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[关注] 中国悬索桥的梦想、热潮和误区 [复制链接]

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桥梁网 发表于 2012-10-11 09:42:46 |显示全部楼层 |          |
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中国悬索桥的梦想、热潮和误区: L9 I, q, I6 y) r5 `  r

文/项海帆, K( W) X% M, ^" s5 M# a/ N1 c6 u8 S

. Y7 U* t$ S6 s- r* c
  编者按:2 Q% q& j* q: e7 v0 |( M
  本期“关注”栏目刊发的两篇文章,将使大家把关注的目光再次投向悬索桥。项海帆院士在《中国悬索桥的梦想、热潮和误区》一文中回顾了中国悬索桥的发展与兴起,在肯定建设成就的同时,从理念的角度进行了反思,并“希望中国桥梁界对今日这股崇尚悬索桥的热潮认真思考和讨论”;杨进大师等人的一篇《多塔大跨连续悬索桥的技术经济优势》则以在建的泰州大桥和鹦鹉洲大桥为例,从技术方案的角度,论述了多塔大跨悬索桥的技术经济优势。这两篇谈悬索桥的文章角度不同,观点亦有不同。如果说,中国桥梁人都共有一个桥梁强国梦想的话,那么我们相信,桥梁人会在理念的交锋和实践的论证中不断前进,殊途同归,在梦想之路上最终汇合。, o8 ~) H% g6 o' q. W

  悬索桥的历史回顾

  铁索桥源自中国西部少数民族地区,1665年徐霞客的《铁索桥记》和1667年法国传教士的《中国奇迹览胜》两本书启发了西方人建造铁索桥的尝试。英国在1741年、美国在1796年相继建成了最初的铁链索桥。到1820年英国梅奈(Menai)海峡桥跨度已达到177米,超过了中国的纪录。1883年Roebling父子用钢丝编成主缆建成了主跨486米的纽约布鲁克林桥,是现代大跨度悬索桥的先声。20世纪20年代,美国率先进入了近代城市化和高速公路建设的时期,1931年华盛顿桥已突破了千米,1937年建成的旧金山金门大桥更达到1280米的跨度,至今仍被誉为悬索桥的最杰出代表作。: ^9 U- A: d+ }' L, m) q9 z( g
  中国近代桥梁的历史是1840年鸦片战争以来,因不平等条约被迫开埠和出让路权后的一段丧权辱国的百年经历。大部分主要桥梁均由外国公司承建,中国留洋回国的技术人员只能充当外国工程师的帮办和助手。1937年建成的杭州钱塘江大桥是当时唯一由浙江省自办,请茅以升主持,罗英和梅春分任总工和正工程师,合力设计和监造的大桥。但下部基础施工和上部钢桁梁制造仍只能请外国洋行承包才得以完成。悬索桥对中国工程师来说只是一个梦想。抗战时期和建国初期在云贵川地区,因国防需要,曾用钢丝绳和贝雷梁建造了一些跨度较小的单车道公路柔性悬索桥。可见,直到改革开放的上世纪80年代,纽约布鲁克林桥已使用了一百余年,中国仍没有一座真正的现代悬索桥。2 t  F, h0 s! F! p7 S9 }1 z

  中国悬索桥的兴起

  20世纪90年代初,在已经建成许多斜拉桥的鼓舞下,中国桥梁界开始酝酿建造现代悬索桥,以了却百年的梦想。同济大学李国豪校长在广东省交通厅谢瑞振总工的邀请下,亲自主持了汕头海湾大桥的前期工作,担任顾问组组长。由于盐雾浓度较高,从防腐考虑选用了混凝土桥面的悬索桥,跨度仅452米,是一座试验桥。当时主跨423米的南浦大桥已接近完成,主跨602米的杨浦大桥也已开工,汕头海湾大桥自然可采用相对成熟的斜拉桥方案,但大家心中都有试建悬索桥的冲动,还是一致支持悬索桥方案。大桥局通过出国考察学习和精心设计施工,终于在1994年建成此桥,为今后的悬索桥提供了自主建设的宝贵经验。紧接着,作为三峡配套工程的西陵长江大桥、虎门珠江大桥、厦门海沧大桥和江阴长江大桥都相继动工,中国桥梁工程界在世纪之末接连建成了四座现代悬索桥,其中江阴长江大桥还突破了千米跨度。可以说,我们用不到十年的时间就赶上了欧美发达国家前进的脚步,这是一个令国际同行瞩目的伟大成就。
% E: `- K! L9 H4 \2 {+ }# p  我自1988年起接替李校长进入国际桥协常委会担任中国代表,并在1998年的丹麦哥本哈根会议和1999年国际桥协瑞典马尔默(Malm)会议的大会报告中都介绍了20世纪90年代中国缆索承重桥梁(斜拉桥和悬索桥)的建设成就以及风洞试验的成果,赢得了外国同行的赞许。2000年瑞士卢琛(Lucern)会议期间,国际桥协执委会联合提名我担任下一届国际桥协副主席,并在2001年马耳他会议上正式投票通过。我深切感到,这是全体中国桥梁界同仁在改革开放二十年间共同努力的结果,我只是生逢其时,积极参与了这一段奋斗历程,并作为国际桥协的中国代表和发言人站在国际会议舞台上,让世界各国的同行认可了中国桥梁的崛起。0 d; x2 b" ^3 c0 k7 }& t. q

