鳳懋潤:中國公路橋梁技術(shù)自主創(chuàng)新之路

　　改革開放之初，我國公路里程僅有88.8萬公里，公路橋梁僅有12.8萬座，總長3283公里。國道上行車平均時速不到30公里，公路運(yùn)輸嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和百姓出行。

　　經(jīng)過30年努力，2007年底，我國公路網(wǎng)總里程已達(dá)358萬公里，新建公路210萬公里，年增7萬公里。公路橋梁總計(jì)57萬座，長2.32萬公里，年增1.5萬座，長664公里，公路橋梁技術(shù)發(fā)展取得了舉世矚目的成績。（注：上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不含港、澳特別行政區(qū)和臺灣?。?

　　解放思想，自主建設(shè)

　　橋梁是架起來的路，飛越深溝峽谷、橫跨江河湖海，使“天塹變通途”。30年間，從珠江三角洲到長江流域，再到長江三角洲，在公路橋梁建設(shè)領(lǐng)域，展開了全球規(guī)模最大的三次戰(zhàn)役，中國橋梁技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。

　　上個世紀(jì)80年代初，作為改革開放前沿的珠江三角洲開始了公路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為經(jīng)濟(jì)騰飛鋪就跑道。在政府支持下，1981年實(shí)現(xiàn)了“貸款建橋”的政策性突破，一時間，架橋鋪路工程開展得如火如荼，打響了中國現(xiàn)代橋梁建設(shè)的“第一戰(zhàn)役”，也就此拉開了全國大規(guī)模橋梁建設(shè)的帷幕。 90年代，“以浦東開發(fā)開放為龍頭，帶動長江三角洲和長江流域經(jīng)濟(jì)起飛”的戰(zhàn)略決策引燃了長江流域跨江大橋建設(shè)的“第二戰(zhàn)役”。綿延三千公里的長江干流江段上展開了“百團(tuán)大戰(zhàn)”，一座座跨江大橋拔地而起，貫通南北。

　　21世紀(jì)之初，隨著“區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化”和“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略的實(shí)施，公路橋梁建設(shè)的“第三戰(zhàn)役”在長江三角洲和中西部山區(qū)高原全面展開。橋梁建設(shè)領(lǐng)域的精兵強(qiáng)將在千米級超大跨徑跨江橋梁和數(shù)十公里超長跨海大橋的工地上展開了轟轟烈烈的會戰(zhàn)。

　　當(dāng)中國現(xiàn)代橋梁建設(shè)邁出了第一個十年的步伐，橋梁跨徑突破了200米、300米，邁向400米的時候，來自國內(nèi)外的“中國人有沒有能力自行建設(shè)特大跨徑的現(xiàn)代橋梁”的質(zhì)疑擺在了決策者和建設(shè)者的面前。

　　上海南浦大橋

　　上海南浦大橋建設(shè)之初，在時任上海市政協(xié)主席的同濟(jì)大學(xué)李國豪教授的積極呼吁下，時任上海市市長的江澤民同志終于做出了由上海橋梁界專業(yè)人士合作進(jìn)行南浦大橋設(shè)計(jì)與施工的決策，使我們獲得了自主建設(shè)，通過實(shí)踐取得科技進(jìn)步的機(jī)會?？鐝?23米的南浦大橋于1991年勝利建成通車，兩年后，另一座主跨602米創(chuàng)世界紀(jì)錄的斜拉橋-上海楊浦大橋誕生。這兩座斜拉橋的成功興建大大鼓舞了全國各省橋梁同行自主建設(shè)大跨度橋梁的信心和熱情，掀起了大規(guī)模建設(shè)大橋的全國性高潮。

　　珠江口虎門大橋

　　在籌劃建設(shè)跨越珠江口的虎門大橋時，老一代橋梁專家強(qiáng)烈呼吁，要自主建設(shè)這一座落在鴉片戰(zhàn)爭國恥地、具有特殊意義的大橋，此事得到了政府的積極響應(yīng)，經(jīng)過一番努力，終于爭取到了建設(shè)這座大橋的自主權(quán)。在國內(nèi)橋梁界專家通力合作下，1997年香港回歸前夕，虎門珠江大橋建成，這座大橋跨徑888米，輔航道橋?yàn)?70米跨徑創(chuàng)世界紀(jì)錄的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛架橋?；㈤T珠江大橋是我國第一座六車道高速公路全焊接鋼箱梁懸索橋，是中國梁式橋梁建設(shè)史上的里程碑。在曾抗擊外來侵略的威遠(yuǎn)炮臺旁聳立著的這座宏偉大橋，是橋梁建設(shè)者獻(xiàn)給中華民族的一份厚禮！

