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[关注] 关于“中国悬索桥热”的再提醒 [复制链接]

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weixinyu 发表于 2017-5-22 11:28:47 |显示全部楼层 |          |
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      文/项海帆

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1 s& p1 Z/ O7 [0 v5 m+ O& N 笔者曾多次撰文建议要慎用悬索桥,不要为争跨度第一而不顾经济合理性的原则。最近又听说在江苏省润扬大桥和泰州长江大桥之间将动工建造一座公铁两用悬索桥, 以连接苏北淮扬铁路和长江以南的沪宁铁路。据称,这个中国第一座铁路悬索桥的跨度还将超过日本本四联络桥中线跨度为1100m的濑户南备赞桥,成为“世界跨度第一的铁路悬索桥”。
7 p, \6 L, i" U: N! w       记得香港青马大桥在设计中由于悬索桥的刚度问题, 在机场轨交列车(还不是正式重轨铁路)通过时,因悬索桥端部的转角较大,对伸缩缝处的轨道结构曾作过专门的详细研究,以保证列车通过时的安全运行。因此,上述将建桥梁如采用斜拉桥或拱桥方案将可避免这一难题。由此可见,铁路桥采用悬索桥方案应慎重对待,不要为了争跨度第一而不惜付出技术经济上的高昂代价。) y% T# M& g5 M
       进入21世纪后,斜拉桥的跨度已突破千米,上海沪通铁路长江大桥已采用了1092m跨度的斜拉桥(我认为2×600m的三塔斜拉桥可能会更经济合理)。现拱桥的跨度也已突破500米,且南京大胜关高铁长江大桥,采用双孔拱桥方案取得很好的效果,也得到国际同行的赞许,并获得了国际桥协颁发的杰出结构奖。可见,单纯追求“跨度第一”常常不符合“实用、经济、美观”的原则。而且,也并非媒体经常宣传的“跨度愈大,技术愈难,水平愈高”。% M* f! `$ D2 T3 Q2 `. j
       南京下游至江阴大桥之间的长江航道,可通行5万吨级船舶,通航净高为50m,净宽如按约束航行(16节)要求2~400m(分孔通航)或1~800m(合孔通航)。我认为即将建设的这座桥梁,作为铁路桥,刚度要求较公路桥高, 应优先考虑如大胜关大桥那样的上下行分孔通航方式,可设置两个通航孔,采用2×500~600m的斜拉桥或拱桥方案, 避免选择超千米的铁路悬索桥。建议在预可阶段就上述三种可能方案,进行实事求是的技术经济比较,作出正确的决策。
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$ c9 c+ L' y0 e0 d% R4 }5 n       国际桥梁专家都认为:自1883年罗布林建成了纽约布鲁克林桥以来的130余年间,悬索桥的构造形式并没有本质的变化。悬索桥是一种十分成熟的桥型,悬索桥计算分析简单,构造已基本定型,施工方法也变化不大,除了材料的进步外,可以说已没有多少创新空间。所以并不是建成了超千米铁路悬索桥就是世界水平了,这是一个误区。/ ?# U' p+ D; t, r. j3 z$ @
       2016年第一期《桥梁》杂志刊登了好几篇与悬索桥和跨谷桥有关的文章,在阅读了这些文章后,更感到“中国的悬索桥热”还在升温,需要再一次提醒业内人士,特别是国内重要设计院的设计大师们,要认真思考和讨论概念设计的基本原则,即“安全、适用、经济、美观”的八字方针,尤其要强调经济性原则。# d6 D( R# B& F) v+ \& B
       最近报载湖南岳阳洞庭湖大桥正在施工的一张照片(见图),该桥距原来的洞庭湖一桥(三塔2×310m斜拉桥)很近,为什么一定要建超千米的悬索桥?希望湖南省的专家们能撰文解释一下。同样的例子还有武汉长江大桥上游的杨泗港大桥。而且,由于跨度和桥下净空的比例失调,也不可能美观。