  中国悬索桥的热潮

  进入21世纪后,中国又迎来了新一轮交通建设的高潮,大城市的环线建设、西部山区高速公路建设以及沿海发达地区日益增加的交通需求,加上政府投入大量资金拉动经济,使桥梁建设达到了惊人的规模和速度,但也出现一些不良的思潮和不合理的现象:
% G1 Y% [3 w6 F# ?  (1)不顾经济合理性,追求跨度“之最”和“第一”的浮躁风气;
2 p7 J5 r$ c$ I4 M  (2)追求速度和对质量的忽视,造成不耐久不安全的隐患,而且得不到有效的克服和治理;
/ A& O, V0 k: Y. y" L6 f+ `  (3)设计部门对悬索桥的偏爱和不正确的理念有所蔓延,似乎只有悬索桥才能代表水平;
& X5 e( l8 C! t  L5 y  (4)在城市中小跨度桥梁中有许多施工不便,又不经济的自锚式悬索桥被选为实施方案;
2 Y% v' W* q9 N8 Y) b% D  (5)一些地质地形条件十分有利于建造拱桥的跨谷桥梁也选用了造价昂贵的悬索桥;
# O/ d8 U% @) `* P! p  (6)在长江中上游和支流河道上,航道管理部门的不合理通航要求(净宽和净高之比超过20倍)也为选用不合理的大跨度悬索桥提供了依据。
  |& I6 h& w; ?- k- m: b1 P

  一些值得反思的实例

  (1)在20世纪90年代的润扬长江大桥初步设计阶段,已故的美国林同教授曾竭力建议采用800米的斜拉桥方案(通航要求为760米×50米,5万吨),反对不经济的悬索桥方案,还致信中央领导力争,但未被采纳。& q% J* P2 E, A% x) v' Q
  (2)2005年泰州大桥方案竞赛时,同济大学提出的一跨960米混合桥面斜拉桥方案,造价仅21.6亿元,是最经济的。现在实施的三塔悬索桥方案的造价为26.1亿元,而且对两岸锚碇(持力层在-90米深处)的造价还估计不足,实际造价将会超过30亿(锚碇之间的主桥部分)。此外,中塔鞍
% H: |$ Z% x  \  座的抗滑问题也不易解决。当时,甲方强调桥位处河势不稳定,支持三塔悬索桥。现在来看,其合理性是存疑的,抗滑问题的处理也并不理想,可能还存在隐患,其经济性更值得总结和反思。% F1 r8 J  P8 z5 `% V* @. {* |
  (3)在铁路桥梁方面,由于刚度要求高于公路桥,应尽可能用分孔通航方式以减小跨度。如在南京公路长江三桥附近再建南京大胜关铁路桥,前者采用648米主跨的双塔斜拉桥,而后者则采用3×336米的钢桁拱以满足高速铁路的安全要求,是十分合理的选择。同理,在1088m主跨的苏通大桥边上建造沪通铁路的长江大桥也应当考虑分孔通航的2×600米的三塔斜拉桥以提高刚度,而不宜采用1092米的双塔斜拉桥;同时还应根据地质情况和基础造价进行经济比较,作出慎重的选择,不应为追求跨度第一而不顾经济性。国外在同一桥位建造相邻的公路桥和铁路桥时,采用跨度减半的铁路桥是常见的合理选择。今后,随着中国高速铁路的发展,在原有公路桥位边上增建铁路桥的情况还会很多,希望能慎重考虑上面提到的例子。
  R( [$ B) P- D+ _( w) M  (4)再如已建成的跨越西部山谷的贵州坝陵河桥和湖南矮寨桥的悬索桥方案是否必要和合理,也希望有关设计部门反思和总结。至于正在规划中的湖南洞庭湖二桥和广东虎门二桥都已决定采用超大跨度悬索桥,我对此深感忧虑和不解,希望有关领导三思而后行。据说重庆两江桥最初也曾应业主要求建议采用自锚式悬索桥,后经评比还是改用经济合理、施工也更方便的斜拉桥方案。
* U  k2 N5 _5 R' k2 g

