境混凝土耐久性提升等挑戰(zhàn),成果支撐了川藏公路南線(西藏境)整治改建工程,以及通麥大橋、拉林高速、拉日高速等西藏自治區(qū)重點(diǎn)工程建設(shè)。
如今,在田波勞模創(chuàng)新工作室的沙盤上,青藏公路延伸向遠(yuǎn)方,書架上陳列的18項(xiàng)專利證書和那本入選國家出版基金資助項(xiàng)目的《高原混凝土》,見證了高原公路的韌性。但最讓田波珍視的,是工作室展板上的一張老照片——1975年,部公路院老專家劉以成去西藏看望凍土研究人員時(shí),與課題組組長朱學(xué)文的合影。
部公路院對(duì)高原凍土的研究始于1973年,主持攻關(guān)的“青藏公路多年凍土地區(qū)黑色路面修筑技術(shù)”,其成果獲得1987年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),有力推動(dòng)了我國青藏高原公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。
“后來從高原混凝土轉(zhuǎn)向凍土研究,我也是站在了‘巨人肩膀上’?!碧锊ǜ锌?,“青藏高原交通基礎(chǔ)設(shè)施韌性提升關(guān)鍵技術(shù)是我們團(tuán)隊(duì)工作的重中之重,新時(shí)代我們要做科研的‘破壁者’,不斷破解新出現(xiàn)的問題?!?/span>
田波(中)指導(dǎo)科研人員
青藏公路有550多公里多年凍土路基,其復(fù)雜和特殊性在世界上都是獨(dú)一無二的。近些年,伴隨青藏高原暖濕化,路基多年凍土的逐步退化已不可避免,迫切需要新的科研攻關(guān),拿出可供工程大規(guī)模應(yīng)用的凍土路基處置技術(shù),才能有效服務(wù)《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》中提出的建設(shè)“出疆”“入藏”戰(zhàn)略骨干通道的要求。
黨的十九大以來,《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》相繼發(fā)布,擘畫了交通運(yùn)輸中長期發(fā)展的戰(zhàn)略藍(lán)圖和美好愿景,也為交通運(yùn)輸行業(yè)科研工作提供了根本遵循和前進(jìn)方向。
面對(duì)高原凍土這一世界性難題,田波的思維再次躍出傳統(tǒng)框架。站在呼倫貝爾的寒風(fēng)中凝視凍土剖面,多年一線科研的積淀,讓他意識(shí)到祖國廣袤的疆域蘊(yùn)藏著攻克難關(guān)的密碼。
“北緯50度的呼倫貝爾和北緯35度的瑪多,氣候時(shí)差正好形成天然驗(yàn)證場(chǎng)。在呼倫貝爾做一期試驗(yàn),然后移植到瑪多做二期試驗(yàn),這樣一年就可以當(dāng)成兩年用,流轉(zhuǎn)起來兩年就有五次驗(yàn)證機(jī)會(huì)。”這個(gè)靈光乍現(xiàn)的構(gòu)想,讓凍土研究獲得“時(shí)空折疊”的加速度;這種在極限中尋找突破口的科研智慧,也孕育出凍土工程領(lǐng)域的嶄新嘗試。
在兩地建立“時(shí)空實(shí)驗(yàn)室”,讓科學(xué)猜想在季節(jié)輪回中迭代,最終加速了固化路基融沉問題處置新思路的提出——“保護(hù)深層多年凍土”與“處置淺層季節(jié)性凍土”相結(jié)合。
依托青?;ㄊ瘝{凍土公路工程安全國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站——這座交通運(yùn)輸部設(shè)立的我國唯一多年凍土區(qū)環(huán)境及凍土工程觀測(cè)研究站,田波團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了深入的現(xiàn)場(chǎng)研究和理論驗(yàn)證。
凍土地基處置工程現(xiàn)場(chǎng)
在高海拔地區(qū)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)采集是個(gè)體力活兒。5年前,李思李隨田波一起來到瑪多,高寒、缺氧、頭暈,種種不適撲面而來?!盎顒?dòng)稍一劇烈,就會(huì)喘不上氣。團(tuán)隊(duì)大部分人出現(xiàn)了高原反應(yīng)。”李思李回憶道,但田波在短時(shí)間內(nèi)克服了身體不適,第二天就投入到工作中。
5年來,田波帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展了深鉆、強(qiáng)夯、固化、注漿等一系列科研實(shí)驗(yàn),取得了豐富的研究成果,并應(yīng)用在214國道瑪多段試驗(yàn)路段。
團(tuán)隊(duì)成員笑稱,這5年里大家就像“流浪的野牦?!?,早已適應(yīng)青藏高原的高寒缺氧??捎钟姓l知道,這句“適應(yīng)”的背后,是多少個(gè)日夜的艱辛付出和負(fù)重前行。
他不是“孤勇者”
“田博士呢?”
