特大型跨江海橋梁群的建設(shè)管理
2012-11-02 來源:中國橋梁網(wǎng)
1 前言
世紀(jì)之交,為支撐三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,高速公路網(wǎng)建設(shè)面臨著跨越大江下游、江口和海灣(峽)的橋梁工程的建設(shè)需求。特大跨徑、深水基礎(chǔ)、跨海長橋既是對我國建設(shè)技術(shù)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),也是提升橋梁建設(shè)整體實(shí)力的歷史機(jī)遇。20年間,實(shí)現(xiàn)了趕超世界先進(jìn)水平的跨越式發(fā)展,建橋技術(shù)躋身于世界先進(jìn)行列。
本文以長江三角洲的江陰大橋、潤揚(yáng)大橋、杭州灣大橋、蘇通大橋、舟山連島工程、泰州大橋以及港珠澳大橋建設(shè)實(shí)踐為例,闡述特大型跨江海橋梁的建設(shè)管理的發(fā)展、特點(diǎn)、創(chuàng)新與實(shí)踐之路。
2 特大型工程建設(shè)是提升國家競爭力的戰(zhàn)略性資源
90年代初,高速公路跨越長江下游的江陰大橋建設(shè)提上了日程。為了滿足“黃金水道”的暢通,要求橋梁建設(shè)“一跨過江”。經(jīng)過國家審批,設(shè)計方案為1385米鋼箱梁懸索橋,成為我國橋梁跨徑突破1000米的里程碑意義的工程。
國家重點(diǎn)橋梁工程是具有戰(zhàn)略意義的民生工程,也是引領(lǐng)橋梁科技進(jìn)步和管理創(chuàng)新的示范工程。按照建設(shè)管理體制,工程建設(shè)安全質(zhì)量管理職責(zé)在國家部委,工程建設(shè)事權(quán)在地方。面對“代表中國”的國家級橋梁工程,如何最大限度地發(fā)揮中央和地方兩個積極性和凝聚全國力量成為建設(shè)管理的首要問題。
2.1 發(fā)揮國家執(zhí)行力的建設(shè)管理頂層設(shè)計
從江陰大橋建設(shè)開始,建立了“省部協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo),專家技術(shù)咨詢”的工程建設(shè)頂層管理模式。
“省部協(xié)調(diào)指導(dǎo)”是由橋梁工程所在省與交通部共同組建領(lǐng)導(dǎo)班子,旨在代表國家行使建設(shè)指導(dǎo)、監(jiān)督和協(xié)調(diào)工作;
港珠澳大橋是2009年底開工建設(shè)的橋島隧集群的跨海通道工程,其30公里長、造價近400億元的主體工程由粵港澳“三地共建共管”。
建設(shè)管理頂層管理模式發(fā)展為由國家發(fā)展改革委牽頭組建港珠澳大橋“專責(zé)小組”,成員分別來自交通運(yùn)輸部、國務(wù)院港澳辦、粵、港、澳三地政府。其下設(shè)“三地聯(lián)合工作委員會”,由廣東方作為召集人,粵、港、澳三地政府各派三名代表為成員。
“技術(shù)專家咨詢”是由省、部聯(lián)合聘請院士、大師和專家組建“建設(shè)技術(shù)專家組”,為工程重大技術(shù)方案擔(dān)當(dāng)起咨詢把關(guān)的責(zé)任。在隨后建設(shè)大橋中又增設(shè)建設(shè)顧問組、聘請國外專家參加技術(shù)專家組,達(dá)到博采眾長的目的。
“港珠澳大橋技術(shù)專家組” 由專責(zé)小組聘請41位國內(nèi)外技術(shù)專家組成,為大橋建設(shè)過程中的重大技術(shù)方案、施工方案的論證和重大工程問題的處理措施等方面提供咨詢和技術(shù)支持。
潤揚(yáng)大橋、杭州灣跨海大橋、蘇通大橋、舟山連島工程和泰州大橋等工程的實(shí)踐表明,這樣的管理模式是符合現(xiàn)階段國情的,有利于發(fā)揮國家執(zhí)行力,整合國內(nèi)與國際兩種資源,能夠發(fā)揮出“集中力量辦大事”的制度優(yōu)勢。
2.2 引領(lǐng)科學(xué)發(fā)展的示范性工程
在世紀(jì)之交大規(guī)模的公路工程建設(shè)實(shí)踐中,以人為本、可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)理念已經(jīng)不斷得到提升,在《質(zhì)量,潤揚(yáng)長江公路大橋建設(shè)的根本》、《科技進(jìn)步,潤揚(yáng)長江公路大橋建設(shè)的保證》、《管理,潤揚(yáng)長江公路大橋建設(shè)的關(guān)鍵》、《創(chuàng)新,蘇通大橋建設(shè)的歷史性責(zé)任》為主題的協(xié)調(diào)小組會議的部長講話中給予了闡述。
橋梁建設(shè)的指導(dǎo)有沿用幾十年的“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀”八字方針,后來又增加了“耐久”和“環(huán)保”的可持續(xù)發(fā)展的新內(nèi)涵。在對待工程質(zhì)量的認(rèn)識上,視野不斷拓寬、觀念不斷更新,樹立起了“工程品質(zhì)”的理念。工程結(jié)構(gòu)的安全耐久性應(yīng)該是工程品質(zhì)的最基本的要素,樹立起了工程“使用壽命”的概念。高品質(zhì)的橋梁工程應(yīng)該保證整個使用期中的有效服務(wù),建立起“全壽命成本優(yōu)化”的概念,以工程建設(shè)、維修養(yǎng)護(hù)和運(yùn)營管理的綜合效益最優(yōu)為目標(biāo)。在設(shè)計階段就應(yīng)該一并考慮工程建成后養(yǎng)護(hù)、維修和管理的問題。要克服追求眼前建設(shè)成本較低而招致使用期高額養(yǎng)管費(fèi)用的弊病。大型橋梁工程建設(shè)的管理點(diǎn)應(yīng)該是:總體設(shè)計的科學(xué)合理性、工程結(jié)構(gòu)的安全耐久性、社會效益的可持續(xù)性。公路設(shè)施既滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求,又與自然環(huán)境、人文環(huán)境和諧統(tǒng)一。
在對待工程與自然的認(rèn)識上,科學(xué)的發(fā)展觀得到詮釋,提出統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展,強(qiáng)化環(huán)保意識,落實(shí)環(huán)保措施。要堅持最大程度地保護(hù)、最小程度地破壞、最強(qiáng)力度地恢復(fù)環(huán)境,建設(shè)“綠色工程”。