　　江陰長江公路大橋

　　隨著橋梁建設(shè)由長江中上游向下游推進(jìn)，必須要求橋梁跨距越來越大，以保證“黃金水道”的安全通航。于是，在索橋跨徑連續(xù)突破400米、600米和800米之后，又向千米跨徑發(fā)起了沖擊。1999年，江陰長江公路大橋以1385米一跨過江的記錄，成為中華民族橋梁發(fā)展史上的又一座里程碑。政府從工程規(guī)劃到建設(shè)實(shí)施都給予了極大的關(guān)注和支持，江陰大橋成立了由省部領(lǐng)導(dǎo)組成的協(xié)調(diào)小組，并由省部聯(lián)合聘請?jiān)菏?、設(shè)計(jì)大師和知名專家組成技術(shù)顧問、技術(shù)專家組開展技術(shù)咨詢工作。還有效整合國內(nèi)外智力資源,組建了聯(lián)合設(shè)計(jì)體,并聘請國際知名企業(yè)擔(dān)任項(xiàng)目咨詢工作。還按照市場運(yùn)作方式組建起以建設(shè)單位為中心，建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、科研、咨詢共同協(xié)力的“一橋六方”建橋團(tuán)隊(duì)。江陰大橋和新世紀(jì)一批超大跨徑、超長跨海特大型工程的實(shí)踐走出了一條具有中國特色的符合國情的建設(shè)管理新模式。

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　　“博采眾長，自主建設(shè)”的技術(shù)政策為中國橋梁技術(shù)的騰飛打下了實(shí)踐的基礎(chǔ)，積累了經(jīng)驗(yàn)，也積蓄了力量。30年的耕耘，換來了豐碩成果?！皹蛄侯愋投?、跨徑突破大、技術(shù)進(jìn)步快”成為這一時期我國橋梁建設(shè)的突出特點(diǎn)。

　　至2008年6月底，我國主跨400米以上的橋梁已建成54座，在建18座；主跨600米以上的橋梁建成19座，在建12座；主跨800米以上的橋梁建成9座，在建9座；主跨1000米以上的橋梁建成6座，在建5座。萬里黃河和長江上各架起公路橋梁百余座，其中云南水富以下2838公里長江通航江段上已修建公路橋梁60余座。已建的梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋的最大跨徑分別達(dá)到330米、550米、1088米和1490米，分別位居世界同類橋梁跨徑的第一、第一、第一和第四的位置。而在目前世界不同類型橋梁跨徑排名前十位的工程中，我國已建和正在建造的橋梁分別占5座、5座、8座和5座。

　　建設(shè)上取得的非凡成績反映了我國橋梁工程勘察、設(shè)計(jì)、施工、科研等方面的綜合能力已與國際接軌，我們可以自豪地說：中國建橋技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，我國已躋身于世界橋梁技術(shù)強(qiáng)國行列。博采眾長，自主創(chuàng)新經(jīng)過20世紀(jì)80年代“學(xué)習(xí)和追趕”和90年代“提高和緊跟”兩個重要的發(fā)展階段，中國已經(jīng)發(fā)展成為“橋梁大國”。

　　21世紀(jì)初，中國橋梁建設(shè)發(fā)展開始了“創(chuàng)新和超越”，由“大國”向技術(shù)“強(qiáng)國”邁進(jìn)的征程。過去的八年里，中國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展最活躍的長江三角洲地區(qū)，橋梁建設(shè)大放異彩，成為展示“自主創(chuàng)新”成果的“窗口”。

　　超長跨海大橋

　　兩座30多公里的超長跨海大橋（東海大橋和杭州灣跨海大橋）比翼雙飛，用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝、新設(shè)備等最新科技成果成就了世界一流的工程，創(chuàng)造了世界造橋史上的奇跡，樹立起中國跨海大橋建設(shè)的里程碑。其中僅用三年半時間就建成的32.5公里的東海大橋榮獲2007年度國家科技進(jìn)步一等獎，而2008年建成的杭州灣大橋作為世界第一跨海長橋，更被美國“探索與發(fā)現(xiàn)”獨(dú)立制作成電視節(jié)目，并被冠以“建筑奇觀”的美名向全球觀眾展示。

