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攻克“卡脖子”關鍵部件的二本“學長”

2021-11-26 作者：陳席元新華每日電訊責任編輯：吳靜

每逢求職季，不少應屆畢業生心頭難免縈繞迷茫與焦慮——學歷夠高嗎？學校夠牛嗎？

在江蘇省常熟市，有這樣一位“學長”，他畢業于二本院校，從技術工人做起，用了14年，一步步成為總工程師，現在領導著上百人的博士、碩士研發團隊。這不是網絡小說里的勵志“爽文”，而是楊輝的真實人生。

今年36歲的楊輝，是中交天和機械設備制造有限公司總經理助理兼執行總工程師。加入中交天和近十年來，他帶領團隊，推動超大直徑盾構機多項關鍵技術和部件自主化，打破了外國公司的壟斷，目前，多臺國產盾構機已投入使用，有的還走出國門，服務“一帶一路”沿線國家和地區。

攻克“卡脖子”的關鍵部件

10月12日，直徑16.09米的國產盾構機“聚力一號”在江蘇常熟中交天和總裝車間下線。盾構機是隧道建設的利器，尤其是直徑14米以上的超大直徑盾構機，更是“大國重器”，過去一度被外國產品壟斷，關鍵部件還被“卡脖子”。

時間回到2010年，中國交建承接南京緯三路過江通道項目（現揚子江隧道），需要兩臺開挖直徑達15米的盾構機。外商每臺要價7億元，交貨時間也不能保證。

當時整個項目的預算才50億元，買不起也等不起，這件事促使中國交建整合盾構機研制力量，在江蘇常熟成立中交天和。

歷時14個月，6700多張圖紙、10萬多個零部件，中交天和拿出了第一臺泥水氣壓平衡復合式盾構機“天和號”，擺脫了對進口盾構機的依賴，但一些技術和部件仍需要外方支持。

“師傅教徒弟，肯定會有所保留。”楊輝回憶，“直徑6米級的地鐵盾構設備，用的就是外方的主驅動，出了問題去現場還得帶上外方專家。”

2011年底，楊輝從振華重工調入中交天和，交給他和技術研發團隊的一項重大任務，就是實現主驅動的自主化。

如果說主驅動是盾構機的“心臟”，那軸承就是主驅動的“心臟”。因此，軸承是盾構機技術自主化之路上必須拿下的一關。

但盾構機軸承對鋼材精度要求極高，當時國內還缺乏相應的制造能力，某地曾使用過配置國產軸承的盾構機，結果在掘進中發生故障，最后別無他法，只能就地回填埋入地下，造成巨大損失。

而當時擺在楊輝和團隊面前的，不僅是鋼材的問題，設計師們甚至連軸承如何選型都無從下手。楊輝帶隊拜訪國內外高校、知名企業，但對方要么不掌握相關技術，要么只能提供上世紀七八十年代的經驗。

“雖然國外先進技術不對我們開放，也不能僅憑他們已經落后的經驗來解決問題，但在學習過程中，我們的思路越來越清晰了。”楊輝說，經過兩年多的集體攻關，到2018年，團隊基本攻克了包括主驅動在內的各個子系統。

2019年，用于建設南京和燕路過江通道的盾構機“振興號”下線，它的直徑達15.03米，首次集中應用了中交天和自主研發的常壓換刀裝置、刀盤伸縮擺動裝置等國產核心部件，并且是首臺應用管片智能拼裝系統的國產盾構機，操作員可“一鍵”完成隧洞管片的自動運輸、抓舉和拼裝，在提高效率的同時減小施工誤差。

“它標志著我們已經掌握了超大直徑盾構機的設計制造技術。”楊輝自信地說。

3年上萬次試驗突破核心技術

上面提到的常壓換刀，就是楊輝所說“領先于國外”的核心技術之一。

2021年春節前夕，記者曾到南京和燕路過江通道施工現場采訪，一直走到了盾構機最前端的刀盤位置，江面下近70米深處，工作人員正進行換刀作業，大家身著工作服、頭戴安全盔，與在地面并無二致。

這個看上去普普通通的作業場景，就是常壓換刀技術的實際應用。

常壓換刀與帶壓換刀對應。盾構機如“土行孫”在地層中穿行，要頂住相當于幾十甚至上百米水深的高壓，而刀盤切削巖土，磨損強度很大，經過一段時間就必須拆換。

“城市地鐵盾構深度一般在20米左右，壓力尚可承受；而長江隧道往往深度大于60米，帶壓換刀不僅要聘請身體素質好的專業潛水員來作業，還要設計一套氦氧飽和環境，人員持續在里面生活、工作，一般三個月輪換一次，綜合成本高達上億元。”楊輝說。