在對待工程建設(shè)與技術(shù)創(chuàng)新的認(rèn)識上,理性地認(rèn)識到:建設(shè)創(chuàng)新世界紀(jì)錄的橋梁工程中,應(yīng)該有相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新成果做支撐,創(chuàng)新的技術(shù)成果要有相配套的扎扎實(shí)實(shí)的基礎(chǔ)研究做支撐。中國橋梁由“做大到做強(qiáng)”的重要內(nèi)涵就是建立在基礎(chǔ)性研究之上的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和專項(xiàng)技術(shù)(或技術(shù)專利)。創(chuàng)新在一定程度上具有風(fēng)險性,必須把風(fēng)險控制在有限的范圍內(nèi),而不能違反科學(xué),冒險蠻干。高等院校和國家級的科研基地應(yīng)該發(fā)揮出主力軍的作用。應(yīng)該糾正“只抓產(chǎn)品,不注重抓技術(shù)和人才”的傾向。要克服急功近利的思想,克服浮躁的情緒,有力地組織起應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究工作,在工程建設(shè)中堅持技術(shù)創(chuàng)新,為橋梁技術(shù)強(qiáng)國構(gòu)筑起堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
在對待技術(shù)進(jìn)步與建設(shè)管理的認(rèn)識上,對管理科學(xué)的認(rèn)識得到升華。土木工程技術(shù)的發(fā)展歷史是自然科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和管理科學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)步的相輔相成的創(chuàng)新史。有“第二生產(chǎn)力”之稱的管理科學(xué),作為生產(chǎn)力諸要素的粘合劑是提高資源整合效益的基礎(chǔ)性科學(xué)。當(dāng)前,工程建設(shè)在從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)化中,“科技進(jìn)步”和“科學(xué)管理”始終是創(chuàng)造高質(zhì)量、高效益工程的兩個助推器。
新世紀(jì)特大型橋梁工程的建設(shè)面對著管理科學(xué)進(jìn)步的挑戰(zhàn),整合智力資源、實(shí)施精細(xì)管理和強(qiáng)化素質(zhì)教育是具有創(chuàng)新意義的三項(xiàng)基礎(chǔ)工作。
大橋工程的成功建設(shè)是多學(xué)科、多專業(yè)、多層次技術(shù)的融合、是上萬名建設(shè)者集體智慧與創(chuàng)造性勞動的結(jié)晶。建設(shè)規(guī)模越大、科技含量越高的工程,越需要提倡大兵團(tuán)協(xié)同作戰(zhàn),越需要弘揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神。
3 國家級科技創(chuàng)新平臺的建設(shè)
世界級橋梁工程是提高國家競爭力的戰(zhàn)略性資源,通過國家863計劃、國家科技支撐和交通部科技攻關(guān)項(xiàng)目“組織大聯(lián)合、實(shí)施大戰(zhàn)役”,整合產(chǎn)學(xué)研與國內(nèi)外智力資源,開展“成套技術(shù)”研究,取得了橋梁建設(shè)的全面技術(shù)進(jìn)步。
3.1 構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合的國家級科技創(chuàng)新平臺
經(jīng)科技部批準(zhǔn),蘇通大橋(世界首座超千米跨徑斜拉橋)、西堠門大橋(世界首座分體式鋼箱梁懸索橋)、泰州大橋(世界首座雙千米主跨的連續(xù)懸索橋)和港珠澳大橋跨海橋島隧集群工程這四座具有“中國首創(chuàng)”意義的工程被納入“國家科技支撐計劃”,潤揚(yáng)大橋、杭州灣跨海大橋等工程也得到“交通部科研項(xiàng)目計劃”的支持。
針對發(fā)展中存在的“面對快速發(fā)展,帶有共性的基礎(chǔ)性課題研究薄弱、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范修訂補(bǔ)充滯后工程發(fā)展;面對不斷出現(xiàn)的新問題,缺少扎扎實(shí)實(shí)的科學(xué)研究成果做支撐;面對新型結(jié)構(gòu),缺乏機(jī)理研究、風(fēng)險分析和技術(shù)保障措施;施工工藝與專用設(shè)備滿足不了需求”等深層次的問題,在國家級研究項(xiàng)目中特別重視應(yīng)用領(lǐng)域基礎(chǔ)性的研究和建設(shè)“成套技術(shù)”研究,并首次納入“建設(shè)管理”的軟課題研究。
蘇通大橋《建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究》中:千米級斜拉橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及特性研究;長索制作、架設(shè)及減振技術(shù)研究與示范;大跨鋼箱梁架設(shè)和控制技術(shù)研究與示范;300米索塔監(jiān)測與控制技術(shù)研究;深水群樁基礎(chǔ)施工與沖刷防護(hù)成套集成技術(shù)研究;大型復(fù)雜交通工程建設(shè)管理與安全減災(zāi)技術(shù)研究等六個課題。
舟山連島工程西堠門大橋《跨海特大跨徑鋼箱梁懸索橋關(guān)鍵技術(shù)研究及工程示范》中:跨海特大跨徑鋼箱梁懸索橋結(jié)構(gòu)特性及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究;跨海特大跨徑鋼箱梁懸索橋抗風(fēng)關(guān)鍵技術(shù)研究 ;特大跨徑鋼箱梁纜索系統(tǒng)關(guān)鍵材料研究;特大跨徑鋼箱梁分體式鋼箱梁成套技術(shù)研究與示范;特大跨徑鋼箱梁懸索橋監(jiān)控、管理關(guān)鍵技術(shù)研究等5個課題。
泰州大橋《多塔連續(xù)懸索結(jié)構(gòu)及工程示范》中:多塔連跨懸索橋結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)性能研究;多塔連跨懸索橋中間塔關(guān)鍵技術(shù)研究;超大跨連續(xù)大柔度橋道系結(jié)構(gòu)行為特性及其鋪裝關(guān)鍵技術(shù)研究等3個專題。