　　杭州灣大橋以630孔橋梁跨越36公里海面，按照“大型化、預(yù)制化、機(jī)械化”的技術(shù)政策，采用“整孔工場預(yù)制、大型機(jī)具運(yùn)架、墩頂現(xiàn)澆混凝土變簡支為連續(xù)”的工法，開發(fā)了張拉新工藝，有效保證了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。研制出1600噸步履式架橋機(jī)成套設(shè)備和起重能力3000噸的海上運(yùn)架一體船，分別實(shí)現(xiàn)了50米箱梁整體梁上運(yùn)架和70米箱梁的水上整孔架設(shè)工藝。杭州灣大橋建設(shè)的過程是一個不斷創(chuàng)新的過程，先后開展了138項(xiàng)專題研究，獲得了250多項(xiàng)技術(shù)革新成果，以九大系列核心技術(shù)為代表的自主創(chuàng)新成果作為支撐，建設(shè)起一座體現(xiàn)我國跨海橋梁最新技術(shù)成果的標(biāo)志性工程。也是我國成功建設(shè)的具有世界先進(jìn)水平的特大型橋梁工程，提升了我國在國際土木工程領(lǐng)域的地位。

　　上海盧浦大橋

　　以剛勁有力的箱形肋拱承托起550米跨度的上海盧浦大橋，是目前世界上跨度最大的鋼結(jié)構(gòu)拱橋，也是世界首座箱型拱肋結(jié)構(gòu)的大型拱橋，還是世界首座除合龍接口端采用栓接外，完全采用焊接工藝連接的大型拱橋。該橋集斜拉橋、拱橋、懸索橋三種類型橋梁的工藝于一身，還創(chuàng)下了單體構(gòu)件吊裝重量和河中跨拱肋吊裝重量兩項(xiàng)世界記錄，并獲得美國國際橋梁大會2004年度“尤金·菲戈金獎”和 2008年度國際橋協(xié)（IABSE）大獎。

　　潤揚(yáng)長江大橋

　　由懸索橋和斜拉橋兩座特大型橋梁結(jié)構(gòu)托起的潤揚(yáng)長江大橋在2005年的勞動節(jié)前夕正式開通。讓揚(yáng)州、鎮(zhèn)江兩座千年古城天塹變通途的同時，也在揚(yáng)子江上留下了一份當(dāng)驚世界殊的杰作。大橋南汊懸索橋1490米的主跨徑使中國橋梁最大跨徑在世界排位由第四位（江陰大橋保持）躍升到了第三位。懸索橋的南北矩形錨碇深基礎(chǔ)施工采用凍結(jié)排樁法和地下連續(xù)墻工法。在深達(dá)35米和52米的基坑開挖中采取嚴(yán)密的監(jiān)控措施。數(shù)以千計(jì)的預(yù)設(shè)監(jiān)測元件實(shí)時傳遞結(jié)構(gòu)和周圍土體的位移、變形和受力情況的變化數(shù)據(jù)，確保安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了信息化施工。大橋經(jīng)過四年半的建設(shè)，“工程質(zhì)量零缺欠，安全生產(chǎn)零事故，造價控制零突破”，代表了中國橋梁建設(shè)管理的新水平。

　　南京長江三橋

　　擁有中國第一鋼橋塔的南京長江三橋以主孔跨徑648米的鋼箱梁斜拉橋跨越大江，215米高的頂天立地“人”字型橋塔聳立江中。橋面以上的180米全曲線鋼結(jié)構(gòu)橋塔由工廠加工制作成21節(jié)段在現(xiàn)場吊裝架設(shè)。精度符合國際現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)、制造、安裝技術(shù)達(dá)到世界一流水平，實(shí)現(xiàn)了我國橋梁大型高精度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的跨越式進(jìn)步。此外，該橋僅用了26個月的時間就建設(shè)完成，創(chuàng)造了中國大橋建設(shè)速度的新記錄。被譽(yù)為“在技術(shù)與材料創(chuàng)新、美學(xué)價值、環(huán)境和諧等方面有著突出貢獻(xiàn)的橋梁建造工程”，并獲得2007年度美國國際橋梁會議“古斯塔夫斯--林德恩斯”獎。

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　　蘇通長江公路大橋

　　連接南通與蘇州兩市總長8公里的蘇通長江公路大橋以“千米跨越”成為世界斜拉橋發(fā)展史新的里程碑，是我國建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高、技術(shù)最復(fù)雜、科技含量最高的超大型橋梁工程。

　　這座目前全球跨度最大的斜拉橋如同蛟龍橫臥在萬里長江入?？冢?13座橋墩支撐起鋼筋鐵骨的龐大身軀，兩座主塔高300.4米，與法國埃菲爾鐵塔相當(dāng)，比之前世界排名第一的日本多多羅斜拉橋224米的主塔高出了76米多。支撐主塔的兩座橋墩，屹立在長江深水中，每座面積有一個足球場大，131根樁基深達(dá)120米，這是世界上最大、最深的群樁基礎(chǔ)。主跨跨徑是世界上斜拉橋第一次突破1000米，比多多羅大橋原來保持的世界紀(jì)錄長出了近200米，達(dá)到了1088米。也比之前位列中國第一的南京長江三橋的648米多出440米。在蘇通大橋總共272根斜拉索中，56根的長度打破了世界紀(jì)錄，其中最長的為577米，重達(dá)59噸。蘇通長江公路大橋工程依靠科技創(chuàng)新，成功創(chuàng)造了超大深水群樁基礎(chǔ)、超高索塔、超長斜拉索和超大懸臂等四個“世界之最”，實(shí)現(xiàn)了向世界斜拉橋技術(shù)領(lǐng)先水平的攀登。