“在工作室?!?/span>
熟悉田波的人都知道,他常年出差在外,一回到院里就扎進(jìn)自己的工作室。在工作室的格子間旁,擺著一套簡易桌椅,這就是田波的工位。
書桌旁七層高的書架上,是排列整齊的榮譽(yù)證書和琳瑯滿目的書籍。每一項(xiàng)榮譽(yù)的背后,都是對(duì)極端環(huán)境下道路工程痛點(diǎn)的精準(zhǔn)突破;每一道反復(fù)閱讀的書頁折痕上,都蘊(yùn)藏著推動(dòng)中國公路韌性發(fā)展的砥礪攻堅(jiān)。
“為了方便隨時(shí)和我們溝通,田博士特意在工作室辦公,很少回自己的辦公室?!彪m然田波已是部公路院首席研究員,何哲還是習(xí)慣叫他“田博士”。
從內(nèi)蒙古白霍一級(jí)公路起,何哲已數(shù)不清跟田波一起做過多少科研課題。在他眼里,“田博士”是可敬的師者,是可親的兄長,他關(guān)心、重視團(tuán)隊(duì)里每個(gè)人的成長——這也是不少團(tuán)隊(duì)成員共同的感受。
田波不是公路科研道路上的“孤勇者”,在青年科技人才的培養(yǎng)上,他一直不遺余力:“在我的團(tuán)隊(duì)里,每個(gè)人都像一棵樹,在地面上是獨(dú)立的存在,但又根脈相接。唯有如此,整片科研的森林才能生生不息?!?/span>
5年前,張盼盼轉(zhuǎn)到田波帶隊(duì)的水泥混凝土路面技術(shù)研究團(tuán)隊(duì),一開始,她對(duì)路基路面的基本結(jié)構(gòu)總是辨別不清。“田博士看出我的困惑,就拿出大學(xué)路基路面的基礎(chǔ)教材帶著我整個(gè)過了一遍。在后續(xù)做項(xiàng)目的時(shí)候,他還經(jīng)常關(guān)心我的進(jìn)度,幫著糾正課題的偏差?!边@一“手把手教學(xué)”的模式,讓張盼盼受益匪淺,也讓她在科研工作中形成了一旦遇到無法解決的問題,就追溯本質(zhì)原理的習(xí)慣。
走!到青藏高原去
深耕領(lǐng)域二十余載,田波始終認(rèn)為科研傳承既要“向下扎根”,也要“向上嫁接”。對(duì)此,田波所負(fù)責(zé)的2023級(jí)研究生王宇鵬深有感觸?!疤锝淌诓粌H教會(huì)我們?nèi)绾巫隹蒲?,更傳授大家為人處世的道理,鼓?lì)我們把個(gè)人的科研理想和奮斗目標(biāo)融入國家發(fā)展大藍(lán)圖中。”
“勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、創(chuàng)新”,畢業(yè)30余年,田波仍清楚記得本科求學(xué)的哈爾濱建筑工程學(xué)院(現(xiàn)哈爾濱工業(yè)大學(xué))的校訓(xùn)。印在入學(xué)證上的8個(gè)字,也成為他團(tuán)隊(duì)建設(shè)的座右銘。在田波的帶動(dòng)下,權(quán)磊、李立輝、李思李、何哲、張盼盼等年輕科研骨干脫穎而出,在高原混凝土引氣劑、低坍落度混凝土施工等方向展開技術(shù)攻關(guān),收獲累累碩果。
一次學(xué)術(shù)分享會(huì)上,有學(xué)生問田波:“科研路上,成功的關(guān)鍵是什么?”“要突破創(chuàng)新,敢于引領(lǐng)方向?!边@個(gè)根植于田波內(nèi)心的“敢”字,也道出了部公路院科研報(bào)國的初心使命。
多年來,作為公路交通領(lǐng)域國家戰(zhàn)略科技力量,部公路院瞄準(zhǔn)重大科技前沿方向和行業(yè)必爭領(lǐng)域,集中合力攻堅(jiān),涌現(xiàn)出眾多像田波一樣扎根一線攻堅(jiān)克難的科研人員。目前,該院的5名全國先進(jìn)工作者,已在公路交通科研領(lǐng)域取得了令人矚目的成就。面對(duì)新一輪科技革命和交通運(yùn)輸行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新要求,各類人才的創(chuàng)新活力接續(xù)噴涌,老中青接力突破、多專業(yè)交叉融合的創(chuàng)新生態(tài)在這里遍地開花。
千年的凍土里蘊(yùn)含著堅(jiān)守的魅力,探索的道路上回響著奮進(jìn)的足音。田波帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)風(fēng)雨兼程的身影,已成為214國道瑪多段特殊的路標(biāo)。高原之上,黃河之濱,他們以熱血為墨、以擔(dān)當(dāng)為筆,將奮力加快建設(shè)交通強(qiáng)國的赤誠,融入祖國的錦繡山河。
(本文刊發(fā)于《中國交通報(bào)》2025年4月30日第3版)
來源:辦公室、中國交通報(bào)
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