港珠澳大橋《跨海集群工程建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范》:長大深埋沉管隧道設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);離岸厚軟基橋隧轉(zhuǎn)換人工島設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù);海上長聯(lián)橋梁建設(shè)關(guān)鍵技術(shù);跨海集群工程混凝土結(jié)構(gòu)120年使用壽命保障關(guān)鍵技術(shù);跨境隧-島-橋集群工程的建設(shè)管理、防災(zāi)減災(zāi)及節(jié)能環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)等5個專題。
潤揚(yáng)大橋在交通部科技計劃項(xiàng)目支持的《工程關(guān)鍵技術(shù)研究》包括:大型橋梁工程地質(zhì)勘察信息管理與優(yōu)化決策系統(tǒng);特殊條件下大噸位鉆孔灌注樁承載力研究;錨碇特大型關(guān)鍵技術(shù)研究;結(jié)構(gòu)混凝土耐久性研究及壽命預(yù)測;鋼橋面鋪裝研究和長大跨徑懸索橋上部結(jié)構(gòu)施工新技術(shù)應(yīng)用研究等11個方面內(nèi)容。
杭州灣跨海大橋在“交通部科技計劃項(xiàng)目”支持的《工程關(guān)鍵技術(shù)研究》中包括:大噸位70米箱梁預(yù)應(yīng)力預(yù)制和強(qiáng)潮海域海上運(yùn)輸、架設(shè)技術(shù);大噸位50米箱梁預(yù)應(yīng)力預(yù)制和梁上運(yùn)輸架設(shè)技術(shù);海洋環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究;跨海長橋結(jié)構(gòu)健康與安全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)研究;跨海長橋全天候運(yùn)行測量控制關(guān)鍵技術(shù)等5項(xiàng)內(nèi)容。以“部省聯(lián)合科技攻關(guān)項(xiàng)目”開展《杭州灣大橋風(fēng)環(huán)境對行車安全的影響和對策研究》。
研究成果直接指導(dǎo)工程建設(shè)并推廣應(yīng)用于其他工程,提高了國家龍頭企業(yè)的技術(shù)素質(zhì),提升了國際競爭力。
3.2“博采眾長,自主創(chuàng)新”的豐碩成果
在大橋建設(shè)中建立起了一個立足自主創(chuàng)新的全方位開放平臺,通過加強(qiáng)國際合作,學(xué)習(xí)別人的長處,引入國外先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn),讓國內(nèi)橋梁專家和企業(yè)有機(jī)會與國際橋梁專家和企業(yè)同臺競技,展示水平,及時發(fā)現(xiàn)不足,在引進(jìn)國外先進(jìn)理念和管理技術(shù)基礎(chǔ)上,積極促進(jìn)消化吸收和再創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。這種開放競爭的思想、辯證的工程哲學(xué)思維,與國際接軌的實(shí)踐收到很好的效果。
3.2.1成功建設(shè)一批國際級橋梁,取得一批國際先進(jìn)和領(lǐng)先水平的成果
總投資58億元、全長35.66公里的潤揚(yáng)長江公路大橋是目前長江上唯一一座由斜拉橋和懸索橋組合成的特大型橋梁,其中南汊橋?yàn)橹骺?490米的單跨鋼箱梁懸索橋(橋跨布置為470+1490+470米),跨徑為中國第一、世界第三。(圖1)
大橋建設(shè)過程中,先后取得了設(shè)計、施工與工程管理成套技術(shù)、信息化施工技術(shù)等25項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新成果。其中,懸索橋北錨碇矩形基礎(chǔ)(長69×寬50米,48米深)采用地下連續(xù)墻工法開挖,創(chuàng)造了國內(nèi)特大深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)體量最大和墻體嵌巖最深的紀(jì)錄;南錨碇基礎(chǔ)(70.5×52.5米,29米深)采用排樁凍結(jié)工法施工,首次實(shí)現(xiàn)排樁和凍結(jié)兩大工藝的完美結(jié)合,在世界建橋史上開創(chuàng)了先例;用自平衡法測試12萬噸樁基承載力的靜荷載試驗(yàn),達(dá)到了國際領(lǐng)先水平;特大噸位全自動液壓式跨纜吊機(jī)的研制成功,填補(bǔ)了國內(nèi)特大跨徑懸索橋鋼箱梁吊裝設(shè)備的空白;國內(nèi)懸索橋上首次設(shè)置中央扣,提高大橋的整體穩(wěn)定性;國內(nèi)首次采用泵送干空氣主纜防護(hù)系統(tǒng),進(jìn)一步提高懸索橋纜索的抗腐蝕能力;全橋應(yīng)用低堿水泥,提高了混凝土的耐久性,有利于大橋使用壽命的延長。
在錨基坑開挖工程中首次采取嚴(yán)密的監(jiān)控措施,隨時掌握地連墻、排樁、支撐的位移、變形和受力情況以及基坑內(nèi)外土體的變化情況,確?;娱_挖和結(jié)構(gòu)的安全,實(shí)現(xiàn)了信息化施工。
大橋建設(shè)取得了“工程質(zhì)量零缺欠,安全生產(chǎn)零事故,造價控制零突破”的業(yè)績,代表了橋梁建設(shè)管理的新水平。大橋建設(shè)技術(shù)榮獲國家科技進(jìn)步二等獎。
西堠門大橋是舟山群島與大陸連接工程五座橋梁之一,是兩跨連續(xù)鋼箱梁懸索橋,主跨1650米(橋跨布置為578+1650+485米),位居世界懸索橋跨徑第二、為鋼箱梁懸索橋跨徑世界第一。(圖2)
橋位處受臺風(fēng)影響,抗風(fēng)穩(wěn)定性是關(guān)鍵技術(shù)問題(顫振檢驗(yàn)風(fēng)速為78.2 米/秒),經(jīng)風(fēng)洞試驗(yàn)加勁梁最終選定為3.5米梁高的分離式雙箱斷面方案(拉開距離為6米),使顫振臨界風(fēng)速達(dá)到88米/秒。這是國內(nèi)外首次采用分離式雙箱結(jié)構(gòu)的工程實(shí)踐。(圖3)在雙箱之間建立強(qiáng)大的橫向連接、確保加勁梁橫向的整體性。該連接采用箱形結(jié)構(gòu),高度與加勁梁相同,腹板與封閉箱的橫隔板連通。在兩個箱形連接之間增設(shè)一道“工”形連接,其腹板同樣與封閉箱的橫隔板連通。
大橋?yàn)殡p跨吊結(jié)構(gòu),北邊跨與中跨主梁連續(xù)長計達(dá)2228米,創(chuàng)我國鋼箱梁一聯(lián)長度之最。大橋新型分體式鋼箱梁關(guān)鍵技術(shù)研究成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
主纜架設(shè)的第一根先導(dǎo)索在國內(nèi)首次由直升飛機(jī)牽引過海成功。大橋主纜長度(2880米)和材料強(qiáng)度(1770Mpa)兩項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均為國內(nèi)第一,并首次實(shí)現(xiàn)大跨徑懸索橋主纜鋼絲的國產(chǎn)化。