　　蘇通大橋的建成，提升了我國橋梁技術(shù)在世界工程領(lǐng)域的地位，代表了當(dāng)前中國橋梁建設(shè)的最高水平。大橋榮獲2008年度美國國際橋梁會議“喬治·理查德森獎”。

　　除此而外，世界上首座分離式雙箱斷面鋼箱梁懸索橋-舟山連島工程西堠門大橋（鋼箱梁長2220.8米為世界之最，主跨1650米為“中國第一、世界第二”）和730米主跨的分離式鋼箱梁斜拉橋-上海長江大橋均已成功合龍，大橋建設(shè)勝券在握。世界上首座多塔連跨千米級懸索橋-泰州長江大橋（2×1080米雙主跨徑）也正在施工中。中國橋梁百花園中，真可謂“百花爭艷，美不勝收”。

　　在收獲眾多高品質(zhì)的橋梁工程的同時，我國橋梁工程的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、計(jì)算理論、結(jié)構(gòu)分析、模型試驗(yàn)、材料科學(xué)、施工工藝、施工設(shè)備、施工控制、檢測技術(shù)、專用設(shè)備等方面的綜合技術(shù)都取得了長足的進(jìn)步，一大批科技創(chuàng)新成果、新的成套技術(shù)、新的工法、新的大型專用機(jī)具設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。覆蓋橋梁工程專項(xiàng)技術(shù)研究的一批國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)中不斷成長，科技研發(fā)實(shí)力達(dá)到國際先進(jìn)水平。最可寶貴的是，通過工程實(shí)踐錘煉出了一支能打硬仗，具備國際競爭力的建設(shè)隊(duì)伍，培養(yǎng)出具有國際知名度的工程院士、設(shè)計(jì)大師和一批活躍在生產(chǎn)一線的中青年技術(shù)領(lǐng)軍人才和高級技術(shù)能手，實(shí)現(xiàn)了“建設(shè)一批國際一流的橋梁工程，取得一批國際先進(jìn)的科研成果，培養(yǎng)一支有國際競爭力的人才隊(duì)伍”的目標(biāo)。

　　科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下的中國橋梁建設(shè)，既具有“科學(xué)合理，安全耐久，節(jié)約資源”的內(nèi)在品質(zhì)，又體現(xiàn)了對“系統(tǒng)”的整合、“精細(xì)”的落實(shí)、“創(chuàng)新”的突破等三個方面的不懈的追求。面對“超大跨徑、跨海長橋、深水基礎(chǔ)、特高墩塔”工程的挑戰(zhàn)，努力實(shí)現(xiàn)“協(xié)作體系、組合結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料”的新技術(shù)突破，確保我國成為技術(shù)領(lǐng)先的橋梁強(qiáng)國。

　　未來的15年（2006－2020年），為全面建設(shè)小康社會提供交通保障，公路網(wǎng)建設(shè)要實(shí)現(xiàn)新建公路110多萬公里（其中高速公路4.5萬公里）的目標(biāo)。與此同時，將新建大中小橋梁約20萬座，總長度預(yù)計(jì)會超過1萬公里，其中跨徑超過400米的特大跨徑橋梁也將超過百座。

　　橋梁建設(shè)者將在“三條戰(zhàn)線”上排兵布陣：繼續(xù)修建東中部江河上的通道工程外；揮師“西進(jìn)”，建設(shè)深溝峽谷、雪域高原、黃土高坡、大漠戈壁地區(qū)特殊環(huán)境下的橋梁工程；挺進(jìn)“沿?！?，建設(shè)跨越瓊州海峽、珠江口（連接港珠澳）、杭州灣、渤海灣、臺灣海峽等通道工程。同時，“中國橋梁”作為一個品牌正在大踏步地“走出去”，參與國際橋梁工程建設(shè)。

　　中國橋梁建設(shè)者正滿信心，為中國和世界橋梁技術(shù)的發(fā)展書寫出更加光輝燦爛的篇章。 本文選編自鳳懋潤《架橋鋪路，造福民生－中國公路橋梁技術(shù)自主創(chuàng)新之路》