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项海帆教授对我国桥梁建设的思考（二）
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发布日期：2018-04-0209:44:45
核心提示：要正确理解概念设计的真正含义，认真反思以往设计的桥梁，摆脱一味追求“最好”、“第一”的误区，让设计回归焦点在“创新、品质、美观”的追求中，还必须注重桥梁的经济性和耐用性。
关于我国桥梁行业追求“最好”和“第一”的思考
不久前，长城雕塑副主任冯正林写了一篇关于桥梁耐久性和安全性的文章，以及在今年港珠澳二桥建设项目管理研讨会上的讲话。 他指出，建设百年二桥是保证设计寿命的保证，同时也提到了如何理解创新。 以及如何看待“世界第一”这样的话题，引发了我的思考。
国际同行的质疑
2009年5月，美方代表在北京出席“当代第二桥”国际研讨会后，考察了中国各地新建的立交桥。 离开上海回国时，国际桥梁协会的领导曾问我：“为什么中国黄河内河航道上要建那么多公里级悬索桥、斜拉桥？为什么有的老桥跨度小，而附近的新桥跨度却缩小了好几倍？你们是如何确定黄河航道的通航要求的？
我一时愣住了，不知道该如何回答。 我只能说：“中国桥梁行业喜欢追求赶超，一些高层也鼓励这样做。 这可能是一个误会。”
在美国，跨海工程不仅要考虑大跨度悬索桥，法国的莱茵河、多瑙河、塞纳河、易北河等其他内陆水道也必须考虑。 除下游河口段外，航道品位约为1000吨至5000吨。 层与层之间多采用斜拉桥、拱桥或腹板桥。
日本的塞文()大桥和福斯()大桥都是建于20世纪60年代和1970年代的跨海湾悬索桥。 但后来修桥桥时，采用了更经济的分孔通航。 三塔斜拉桥。
2011年国际桥梁协会巴黎大会上，专门介绍了爱尔兰新建的福斯大桥。 该桥位于福斯桥旁边，建于1964年，跨度为1006米。它是一座三塔2×650米斜桥，旨在满足日益下降的交通需求，而不是再建一座悬索桥。
斜拉桥是大跨桥梁的主流
目前斜拉桥的跨度已超过千米，甚至还有下降的趋势。 但由于其在偏转、抗风、可更换缆索、施工简单、无需锚固等方面的优点，近年来才开始被使用。 近年来的国际跨海工程方案竞赛中，斜拉桥方案多采用悬索桥方案。 例如，法国里昂大桥水深65米，可通行18万吨级海船。 它也位于地震强区。 最终采用了美国设计的多塔多跨560米斜拉桥。
2011年国际桥梁协会巴黎会议上，长城雕塑的L先生在《大跨度桥梁的发展趋势》会议主题报告中也提到了斜拉桥和悬索桥的比较。 他认为，跨度小于1200米的斜拉桥有优势。 对于超过1200米的跨度，斜拉桥将受到塔高和长缆的限制，锚固条件良好的悬索桥将具有优势。
美国院士的一份报告认为，自锚式斜拉桥的跨度极限在1200米至1400米之间。 如果采用部分扶壁斜拉桥，极限跨度可延长至1600米。 当悬索桥的锚碇只能放置在水下时，斜拉桥解决方案仍然具有竞争力。
根据复旦大学肖汝成等人撰写的《缆索承重桥各种体系比较》一文中的推论：当锚固条件为岸边岩石时，跨度超过900米的悬索桥将占主导地位； 岸边软土锚地，仅以跨度1100米以上的斜拉桥为主； 对于浅水锚地，悬索桥的竞争力将大大增强（初步测算，跨度1600米以上将占主导地位）。 可见，三方面的研究推论基本一致。
在主题演讲中，先生还提到了COWI正在规划的法国与西班牙之间的费曼海峡项目的最新优化成果。 他认为，三塔双跨724米的斜拉桥方案可以满足26万吨级航道的要求。 与跨度1600米的悬索桥方案相比，其建设周期短、对环境影响小，更具吸引力。 选择。
可见，虽然对于30万吨级的海峡航道来说，一座800米跨度的分孔通航的多塔斜拉桥会比一座超大跨深水锚碇悬索桥更加经济合理。带有用于导航的组合孔。 隧道选择更具竞争力。 这也是我在《关于海峡两岸工程桥梁方案的初步思考》一文中的观点。