建設(shè)中的泰州長江大橋是世界上首座三塔雙兩千米主跨連續(xù)懸索橋,跨徑布置為390+1080+1080+390米。其受力復(fù)雜的中塔采用95米高的縱向“人”字型鋼橋塔(圖4)。南北兩個位于陸地上的錨錠沉井基礎(chǔ)施工發(fā)展了江陰大橋錨錠沉井基礎(chǔ)的成功經(jīng)驗(yàn)。
中塔位于江中,沉井基礎(chǔ)施工困難,平面58×44(米),總高76米(下部38米為雙壁鋼殼混凝土沉井,上部38米為鋼筋混凝土沉井)。沉井沉入19米水深和55米覆蓋層中(圖5)。經(jīng)首節(jié)工廠制造、下水、岸邊接高、整體浮運(yùn)、定位、精確著床、混凝土段接高、下沉以及封底施工,克服了感潮影響、航運(yùn)干擾和地質(zhì)松軟、河床沖刷的不利條件,成功下沉到位并完成封底。
大橋中塔全鋼結(jié)構(gòu)重達(dá)12000噸,節(jié)段制作突破150毫米高強(qiáng)度厚板低溫焊接、合龍節(jié)段縱向分塊節(jié)段制造安裝、重達(dá)630噸的大節(jié)段翻身、裝船、運(yùn)輸,以及水平預(yù)拼裝和機(jī)加工等技術(shù)難關(guān)。
擁有中國第一鋼橋塔的南京長江三橋以主孔跨徑648米的鋼箱梁斜拉橋跨越大江,215米高的橫向“人”字型橋塔聳立江中。橋面以上的180米全曲線鋼結(jié)構(gòu)橋塔由工廠加工制作成21節(jié)段在現(xiàn)場吊裝架設(shè)。精度符合國際現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計、制造、安裝技術(shù)達(dá)到世界一流水平,實(shí)現(xiàn)了我國橋梁大型高精度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的跨越式進(jìn)步。(圖6)
在水深近50米的樁基礎(chǔ)施工中,首次采用由鋼套箱與樁基鋼護(hù)筒組合而成的剛構(gòu)平臺,為在一個枯水季中完成主橋深水基礎(chǔ)施工創(chuàng)造了有利條件,這是繼雙壁鋼圍堰施工平臺之后,中國群樁基礎(chǔ)施工工法的又一創(chuàng)新。
南京三橋僅用了26個月的時間就建設(shè)完成,創(chuàng)造了中國大橋建設(shè)速度的新記錄。它以“在技術(shù)與材料創(chuàng)新、美學(xué)價值、環(huán)境和諧等方面有著突出貢獻(xiàn)的橋梁建造工程”的贊譽(yù)獲得2007年度美國國際橋梁會議“古斯塔夫斯——林德恩斯”獎。
2003年開工建設(shè)的蘇通長江公路大橋是目前世界跨徑最大的斜拉橋工程,主跨1088米,技術(shù)上極具挑戰(zhàn)性。大橋全長約7.7公里,其中引橋總長5.6公里。(圖7)
主橋?yàn)殡p塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,橋梁寬度34.0米,按六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。主橋跨徑布置為100+100+300+1088+300+100+100米的七跨連續(xù)主梁結(jié)構(gòu),采用塔梁連接處設(shè)置縱向彈性約束(無豎向支座)的半漂浮體系。工程建設(shè)條件極為困難:橋位區(qū)年均179天風(fēng)力超6級;水深流急;以淤泥和粉砂為主覆蓋層厚達(dá)270米,持力層在-80米以下;通航密度高,日均通過船只2300多艘,高峰達(dá)到5000艘。
考慮到風(fēng)暴潮、河床沖刷及船舶撞擊等影響,索塔基礎(chǔ)采用131根直徑2.8米/2.5米變截面鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。北、南塔基樁長分別為117米和114米。歷時24個月完成群樁基礎(chǔ)和承臺施工。樁的偏位小于50毫米,傾斜度小于1/350,均為優(yōu)質(zhì)樁。采用了樁底壓漿方法,有效提高了樁基的承載力20%以上。還采用了河床抗沖刷防護(hù)措施。
索塔全高300.4米,采用鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)。在上塔柱斜拉索錨固區(qū)內(nèi)設(shè)鋼錨箱,以承受和傳遞斜拉索拉力。索塔采用自動液壓爬模系統(tǒng)施工,共分為68個施工節(jié)段,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段高4.5米。索塔施工歷時16個月。300米高塔塔頂偏差僅7毫米,索塔垂直度誤差控制在1/42000以內(nèi),遠(yuǎn)小于1/3000的設(shè)計要求。
大橋采用平行鋼絲扭絞型斜拉索,1770 Mpa、直徑7.0毫米的鍍鋅高強(qiáng)鋼絲由中國首批生產(chǎn),鋼絲強(qiáng)度、彈模、扭轉(zhuǎn)等13項(xiàng)指標(biāo)國際接軌,結(jié)束了橋梁用高強(qiáng)鋼絲母材依賴進(jìn)口的歷史。
蘇通大橋施工中最大單懸臂長度達(dá)540米,施工期抗風(fēng)安全是大橋建設(shè)成敗的關(guān)鍵。主梁采用帶風(fēng)嘴扁平流線型鋼箱梁(41米寬,4米高),結(jié)構(gòu)具有較好的氣動穩(wěn)定性。
2007年4月23日,中跨單懸臂長度達(dá)444.8米,刷新了由日本多多羅大橋保持了8年的大跨徑斜拉橋單懸臂吊裝長度435米的世界紀(jì)錄。剩余的13片、總長198.4米鋼箱梁于6月9日吊裝完畢,實(shí)現(xiàn)合龍。橋面整體線形平順、索力相對誤差小于5%,分布均勻,中跨合龍高程誤差小于1mm,軸線完全吻合;經(jīng)過六年的建設(shè),大橋已于2008年6月30日建成通車。
省部技術(shù)顧問和專家組高度評價蘇通大橋在建設(shè)管理、科技創(chuàng)新、工程質(zhì)量、結(jié)構(gòu)安全方面取得的優(yōu)異成績,認(rèn)為蘇通大橋的建成,提升了我國橋梁技術(shù)在世界工程領(lǐng)域的地位,代表了當(dāng)前中國橋梁建設(shè)的最高水平。大橋榮獲美國國際橋梁會議2008年度“喬治·理查德森獎”、美國土木工程師學(xué)會2010年杰出工程獎和我我國國家科技進(jìn)步一等獎。
世紀(jì)之初,與東海大橋同期建設(shè)的杭州灣跨海大橋全長36公里,按6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計基準(zhǔn)期為100年。(圖8)
