经济耐久创新智能

时间：2016-05-16    来源：中国交通新闻网    作者：记者 赵珊珊

虎门大桥。记者 李春晓 供图

　　桥梁结构如何做到科学设计？大桥出现安全隐患怎样智能地解决？实现桥梁可持续发展，到底有哪些关键环节要突破？未来桥梁建设领域有哪些新材料值得期待……

　　5月9日—11日，在由国际桥梁与结构工程协会（IABSE）中国团组、中国土木工程学会桥梁与结构工程分会、广东省长大公路工程有限公司主办的2016年国际桥协广州会议和第二十二届全国桥梁学术会议上，1000多位桥梁专家、学者围绕桥梁和结构可持续性、探讨智能解决方案、高性能建筑材料和重大工程挑战、桥梁设计与施工的耐久与创新、抗风抗震与检测加固等内容进行了深入研究。

　　改革开放以来，我国土木工程事业取得了世人瞩目的成就，也为桥梁建设带来了良好的机遇。城镇化建设的深入，推动了重大土木设施和基础设施工程的发展。近十年来，中国大型桥梁和结构工程建设进入了一个辉煌的时期，建设了一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大、科技含量高的大型工程，积累了丰富的设计与施工经验。上海卢浦大桥、泰州长江大桥、苏通大桥、西堠门大桥、大胜关大桥等众多桥梁工程先后获得国际大奖，在世界范围内获得了广泛的关注和认可，我国桥梁建设水平已稳步跨入世界先进行列。目前，中国制造的大跨径桥梁占据全球数量一半以上，桥梁建设已成为中国制造的又一张名片。

　　建设可持续桥梁更经济

　　综合考虑长期运营和养护成本及社会效益，可持续工程并不是高成本建设，不仅更耐久，而且更经济。

　　此次会议上，来自20多个国家和地区的专家充分肯定了近年来中国在桥梁建设领域取得的长足进步，并对中国桥梁建设发展的前景十分看好。但与此同时，也有专家一针见血地指出，中国建设桥梁不能一味地追求数量和速度，更要重视质量。对于未来桥梁建设发展方向，专家们一致认为是建造可持续桥梁。

　　美国工程院院士、中国工程院外籍院士邓文中强调，随着中国桥梁建设事业的不断发展，建设可持续桥梁这一使命和挑战将会越来越突出，必须提前做好准备。建设工程时要考虑到子孙后代，不能只看眼前的成本和利益。他建议增加桥梁设计使用寿命，建造更多更长久的桥梁。

　　印尼雅加达Partnono Fondas工程咨询公司CEO梁庆昌表示，建造可持续工程并不是高成本投入，其实在综合考虑长期运营和养护成本，以及社会效益后，可持续工程不仅更耐久，而且更经济。土木工程师在建设工程提高人民生活的同时，有义务最大程度保护环境，节约使用木材、表皮土、牧场等资源。

　　与会代表认为，在发展中国家真正实现“可持续”建设，增加新建基础设施的耐久性、使用年限，全面提升桥梁设计和施工水平，还要走过一段机遇与挑战并存的艰辛发展路。

　　重视概念设计和施工技术创新

　　要实现桥梁可持续性，需重视概念设计创新，并在施工过程中巧妙应用高性能材料和先进的科学技术、设备，增加新建基础设施的耐久性、使用年限，全面提升桥梁设计和施工水平。

　　国际桥协副主席、中国土木工程学会桥梁及结构工程分会理事长葛耀君曾针对桥梁工程如何实现可持续发展，提出了：一项原则——不能索取任何大于自然再生能力的物质资料；两个目标——保持长期协调增长和不至于损害后代发展；三个指标——生态可持续性、经济可持续性和社会可持续性；四个要求——概念设计中的创新、施工过程中的新技术实现、结构运营中的提高耐久性和使用寿命中的灾变控制；五个阶段——项目规划、结构设计、工程施工、运营管理和整体移除。

　　概念设计是整个工程设计阶段的最初级阶段，但却是工程设计的核心和灵魂。概念设计离不开对桥位的自然条件、桥梁的使用功能和周边的景观要求等一系列基础资料的充分研究。概念生成和选择的成果体现了设计者对设计对象的独特理解、对设计任务的具体驾驭和对设计目标的总体把握。概念设计阶段是最需要赋予创新理念的设计过程。同时，概念设计又必须遵循一些基本原则，如我国目前的“安全、适用、经济、美观”八字方针，国际桥梁“安全、适用、经济、美观、耐久、环保”六项原则。在桥梁概念设计中，最关键的抉择是桥梁跨径的布置，特别是悬索桥和斜拉桥的桥型方案选择。

　　桥梁工程的技术实现，是指如何采用合适的材料和先进的技术，将概念设计、技术设计和详细设计的虚拟对象变为具体结构，也就是强调应用先进技术的桥梁施工。

　　在广东省公路建设有限公司副总经理、总工程师吴玉刚的理解中，同时满足三个条件的桥梁才称得上是可持续桥梁：一是对社会发展的促进；二是对生态与环境的保护；三是工程本身实现全寿命周期。因此，在虎门二桥建设之初就将安全耐久、环保节约、科技创新、至臻建设等作为建设目标，在项目规划、结构设计、工程施工、运营管理等全寿命周期内，在确保安全的前提下兼顾经济、社会、生态需求，开展了一系列实践活动，以期在结构性能、社会经济、环保等方面均实现可持续发展。

　　记者了解到，在可持续桥梁的探索和实践中，已有不少喜人的进展。全国工程设计大师、中铁大桥勘测设计院总工程师高宗余介绍，近年来，我国高铁发展迅速，桥梁是高铁的重要组成部分，高铁大跨径梁在新技术新结构上取得了骄人的成绩，如开发高强度桥梁专用钢材Q420q、Q500q，广泛采用三索面三主桁、斜主桁、板桁组合、钢混组合、多塔斜拉桥等复杂结构，拓展风—车—桥耦合分析技术，推广整体工厂制造及架设技术。

　　广东省长大公路工程有限公司董事长刘刚亮告诉记者，广东长大建设了一批享誉国内外、具有里程碑意义的工程，为我国乃至世界桥梁建设发展及施工技术创新，积累了大量宝贵的经验。在虎门二桥建设过程中，他们始终坚持科技攻关，不断创新进步施工技术，在跨河高程测量中采用了高精度智能全站仪，研究C40聚丙烯纤维混凝土工作性能及抗压强度影响因素和锚碇地连墙开挖施工检测中数值计算的指导意义等。

　　葛耀君表示，展望未来，中国的土木工程建设仍在快速发展，港珠澳大桥、虎门二桥、深中通道建成后都将成为世界瞩目的土木工程；渤海海峡通道、琼州海峡通道等世界级工程也已处于规划阶段，这一系列巨大成就将给中国经济发展作出重要贡献，也标志着中国正在从桥梁大国走向桥梁强国。