而常壓換刀，就是把裸露于巖土地層中的盾構機刀盤做成“實心”的，將高壓隔絕在外，這樣盾構機內部就能維持一個標準大氣壓。

原理聽上去簡單，關鍵要研制出一套高可靠性閘門系統。

“外國公司雖然有這個技術思路，但具體設計不對，應用上不成功。”楊輝告訴記者。

超大直徑盾構機的刀盤上有數百把刀，要實現常壓換刀，一把刀就需要一個閘門，“從國外買，一個閘門要七八十萬，配套維修包上百萬，加起來又是上億元。我們不想再為換刀花這么多錢。”楊輝說。

為了保密，楊輝和團隊到鄰省找了一家生產普通機械的企業，在別人的廠房里做試驗。“從2016年立項到2018年成功，我幾乎每個節假日都過去，3年做了上萬次試驗。”楊輝說，這套閘門系統僅2000多萬元，不僅控制了工程成本，更重要的是大大減小了工作人員的安全風險。

面壁十年圖破壁。關鍵技術的突破、核心部件的自主化，顯著降低了整機成本，適逢國內城市地鐵、隧道建設需求旺盛，盾構機產業也迎來快速發展。中國工程機械工業協會發布的數據顯示，2020年國內市場工程機械自給率已達96%以上。

一名技術工的“逆襲”

2007年，22歲的楊輝從江蘇一所二本院校畢業，通過校園招聘入職上海振華重工，成為一名現場技術工。

“當時的想法很簡單，上海那邊待遇好，回家也方便，但到了崗位上還是不大適應。”楊輝回憶，自己在學校學的是汽車內飾模具設計，“來到振華重工，卻要做港口機械”。

所學專業與崗位要求不對口，必須從頭學起。從一開始做實習生，親自動手電焊、打磨，到慢慢從事復雜設計，自己畫圖自己加工，最后負責設計制造了出口澳大利亞的模塊化標準廠房。

“做廠房那段日子，拼命加班，最多的一個月加班近140個小時，最后累到右臂抬不起來，還以為是偏癱了。”楊輝說，“印象最深的一次是在長江口八九十米的高空修設備，零下七八攝氏度，還刮著大風，我穿了棉襖、棉褲和雨衣，還是被吹得透心涼。”

在楊輝記憶里，振華廠區夜里永遠是燈火通明的。“我經常在凌晨兩三點被叫起來去現場，因為你的設備出了問題，只能你去處理，你不處理，大家都得等你。”楊輝說。

楊輝在振華重工度過了職業生涯的最初5年，來到中交天和以后，先是組建了工藝技術部，之后去管理生產制造，2016年開始專注設計研發。現在，他同時負責管理技術、生產、質控、采購、售后等部門。2019年，楊輝獲得中國交建“十大杰出青年”榮譽稱號。

在中交天和廠區，可以發現不少年輕的面孔，這個有1300多名員工的企業，平均年齡30歲出頭。和楊輝類似，不少中層干部年齡在40歲以下。“中交天和的激勵機制，就是靠業績論英雄，讓能者上。”楊輝說，和一些單位根據工齡、職稱“論資排輩”不同，企業看重的是成果，“當然，你能拿出成果，評職稱需要的專利、論文也不是問題。”

“不要怕吃苦”

這些年，楊輝一直參與校園招聘，先后招進500多人。目前，中交天和上百人的研發團隊，近一半是碩博學歷。

“制造型企業強調的是應用，看的是業績，是你能不能把這個件做出來，而不是學歷、考試成績或出身。”站在“過來人”和“面試官”的角度，楊輝想對正在找工作的學弟學妹們說，“不要怕吃苦。”

“不少來應聘的大學生報的是設計師崗，想的是穿著西裝、白襯衫，在辦公室里畫圖。”楊輝直言不諱地說，“對工科生而言，就得多去基層，去吃苦，去實踐。要知道，課本上學的只是基礎知識，不能在生產中照搬套用。”

在楊輝看來，“做機械行業，關鍵是要深入一線。不到一線，怎么知道自己設計的裝備靠不靠譜？”

楊輝坦言，在學校時自己的成績一般，“但我的社會實踐經歷比較多，寒暑假一般都在廠里實習。”他說，“在二本院校，要比別人更有求職競爭力，就得在實踐經驗上拉開優勢。”

腳踏實地、實事求是，這是楊輝的座右銘。“成長的路上沒有捷徑。”他說。（記者陳席元）

關鍵詞：楊輝,卡脖子,盾構機,學長,關鍵部件

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