大橋位于世界三大強(qiáng)潮海灣之一的杭州灣灣內(nèi),以630孔橋梁跨越36公里海面,按照“大型化、預(yù)制化、機(jī)械化”的設(shè)計原則,采用“整孔工場預(yù)制、大型機(jī)具運(yùn)架、墩頂現(xiàn)澆混凝土變簡支為連續(xù)”的工法,開發(fā)了低強(qiáng)早期張拉工藝新工藝,有效提高了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。研制出1600噸步履式架橋機(jī)成套設(shè)備和起重能力3000噸的海上運(yùn)架一體船,分別實(shí)現(xiàn)了50米箱梁整體梁上運(yùn)架和70米箱梁的水上整孔架設(shè)工藝。
跨海大橋建設(shè)的過程是一個不斷創(chuàng)新的過程,先后開展了138項(xiàng)專題研究,獲得了250多項(xiàng)技術(shù)革新成果,以九大系列核心技術(shù)為代表的自主創(chuàng)新成果為支撐,建設(shè)起一座體現(xiàn)我國跨海橋梁最新技術(shù)成果的標(biāo)志性工程。
在潮差大、潮流急、臺風(fēng)多等極為復(fù)雜的自然條件下,順利完成了水下基礎(chǔ)、大型梁板預(yù)制、海上吊裝和梁上架梁等多項(xiàng)高難度、高風(fēng)險施工作業(yè)。施工過程中未發(fā)生一起重傷以上生產(chǎn)安全事故,創(chuàng)造了“百億元產(chǎn)值零死亡”的施工安全新紀(jì)錄,創(chuàng)立了橋梁建設(shè)安全管理的新典范,受到交通運(yùn)輸部和國家安監(jiān)總局通報表彰。
隨后,另外兩座跨海橋梁舟山連島工程的金塘大橋(總長18.5公里)和青島海灣大橋(海上段長度26.8公里)也在2009年底和2011年建成通車。
建設(shè)中的港珠澳大橋跨越珠江口伶仃洋海域,是連接香港、珠海、澳門的大型跨海通道,是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中珠江三角洲地區(qū)環(huán)線的組成部分和跨越伶仃洋海域的關(guān)鍵性工程,是具有國家戰(zhàn)略意義的世界級跨海通道。
大橋工程全長約56公里,總投資780億元,其中由粵港澳三地共同投資建設(shè)的主體工程長約29.6公里,總投資380億元。主體工程采用隧、島、橋組合方案,其中長約7公里的兩個人工筑島與沉管隧道工程是具有高科技含量與高施工風(fēng)險的工程,已于2010年12月開工建設(shè);其余22.8公里的跨海橋梁方案。整個工程計劃2016年底建成通車。(圖9)
所有這些橋梁的建設(shè)都是建立在具有國際先進(jìn)水平的全橋抗風(fēng)、抗震、抗船撞,以及基礎(chǔ)防沖刷、材料防腐蝕、橋面鋪裝防早損等多項(xiàng)技術(shù)支撐的基礎(chǔ)上,提升了我國橋梁技術(shù)在國際上的地位,展示了在體系、結(jié)構(gòu)、材料、工法、控制、裝備等方面的技術(shù)進(jìn)步,反映出中國橋梁工程勘察、設(shè)計、施工、科研等方面的綜合能力已經(jīng)與國際水平接軌。
3.2.2橋梁建設(shè)實(shí)現(xiàn)全面技術(shù)進(jìn)步
在收獲眾多高品質(zhì)的橋梁工程的同時,我國橋梁工程的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、計算理論、結(jié)構(gòu)分析、模型試驗(yàn)、材料科學(xué)、施工工藝、施工設(shè)備、施工控制、檢測技術(shù)、專用設(shè)備等方面的綜合技術(shù)取得了長足的進(jìn)步,一大批科技創(chuàng)新成果、新的成套技術(shù)、新的工法、新的大型專用機(jī)具設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。
覆蓋橋梁工程專項(xiàng)技術(shù)研究的一批國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)中不斷成長,科技研發(fā)實(shí)力達(dá)到國際先進(jìn)水平。
最可寶貴的是,通過工程實(shí)踐摔打錘煉出了一支能打硬仗和擁有國際競爭力的建設(shè)隊(duì)伍,培養(yǎng)出來了具有國際知名度的工程院士、設(shè)計大師和一批活躍在生產(chǎn)一線的中青年技術(shù)領(lǐng)軍人才和高級技術(shù)能手。
幾家大型龍頭企業(yè)通過科技創(chuàng)新戰(zhàn)略、人才戰(zhàn)略、專利發(fā)展戰(zhàn)略和走出去戰(zhàn)略的貫徹實(shí)施,核心競爭力大大增強(qiáng),國際聲望明顯提高。有些企業(yè)已經(jīng)走出國門,參與國際競爭。有些發(fā)達(dá)國家也開始了解我們的技術(shù)實(shí)力,主動邀請我們參與競爭。
30年的建設(shè),實(shí)現(xiàn)了“建設(shè)一批國際一流的橋梁工程,取得一批國際先進(jìn)和領(lǐng)先的科研成果,培養(yǎng)一支有國際競爭力的人才隊(duì)伍”的目標(biāo)。
新世紀(jì)頭十年新建公路橋梁37.9萬座,合計總長2萬公里,相當(dāng)于2010年底前我國橋梁總量65.8萬座的57.6 %、橋梁總長3萬公里的66 %。
至2010年底,主跨400、600、800、1000 米以上的橋梁共各有93、37、20、11座(數(shù)據(jù)不包括港、澳、臺地區(qū))。建成的梁、拱、斜拉橋和懸索橋的跨越能力分別達(dá)到330 米、552 米、1 088 米和1 650 米。這四類橋梁的世界跨徑前十位工程中,我國建造的橋梁分別占有5座、6座、7座和5座。
中國公路橋梁技術(shù)跨越式發(fā)展的成功之處,就在于走出了一條把握建橋自主權(quán),又吸收國外建設(shè)先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的自主創(chuàng)新之路。
4 現(xiàn)代工程管理科學(xué)的新實(shí)踐
橋梁發(fā)展成績中既有自然科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)步,也飽含著社會科學(xué)領(lǐng)域的管理科學(xué)的進(jìn)步。橋梁建設(shè)者深切認(rèn)識到,純應(yīng)用技術(shù)本身并不能確保工程項(xiàng)目的成功。
4.1工程建設(shè)的市場化運(yùn)作模式
經(jīng)過十幾年的新舊體制的磨合和建設(shè)項(xiàng)目管理實(shí)踐,使工程管理從單純依靠行政手段逐步向“重合同、守程序、講科學(xué)”的依法管理方面過渡。1998年交通部推行了“四制”管理,即項(xiàng)目法人責(zé)任制、招投標(biāo)制、工程監(jiān)理制和項(xiàng)目合同制,確立了路橋建設(shè)的市場化運(yùn)作模式,工程建設(shè)形成以業(yè)主(即法人)為中心的設(shè)計、施工、監(jiān)理、科研、咨詢“一橋六方”建橋團(tuán)隊(duì)和產(chǎn)學(xué)研科技攻關(guān)體系。一批特大型跨江海橋梁工程的實(shí)踐走出了一條有中國特色的建設(shè)管理新模式。