  小结

  中国桥梁界的悬索桥梦想已在1999年建成的江阴长江大桥中实现,并得到国际同行的赞许。然而,在长江中上游的内河航道上建造的千米级悬索桥和斜拉桥却遭到国际同行的质疑。希望中国桥梁界对今日这股崇尚悬索桥的热潮认真思考和讨论。斜拉桥作为大跨度桥梁的主流桥型在国际桥梁界已有共识,今后在方案竞赛中应对斜拉桥和悬索桥方案进行实事求是的认真比较,排除人为的干扰,做出正确的决定。$ ]2 Q9 p5 E# R- n7 B
  最后,衷心期待中国桥梁界能尽快走出盲目追求“第一”和“之最”的误区,在质量、创新和美学上狠下功夫,用先进的中国桥梁技术为发展中国的交通建设和经济繁荣作出贡献;同时,走出国门,积极参与国际竞争,进而赢得世界各国的尊重,造福全人类。
8 P* ~/ x% C0 q- S; G! ]7 D  (作者系同济大学荣誉资深教授、中国工程院院士)
" ~4 b' W& Z9 e: ^" f8 C  (编辑:樊灿)2 P4 y: c9 J& r$ O


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微博评论 发表于 2012-10-11 10:48:12 |显示全部楼层
润扬长江大桥南汊桥主跨原采用860米的斜拉桥,后改为1490米的悬索桥,林同炎老先生称之为“贻笑大方”。8 Z3 L$ b9 z, t( Y% A6 j

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beyondl 发表于 2012-12-3 23:04:43 |显示全部楼层
鲁迅说:必须敢于正视,这才可望敢想、敢说、敢做、敢当。冷眼热心肠,庆幸中国有您这样的大师
; H  j6 p1 \4 ~0 X- c- }
4 e" a( U) H8 }

[发帖际遇]: beyondl发帖时在路边捡到金钱7,偷偷放进了口袋. (金钱+7)

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zz1152653943 发表于 2012-12-17 11:17:25 |显示全部楼层
中国桥梁建设的确存在很多问题,从这篇文章学到很多,感谢大师的教诲!3 W5 T1 y6 B* y, @2 d
" A; a* y& A( Q+ o5 r! D& u

[发帖际遇]: zz1152653943发帖时在路边捡到金钱5,偷偷放进了口袋. (金钱+5)

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ymmfeng 发表于 2013-4-22 16:53:35 |显示全部楼层
大师是从桥梁本身说的;但从广告角度看,采用悬索桥并加大跨度可提高中国桥梁在世界的声誉。这种声誉,为中国桥梁设计施工走向世界是有利的。
! [) p  Z. E5 R( y8 Z% [矮赛大桥据说为创造建设难度,增加了跨度。从实际效果来看,为当地旅游创造了条件。9 k2 q: J1 C6 r/ j. L9 Z0 l

2 X, F. e3 A- Q" c4 u

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ymmfeng 发表于 2013-4-22 18:36:39 |显示全部楼层
大师是从桥梁本身说的;但从广告角度看,采用悬索桥并加大跨度可提高中国桥梁在世界的声誉。这种声誉,为中国桥梁设计施工走向世界是有利的。! K8 {6 ^/ y# {' S' G
矮赛大桥据说为创造建设难度,增加了跨度。从实际效果来看,为当地旅游创造了条件。
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李翰宇 发表于 2013-6-14 22:43:15 |显示全部楼层
大师看问题的角度就是比较高
7 o8 s+ a  M4 n, F$ F5 d8 e1 ^- Z$ c. V% L: u5 N
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