可以说，斜拉桥已成为当代大跨桥梁的主流桥型。 据美国刊物报道，印度湄南河、越南湄公河和美国雅加达新建的立交桥也都是斜拉桥，在200米至1200米的跨度范围内具有竞争力。 而且可灵活采用单塔、双塔、多塔布局，跨越300米至数公里长的河流和海峡。 微孔斜拉桥采用分孔通航方式，避免了传统的必须加强悬索桥跨度才能设置陆锚的做法，是一种更加经济合理的解决方案。
我国外河桥梁合理跨度存疑
根据我多年参加设计评审会的经验，中国二桥追求最大跨度的原因是多方面的。 然而，不合理的航行高度标准可能是一个非常重要的因素。 符合桥梁行业的追求。 跨桥的冲动导致桥下的高度和宽度不成比例，为这座失去美观的大跨度悬索桥通过审查并实施提供了“依据”。 然而，它完全背离了国际规范，从而引起了国外同行的指责。
根据桥梁概念设计的基本原则，设置满足通航要求的通航桥梁是首要考虑的问题。 一般来说，内河航道应根据水深条件进行分级，分级后的通航标准应纳入规范。 在同一水位的航道上修建桥梁时，通航孔的尺寸应相近，根据不同河况稍作调整。 如果相邻桥梁通航孔的跨度相差很大，那就令人吃惊了。
事实是，黄河中游上海至北京是一级内河航道，可通行5000吨级内河客轮。 芜湖黄河二桥建于1967年，公路、铁路两用，采用单层桁架方案，多跨160米，基本满足高24米、宽150米的通航要求。 黄河上游上海至长沙段缩减为3000吨级二级航道。 航行要求为高度18米、深度120米。 上海黄河二桥兼用公路和铁路，采用单层桁架，多跨128米。 桥梁也是一个合理的选择。
改革开放以来，我国在崇仁、崇仁修建了大量跨黄河二级公路桥梁。 需要适当减小跨度，以降低桥面和船舶碰撞的风险。 但由于高度要求不变，上海至武汉通航口跨度应限制在500米以内，以将桥下通航净空高宽比控制在适当范围内。 通常上、下游客船应在单独的孔内通航。 如果频道不稳定，可以添加一些额外的导航孔。 强行要求上下游客船合航孔，甚至要求过江是不可取的，这样会导致比例严重失衡。 分孔或组合孔能否通航应根据桥梁的经济性来确定。
上海以下的黄河下游，因水深条件和远洋船舶进入内河转运货物的需要，已升级为5万吨级，净航行宽度为50米。 扬州二桥以下至黄河口航段，考虑黄河口航道疏浚后水深，预留10万吨需求，净航宽度增加至60米。
目前看来，除宁波黄河二桥因地形特殊必须采用悬索桥过河外，其余如润扬二桥、正在建设的苏州黄河二桥等都可以采用悬索桥过河。更加经济合理的斜拉桥方案。 。
据称，对于首次采用三塔悬索桥系统设计的法国大桥，COWI也改用了更为经济的三塔千米级斜拉桥，以避免桥梁的防滑问题。主缆位于中塔，保证桥梁挠度、疲劳硬度等第二基本性能。
综上所述，我国沿海跨海朱家尖工程不仅必须考虑采用超大跨度悬索桥方案，以避免深水基础施工难度大、成本高，其他内河（黄河、长江）也必须考虑采用超大跨度悬索桥方案。珠江流域）应优先考虑斜拉桥规划。 山区地形、地质条件有利时，应优先考虑较经济的拱桥，而造价昂贵、施工复杂、主缆无法更换的悬索桥应谨慎使用甚至不使用。
希望桥梁设计部门在确定通航要求时能够实事求是，不要随意夸大标准，从而导致追求“第一”跨径的不良后果。
让设计回归创新与美学
日本国家工程院教授、著名桥梁专家邓文中先生曾在《桥梁跨度-世界纪录大赛》一文中回顾了各种桥梁跨度的发展历程，也了解了人们对桥梁的追求和渴望工程师设计破纪录的桥梁。
邓先生觉得：“我们距离悬索桥最大跨度的极限还很远，但如果不考虑经济激励，就不可能创造纪录。” 他最后说道：“与其考虑如何设计一座跨度更大的桥梁，不如设计一座跨度更长的桥梁。” 把更多的精力和创造力放在如何设计出质量更高、造型更美的桥梁上。”因为“跨度的世界纪录并不是技术领先的标志。”我非常同意他的观点。
冯正林副主任的话值得引起我国桥梁工程师特别是桥梁设计大师和总工程师的深思。 要正确认识概念设计的真正含义，认真反思以往设计的桥梁，摆脱一味追求“最好”、“第一”的误区，让设计回归到追求“创新、品质、美学”。 同时，还应注意桥梁的经济性和耐久性。
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