根據(jù)我國現(xiàn)階段的國情,這些以政府投資為主的特大型建設(shè)項(xiàng)目大多組建“建設(shè)指揮部”作為項(xiàng)目法人、代表政府行使建設(shè)職權(quán)的管理模式。建設(shè)指揮長由地方交通廳的領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任,指揮部成員由來自系統(tǒng)內(nèi)的各類人員和外聘技術(shù)專家組成。
經(jīng)過建設(shè)管理的實(shí)踐,鍛煉出了一批專業(yè)化的優(yōu)秀管理團(tuán)隊(duì)。例如,“在南京二橋建設(shè)后,原有管理骨干又轉(zhuǎn)移到三橋、四橋建設(shè)上,四橋的指揮長、副指揮長都是從二橋、三橋一路干過來的。這幾座橋,一座比一座建得好。”同樣,蘇通大橋建設(shè)指揮部的領(lǐng)導(dǎo)和骨干都是經(jīng)過江陰大橋、潤揚(yáng)大橋建設(shè)實(shí)踐的管理人才。“成功的主要經(jīng)驗(yàn),就是經(jīng)過幾座橋的建設(shè)磨練,管理人員越來越專業(yè),經(jīng)驗(yàn)越來越豐富,處理復(fù)雜事務(wù)的能力越來越強(qiáng)。管理人員的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、能力得到了傳承、積累和提升,整個管理團(tuán)隊(duì)的專業(yè)化水平越來越高。”這些基礎(chǔ)性工作為開展“項(xiàng)目代建制”奠定了基礎(chǔ)。
我國橋梁工程項(xiàng)目普遍采用“大橋建設(shè)指揮部”負(fù)責(zé)建設(shè)實(shí)施和“大橋管理局”負(fù)責(zé)運(yùn)管的模式,形成建設(shè)與運(yùn)營理兩個階段的分割(分隔)管理。
“港珠澳大橋管理局”作為項(xiàng)目法人被賦予的職責(zé)是負(fù)責(zé)項(xiàng)目的具體實(shí)施和運(yùn)營管理。港珠澳大橋?yàn)?ldquo;工程全壽命”負(fù)責(zé),建設(shè)管理與運(yùn)營管理的結(jié)合(一體化),實(shí)現(xiàn)將兩個階段“合而為一”的統(tǒng)籌管理,有著“轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,提高投資效益”的深刻內(nèi)涵。在設(shè)計階段就應(yīng)該一并考慮工程建成后養(yǎng)護(hù)、維修和管理的問題,力求達(dá)到總體資源消耗最小的目的。
當(dāng)前,大橋工程項(xiàng)目普遍采用“設(shè)計-招標(biāo)-建造”下的“業(yè)主-施工-監(jiān)理”的建設(shè)模式。近十年中,一些項(xiàng)目開始了“設(shè)計施工總承包”的試點(diǎn)工作。
建設(shè)中的港珠澳大橋?qū)Ω呖萍己透唢L(fēng)險含量的島隧工程,采用了“設(shè)計施工總承包”的模式,有效融合設(shè)計及施工的各自優(yōu)勢,充分發(fā)揮承包商的技術(shù)、資源優(yōu)勢,統(tǒng)籌解決技術(shù)、質(zhì)量、進(jìn)度等難題。施工中大圓筒振沉筑島的技術(shù)創(chuàng)新顯示了總承包模式的優(yōu)勢。
好的建設(shè)管理模式解放了生產(chǎn)力,極大調(diào)動了技術(shù)創(chuàng)新的積極性,取得了提高投資效益的結(jié)果。
4.2 現(xiàn)代工程建設(shè)管理的探索
20世紀(jì)80年代中期,公路工程建設(shè)適時開展了“全面質(zhì)量管理(TQC)”,取得了積極的成果。從1999年起,全國交通系統(tǒng)開展了連續(xù)三年的“公路建設(shè)質(zhì)量年”活動。質(zhì)量年活動的寶貴啟示之一是:從基礎(chǔ)工作做起,抓住制度建設(shè)這一主要矛盾是搞好工程質(zhì)量工作的有效途徑。
從潤揚(yáng)大橋開始,特大型橋梁工程的建設(shè)成套技術(shù)研究中增加了建設(shè)管理軟科學(xué)研究課題。理論研究與工程實(shí)踐相結(jié)合,探索符合橋梁建設(shè)特點(diǎn)的現(xiàn)代管理模式。
潤揚(yáng)大橋的“無縫隙管理”。潤揚(yáng)大橋是主橋跨徑1490 m的“中國第一、世界第三”的懸索橋工程,總投資58億元,工程建設(shè)歷時五年,于2005年竣工通車。
潤揚(yáng)大橋建設(shè)確立了“潤揚(yáng)大橋無小事、無易事、無虛事”的“無縫隙管理”理念,致力于管理機(jī)制創(chuàng)新。在工程建設(shè)管理上逐步形成了“規(guī)劃管理科學(xué)、決策論證充分、管理思路開闊、招投標(biāo)工程嚴(yán)格、管理方式高效快捷、手段先進(jìn)和以科技創(chuàng)新為后盾”等六個方面的特色。國家發(fā)改委、建設(shè)部等八部委聯(lián)合檢查組認(rèn)為“潤揚(yáng)大橋工程是目前國內(nèi)建設(shè)管理最好的項(xiàng)目之一”。潤揚(yáng)大橋?qū)崿F(xiàn)了“工程質(zhì)量零缺欠,安全生產(chǎn)零事故,造價控制零突破” 的業(yè)績,工程項(xiàng)目獲得國家科技進(jìn)步二等獎。
杭州灣大橋在建設(shè)管理體制上,指揮部一改傳統(tǒng)的總監(jiān)辦管理模式,由業(yè)主承擔(dān)總監(jiān)辦的大部分職責(zé),以直接管理替代間接管理,全面加強(qiáng)“四控兩管一協(xié)調(diào)”工作;在管理機(jī)制上,確立了科學(xué)管理、精細(xì)管理和文明管理等現(xiàn)代管理理念,全面實(shí)施工作程序化、管理信息化、技藝標(biāo)準(zhǔn)化、獎懲合同化、運(yùn)作市場化等現(xiàn)代管理方式。施工過程中未發(fā)生一起重傷以上生產(chǎn)安全事故,創(chuàng)造了“百億元產(chǎn)值零死亡”的施工安全新紀(jì)錄,創(chuàng)立了橋梁建設(shè)安全管理的新典范。受到交通運(yùn)輸部和國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局通報表彰。工程項(xiàng)目獲得國家科技進(jìn)步二等獎。
蘇通大橋的“綜合集成” 。蘇通大橋是主橋跨徑世界第一的斜拉橋工程,工程總投資82億元,工程建設(shè)歷時5年,于2008年建成投入使用。
