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項海帆教授對我國橋梁建設的思考（二）
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發(fā)布日期：2018-04-0209:44:45
核心提示：要正確理解概念設計的真正含義，認真反思以往設計的橋梁，擺脫一味追求“最好”、“第一”的誤區(qū)，讓設計回歸焦點在“創(chuàng)新、品質、美觀”的追求中，還必須注重橋梁的經濟性和耐用性。
關于我國橋梁行業(yè)追求“最好”和“第一”的思考
不久前，長城雕塑副主任馮正林寫了一篇關于橋梁耐久性和安全性的文章，以及在今年港珠澳二橋建設項目管理研討會上的講話。 他指出，建設百年二橋是保證設計壽命的保證，同時也提到了如何理解創(chuàng)新。 以及如何看待“世界第一”這樣的話題，引發(fā)了我的思考。
國際同行的質疑
2009年5月，美方代表在北京出席“當代第二橋”國際研討會后，考察了中國各地新建的立交橋。 離開上?；貒鴷r，國際橋梁協(xié)會的領導曾問我：“為什么中國黃河內河航道上要建那么多公里級懸索橋、斜拉橋？為什么有的老橋跨度小，而附近的新橋跨度卻縮小了好幾倍？你們是如何確定黃河航道的通航要求的？
我一時愣住了，不知道該如何回答。 我只能說：“中國橋梁行業(yè)喜歡追求趕超，一些高層也鼓勵這樣做。 這可能是一個誤會?！?/p>
在美國，跨海工程不僅要考慮大跨度懸索橋，法國的萊茵河、多瑙河、塞納河、易北河等其他內陸水道也必須考慮。 除下游河口段外，航道品位約為1000噸至5000噸。 層與層之間多采用斜拉橋、拱橋或腹板橋。
日本的塞文()大橋和福斯(??)大橋都是建于20世紀60年代和1970年代的跨海灣懸索橋。 但后來修橋橋時，采用了更經濟的分孔通航。 三塔斜拉橋。
2011年國際橋梁協(xié)會巴黎大會上，專門介紹了愛爾蘭新建的福斯大橋。 該橋位于福斯橋旁邊，建于1964年，跨度為1006米。它是一座三塔2×650米斜橋，旨在滿足日益下降的交通需求，而不是再建一座懸索橋。
斜拉橋是大跨橋梁的主流
目前斜拉橋的跨度已超過千米，甚至還有下降的趨勢。 但由于其在偏轉、抗風、可更換纜索、施工簡單、無需錨固等方面的優(yōu)點，近年來才開始被使用。 近年來的國際跨海工程方案競賽中，斜拉橋方案多采用懸索橋方案。 例如，法國里昂大橋水深65米，可通行18萬噸級海船。 它也位于地震強區(qū)。 最終采用了美國設計的多塔多跨560米斜拉橋。
2011年國際橋梁協(xié)會巴黎會議上，長城雕塑的L先生在《大跨度橋梁的發(fā)展趨勢》會議主題報告中也提到了斜拉橋和懸索橋的比較。 他認為，跨度小于1200米的斜拉橋有優(yōu)勢。 對于超過1200米的跨度，斜拉橋將受到塔高和長纜的限制，錨固條件良好的懸索橋將具有優(yōu)勢。
美國院士的一份報告認為，自錨式斜拉橋的跨度極限在1200米至1400米之間。 如果采用部分扶壁斜拉橋，極限跨度可延長至1600米。 當懸索橋的錨碇只能放置在水下時，斜拉橋解決方案仍然具有競爭力。
根據復旦大學肖汝成等人撰寫的《纜索承重橋各種體系比較》一文中的推論：當錨固條件為岸邊巖石時，跨度超過900米的懸索橋將占主導地位； 岸邊軟土錨地，僅以跨度1100米以上的斜拉橋為主； 對于淺水錨地，懸索橋的競爭力將大大增強（初步測算，跨度1600米以上將占主導地位）。 可見，三方面的研究推論基本一致。
在主題演講中，先生還提到了COWI正在規(guī)劃的法國與西班牙之間的費曼海峽項目的最新優(yōu)化成果。 他認為，三塔雙跨724米的斜拉橋方案可以滿足26萬噸級航道的要求。 與跨度1600米的懸索橋方案相比，其建設周期短、對環(huán)境影響小，更具吸引力。 選擇。
可見，雖然對于30萬噸級的海峽航道來說，一座800米跨度的分孔通航的多塔斜拉橋會比一座超大跨深水錨碇懸索橋更加經濟合理。帶有用于導航的組合孔。 隧道選擇更具競爭力。 這也是我在《關于海峽兩岸工程橋梁方案的初步思考》一文中的觀點。