: p/ s; i* J9 e       最近10年间,西部各省如云、贵、川、湘、鄂的高速公路建设发展迅速,为跨越横断山脉的深谷已建造了不少超千米的悬索桥,如云南腾冲的龙江大桥(主跨1196 米)、湖南矮寨桥(主跨1176m)、贵州坝陵河大桥(主跨1088m)。还有更多跨度在300~1000m之间的悬索桥也已竣工通车。但据一些业内人士私下议论,很多是在选线时故意抬高线路,号称“离谷底最高的桥”,以满足一些人的悬索桥心结和追求“第一”和“之最”的冲动,从而放弃了概念设计的经济性原则。而且有的桥梁因片面追求跨度,不但造成浪费,也不符合美学要求,因而并不是合理的选择。在人烟稀少的荒山野岭中修筑跨谷桥梁,应优先考虑郑皆连院士推荐的造价低廉且养护简便的拱桥方案。在选线时应将线路降低些,辅以适量的隧道,从而避免从山顶跨越,被迫采用超大跨度的悬索桥方案,也可减小爬坡和线路长度,并节省日后的交通成本和养护费用。
* ]) G# d0 J, \! z* l( L       “瑞士名桥之旅”一文中介绍了位于阿尔卑斯山区这一美丽国家的桥梁建设情况。瑞士的公路和铁路交通网都十分发达,建造了许多著名的首创桥梁体系。而且,瑞士绝大部分跨谷桥都采用经济合理的梁、拱或斜拉桥方案, 在地理地貌不同的地区,因地制宜地选择和自然环境相适应的体系,不仅经济实用也能体现一种自然美。他们并没有刻意追求超大跨度的悬索桥,值得国内桥梁界,尤其是西部各省的同行学习和思考。
, o, ~: Y1 c! _' }: b: z; f       从经济性来分析,拱桥、连续梁桥、连续刚架桥以及多孔斜拉桥的造价都远比超千米悬索桥低廉,养护也简便得多。据统计资料,一些跨山谷的超千米悬索桥每平米桥面的造价都在3~4万元之间,而500m左右的钢管混凝土拱桥的造价只需1.5~2万元之间,而且,这些桥型还有十分广阔的创新空间,给年轻一代的桥梁工程师去发挥他们的聪明才智。希望大家能尽快走出“悬索桥心结”的误区, 不要以“跨度”论英雄,回归到正确的概念设计原则上来。2 ^- ?2 P  B6 U9 d
       最后,还想提一下关于即将动工的广东省深中通道, 郑皆连院士已致函交通运输部:对一个仅300m宽的人工疏浚航道因十分不合理的通航要求,导致推荐采用不经济的超大跨度悬索桥方案,表示难以认同的意见。我也有同感。希望能在初步设计阶段再认真考虑一下,以避免浪费资金和技术上的风险。我感到采用2×600m的三塔斜拉桥应当更为经济合理(参考新建的英国Severn二桥的方案),将来如果船舶增多,还可以在另一孔再疏浚一条新的人工航道,形成上下行分孔通航,以满足远期要求。- Q/ K" O- N; t! ]. E
        去年的两院院士大会上,习主席号召为建设创新型国家和科技强国努力奋斗。然而,作为桥梁技术先进性的三项重要标志:高性能材料、分析软件(理论)和高级施工装备,我们和科技强国尚有较大差距。这都涉及材料工业、软件业和机械制造业的核心技术和专利。中国桥梁界应当认清差距,联合有关行业协同攻关,做出自己的品牌。要在质量和耐久性上、而不要在数量和跨度上争“第一” 和“之最”,改变“大而不强,多而不优”的落后局面。/ }% C5 m8 H/ ?- p8 V' h, T& t
       中国经济已进入转型发展的阶段,中央的“一带一路”战略方针也已得到欧亚非各国的热烈响应。中国桥梁将走出国门,走向世界,直接面对发达国家同行的竞争。“性价比”是中国产品的优势,中国桥梁要在产品性能(安全性、经济性、耐久性)上狠下功夫,以优质、耐久又经济的报价赢得竞争,创出中国桥梁的品牌,成为国际公认的桥梁强国。
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编者注:本文终稿于2016年9月

(编辑:于抒霞)


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