蘇通大橋建設(shè)管理的核心是“綜合集成”。建立的“全系統(tǒng)、全壽命、全團(tuán)隊(duì)”的“三全”思維充分體現(xiàn)了全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀。從管理學(xué)的視角出發(fā),建設(shè)管理的研究與實(shí)踐圍繞著“工程哲學(xué)—工程認(rèn)識論—工程方法論—工程管理體系設(shè)計—工程管理現(xiàn)場執(zhí)行”的完整系統(tǒng)脈絡(luò)展開。建設(shè)質(zhì)量管理是綜合集成管理的重心,系統(tǒng)建立質(zhì)量計劃和質(zhì)量檢驗(yàn)計劃,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、單元化、精細(xì)化管理??缃髽蚋黜?xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計和規(guī)范要求,充分顯示出質(zhì)量管理的具體成果。
港珠澳大橋工程管理的全新挑戰(zhàn)。港珠澳大橋是我國首座跨海長橋、海底隧道、人工筑島的“集群”跨海工程,總長30 km、總造價近400億元的主體工程由粵港澳“三地共建共管”。“一橋兩制連三地”的工程建設(shè)對項(xiàng)目管理提出了全新挑戰(zhàn)。
建設(shè)管理要實(shí)現(xiàn)跨區(qū)溝通、工程與經(jīng)濟(jì)社會統(tǒng)籌協(xié)調(diào),要實(shí)現(xiàn)多學(xué)科、多專業(yè)、多層次技術(shù)的融合、國內(nèi)外上百支團(tuán)隊(duì)數(shù)萬名建設(shè)者智慧的有效集成等,應(yīng)該說,“系統(tǒng)整合”是工程項(xiàng)目管理的核心內(nèi)涵。
大橋管理局作為項(xiàng)目法人以“項(xiàng)目管理制度文件體系”規(guī)范管理局與各參建單位的管理行為,以多級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系覆蓋前期、設(shè)計、施工和營運(yùn)等4個階段的質(zhì)量控制,以國際標(biāo)準(zhǔn)化組織最新的系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)的“工程單元分解結(jié)構(gòu)(OBS)”開展各項(xiàng)工程管理活動,并引進(jìn)對“職業(yè)健康、安全、環(huán)境(HSE)”的監(jiān)督管理,開展了對通航安全保障、質(zhì)量管理、投融資管理等的系統(tǒng)研究。這些扎實(shí)的前期工作為推行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理奠定了基礎(chǔ)。
公路工程建設(shè)的“五化”管理。十幾年來,橋梁工程建設(shè)管理實(shí)踐的基本經(jīng)驗(yàn)是:現(xiàn)代工程管理已不僅是傳統(tǒng)的以成本、工期、質(zhì)量為主要內(nèi)容的“鐵三角”式管理,而是將原有的以技術(shù)管理活動為主要內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)與社會的綜合管理。
“面對著新世紀(jì)第二個十年,交通基建項(xiàng)目的工程管理圍繞著“五化”展開:一是發(fā)展理念人本化。將滿足人的發(fā)展、調(diào)動人的積極性、突出人的創(chuàng)造性作為建設(shè)管理的核心理念;二是項(xiàng)目管理專業(yè)化。管理學(xué)原理闡明,組織機(jī)構(gòu)決定組織行為。項(xiàng)目法人作為工程項(xiàng)目的組織者、協(xié)調(diào)者和集成者,對于工程建設(shè)的成敗起著決定性作用;三是工程施工標(biāo)準(zhǔn)化。沒有規(guī)矩不成方圓,標(biāo)準(zhǔn)就是規(guī)范建設(shè)行為和管理行為的規(guī)矩和尺度;四是管理手段信息化。搭建管理信息平臺,實(shí)現(xiàn)管理過程的全控制,達(dá)到規(guī)范管理流程、提高管理效能、降低管理成本的目的;五是日常管理精細(xì)化。注重細(xì)節(jié)、立足專業(yè)、科學(xué)量化,是精細(xì)化管理的三大原則;精、準(zhǔn)、細(xì)、嚴(yán),是精細(xì)化管理的四大要求。” [3]
中國橋梁建設(shè)在取得眾多國際先進(jìn)的實(shí)體成果的同時,也成就著大型復(fù)雜工程管理科學(xué)的創(chuàng)新成果,這是由橋梁大國走向技術(shù)強(qiáng)國的重要內(nèi)涵之一。
5 正確把握工程管理中的幾個辯證關(guān)系
在充分肯定已經(jīng)取得的發(fā)展成績的同時,我們也要理性地分析深層次存在著的影響質(zhì)量與效益的問題。
一方面,大規(guī)模建設(shè)中,建設(shè)者技術(shù)素質(zhì)參差不齊、建設(shè)管理粗放、合理工期得不到保證,致使部分工程(特別是中小型工程)質(zhì)量存在缺欠:一些投入運(yùn)營的工程過早地出現(xiàn)混凝土劣化、鋼線材腐蝕、構(gòu)造細(xì)部與附屬設(shè)施病害等耐久性通病。“重建輕養(yǎng)”又導(dǎo)致病變擴(kuò)散,使工程“健康惡化、壽命折損”;“大交通量、超重載車、高速行駛”的新形勢,使橋梁輕型結(jié)構(gòu)在動力效應(yīng)下連接節(jié)點(diǎn)上出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié),過早產(chǎn)生病變。此外,八十年代以前修建的較低荷載標(biāo)準(zhǔn)的橋梁工程(約占橋梁總數(shù)量的1/5)也面臨重載交通的嚴(yán)峻考驗(yàn)。
另一方面,面對快速發(fā)展,帶有共性的基礎(chǔ)性課題研究薄弱、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范修訂補(bǔ)充滯后于工程發(fā)展;面對不斷出現(xiàn)的新問題,缺少扎扎實(shí)實(shí)的科學(xué)研究成果支撐;面對新型結(jié)構(gòu),缺乏機(jī)理研究、風(fēng)險分析和技術(shù)保障措施;設(shè)計移植和模仿較多、自主創(chuàng)新較少;施工工藝設(shè)備滿足不了需求,養(yǎng)護(hù)機(jī)具設(shè)備落后等。
在搶抓戰(zhàn)略機(jī)遇期開展新一輪大規(guī)?;A(chǔ)設(shè)施建設(shè)之時,要堅持可持續(xù)發(fā)展,轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,處理“又好又快”、建設(shè)與養(yǎng)管、基礎(chǔ)設(shè)施硬件建設(shè)與安全服務(wù)軟環(huán)境建設(shè)等辯證關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)社會效益的最大化。