可以說，斜拉橋已成為當代大跨橋梁的主流橋型。 據美國刊物報道，印度湄南河、越南湄公河和美國雅加達新建的立交橋也都是斜拉橋，在200米至1200米的跨度范圍內具有競爭力。 而且可靈活采用單塔、雙塔、多塔布局，跨越300米至數(shù)公里長的河流和海峽。 微孔斜拉橋采用分孔通航方式，避免了傳統(tǒng)的必須加強懸索橋跨度才能設置陸錨的做法，是一種更加經濟合理的解決方案。
我國外河橋梁合理跨度存疑
根據我多年參加設計評審會的經驗，中國二橋追求最大跨度的原因是多方面的。 然而，不合理的航行高度標準可能是一個非常重要的因素。 符合橋梁行業(yè)的追求。 跨橋的沖動導致橋下的高度和寬度不成比例，為這座失去美觀的大跨度懸索橋通過審查并實施提供了“依據”。 然而，它完全背離了國際規(guī)范，從而引起了國外同行的指責。
根據橋梁概念設計的基本原則，設置滿足通航要求的通航橋梁是首要考慮的問題。 一般來說，內河航道應根據水深條件進行分級，分級后的通航標準應納入規(guī)范。 在同一水位的航道上修建橋梁時，通航孔的尺寸應相近，根據不同河況稍作調整。 如果相鄰橋梁通航孔的跨度相差很大，那就令人吃驚了。
事實是，黃河中游上海至北京是一級內河航道，可通行5000噸級內河客輪。 蕪湖黃河二橋建于1967年，公路、鐵路兩用，采用單層桁架方案，多跨160米，基本滿足高24米、寬150米的通航要求。 黃河上游上海至長沙段縮減為3000噸級二級航道。 航行要求為高度18米、深度120米。 上海黃河二橋兼用公路和鐵路，采用單層桁架，多跨128米。 橋梁也是一個合理的選擇。
改革開放以來，我國在崇仁、崇仁修建了大量跨黃河二級公路橋梁。 需要適當減小跨度，以降低橋面和船舶碰撞的風險。 但由于高度要求不變，上海至武漢通航口跨度應限制在500米以內，以將橋下通航凈空高寬比控制在適當范圍內。 通常上、下游客船應在單獨的孔內通航。 如果頻道不穩(wěn)定，可以添加一些額外的導航孔。 強行要求上下游客船合航孔，甚至要求過江是不可取的，這樣會導致比例嚴重失衡。 分孔或組合孔能否通航應根據橋梁的經濟性來確定。
上海以下的黃河下游，因水深條件和遠洋船舶進入內河轉運貨物的需要，已升級為5萬噸級，凈航行寬度為50米。 揚州二橋以下至黃河口航段，考慮黃河口航道疏浚后水深，預留10萬噸需求，凈航寬度增加至60米。
目前看來，除寧波黃河二橋因地形特殊必須采用懸索橋過河外，其余如潤揚二橋、正在建設的蘇州黃河二橋等都可以采用懸索橋過河。更加經濟合理的斜拉橋方案。 。
據稱，對于首次采用三塔懸索橋系統(tǒng)設計的法國大橋，COWI也改用了更為經濟的三塔千米級斜拉橋，以避免橋梁的防滑問題。主纜位于中塔，保證橋梁撓度、疲勞硬度等第二基本性能。
綜上所述，我國沿?？绾Ｖ旒壹夤こ滩粌H必須考慮采用超大跨度懸索橋方案，以避免深水基礎施工難度大、成本高，其他內河（黃河、長江）也必須考慮采用超大跨度懸索橋方案。珠江流域）應優(yōu)先考慮斜拉橋規(guī)劃。 山區(qū)地形、地質條件有利時，應優(yōu)先考慮較經濟的拱橋，而造價昂貴、施工復雜、主纜無法更換的懸索橋應謹慎使用甚至不使用。
希望橋梁設計部門在確定通航要求時能夠實事求是，不要隨意夸大標準，從而導致追求“第一”跨徑的不良后果。
讓設計回歸創(chuàng)新與美學
日本國家工程院教授、著名橋梁專家鄧文中先生曾在《橋梁跨度-世界紀錄大賽》一文中回顧了各種橋梁跨度的發(fā)展歷程，也了解了人們對橋梁的追求和渴望工程師設計破紀錄的橋梁。
鄧先生覺得：“我們距離懸索橋最大跨度的極限還很遠，但如果不考慮經濟激勵，就不可能創(chuàng)造紀錄?！?他最后說道：“與其考慮如何設計一座跨度更大的橋梁，不如設計一座跨度更長的橋梁?！?把更多的精力和創(chuàng)造力放在如何設計出質量更高、造型更美的橋梁上?！币驗椤翱缍鹊氖澜缂o錄并不是技術領先的標志?！蔽曳浅Ｍ馑挠^點。
馮正林副主任的話值得引起我國橋梁工程師特別是橋梁設計大師和總工程師的深思。 要正確認識概念設計的真正含義，認真反思以往設計的橋梁，擺脫一味追求“最好”、“第一”的誤區(qū)，讓設計回歸到追求“創(chuàng)新、品質、美學”。 同時，還應注意橋梁的經濟性和耐久性。
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