5.1堅持科學(xué)發(fā)展,正確處理“又好又快”的辯證關(guān)系
幾十年來,橋梁建設(shè)的指導(dǎo)原則都是“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀”,隨著社會的進(jìn)步和理念的提升,增加了“耐久”和“環(huán)保”的要求,突出了可持續(xù)發(fā)展的新內(nèi)涵。
應(yīng)該認(rèn)識到,工程結(jié)構(gòu)的安全耐久性是工程品質(zhì)的最基本的要素。有效服務(wù)期達(dá)不到工程設(shè)計壽命就是資源浪費(fèi),而提高工程結(jié)構(gòu)耐久性則是最大的資源節(jié)約。
由于我國公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中此前沒有工程使用壽命的要求,因而長期以來在材料選取、構(gòu)造細(xì)節(jié)、施工工藝、養(yǎng)護(hù)管理等環(huán)節(jié)上沒有相應(yīng)的耐久性指標(biāo)和質(zhì)量保障措施。事實(shí)上,“結(jié)構(gòu)耐久性”也正是20世紀(jì)90年代國際工程界的熱門話題。
造成耐久性缺失問題的深層次原因之一就是盲目地?fù)尮て凇8骷夘I(lǐng)導(dǎo)和項(xiàng)目業(yè)主都應(yīng)該清楚地知道一個科學(xué)道理:你搶了三個月、半年、一年的工期(引發(fā)粗制濫造),卻折了工程10年、20年、30年的壽!有的當(dāng)時就要了工程的“命”,這無異于犯罪!我們決不能容忍“政績工程”和“獻(xiàn)禮工程”干擾工程建設(shè)的安全與質(zhì)量管理,要堅決杜絕違反科學(xué)的“長官意志”和不規(guī)范的“業(yè)主行為”。
新的橋梁設(shè)計規(guī)范明確了“公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期為100年”的要求(國外也有120年甚或150年的要求),工程建設(shè)應(yīng)該保障使用壽命的實(shí)現(xiàn)。
橋梁建設(shè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展就要在“又好又快”上下功夫。“好”字應(yīng)該體現(xiàn)在:高品質(zhì)、長壽命和資源節(jié)約、環(huán)境友好;“快”是國家發(fā)展的需要,是搶抓戰(zhàn)略機(jī)遇期的需要。在橋梁建設(shè)實(shí)踐中,確保質(zhì)量第一、安全為先,不僅要有嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度,更要有實(shí)事求是的堅守,如此才能正確處理“又好又快”的辯證關(guān)系。
5.2 堅持“全壽命”理念,正確處理“建設(shè)與養(yǎng)管”的辯證關(guān)系
外國同行在贊譽(yù)我國橋梁建設(shè)成就之時,也紛紛提醒“是否已為大量新橋投入運(yùn)營做好了養(yǎng)護(hù)管理的準(zhǔn)備?”
事實(shí)上,隨著每年幾萬座新建橋梁陸續(xù)投入運(yùn)營,養(yǎng)護(hù)管理的任務(wù)越來越重。“重建輕養(yǎng)”的錯誤傾向要堅決扭轉(zhuǎn)。應(yīng)該樹立起:“建設(shè)是發(fā)展,養(yǎng)護(hù)管理也是發(fā)展;建設(shè)是生產(chǎn)力,養(yǎng)護(hù)管理也是生產(chǎn)力”的理念。長達(dá)數(shù)十年乃至百年的運(yùn)營期中的養(yǎng)護(hù)管理能使工程品質(zhì)隨時間的衰減降到最低程度,從而確保工程長期處于良好的使用狀況。
另一方面,橋梁開通運(yùn)營后,中斷交通的維修工作會給社會生活帶來極大的干擾,必須提升“社會成本”的理念。
要建立起“全壽命成本優(yōu)化”的概念,以工程建設(shè)、養(yǎng)護(hù)和運(yùn)營管理的綜合效益最優(yōu)為目標(biāo)。在設(shè)計階段就應(yīng)該一并考慮工程建成后養(yǎng)護(hù)和運(yùn)營管理的問題,力求達(dá)到總體資源消耗最小的目的。降低初期建設(shè)成本不能以增加后期養(yǎng)護(hù)成本為代價。
總之,建設(shè)高品質(zhì)的工程,只有充分考慮社會成本,做到全壽命成本最優(yōu),才能創(chuàng)造出最大的社會效益,實(shí)現(xiàn)成本效益比最優(yōu)。
5.3強(qiáng)化“社會管理”,建立和諧的運(yùn)營環(huán)境
運(yùn)營管理是保障工程構(gòu)造物可持續(xù)服務(wù)的必不可少的重要環(huán)節(jié)。近些年來,不斷出現(xiàn)嚴(yán)重超載車輛壓垮橋梁、違規(guī)行駛密集重車壓翻橋梁、船舶偏航撞塌非通航孔橋梁、非法采砂挖空橋墩基礎(chǔ)導(dǎo)致坍塌等惡性事故。事故的深刻教訓(xùn)是:無論是路橋的使用者還是運(yùn)營管理的執(zhí)法者,都是有法不依、有章不循,法規(guī)成為一紙空文,運(yùn)營處于“無序”狀態(tài),“亂象”叢生。
在社會不斷進(jìn)步、基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善的情況下,“社會管理”是交通安全暢通、社會長治久安的根本保障。
從這個意義上說,硬件建設(shè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,配套的軟件環(huán)境也要超常規(guī)、跨越式發(fā)展,否則,軟硬差距就會越拉越大,存在的矛盾和問題就會積重難返。而人的因素是軟件環(huán)境建設(shè)的核心。社會人的科學(xué)素質(zhì)、守法意識、社會責(zé)任感等綜合素質(zhì)的提高已經(jīng)成為矛盾的主要方面。
“以人的素質(zhì)保證工程質(zhì)量!”是許多重大工程的宣傳口號,說到了問題的根本,“以人的素質(zhì)保證社會生活質(zhì)量”也應(yīng)該成為科學(xué)發(fā)展的共識。
茅以升先生說:“橋梁是一國文化的一個特征。”加強(qiáng)全民文化和品德教育,提升工程建設(shè)者和使用者的科學(xué)素質(zhì)同樣是一項(xiàng)艱巨的“建設(shè)工程”,使“功德觀、民族魂、使命感”成為橋梁文化的精髓。
6 結(jié)束語
中國橋梁建設(shè)任重而道遠(yuǎn),將在“三條戰(zhàn)線”上繼續(xù)展開:東中部江河上的通道工程、西部地區(qū)特殊環(huán)境下的橋梁工程以及跨越伶仃洋、瓊州海峽、渤海灣、臺灣海峽等通道工程。同時,“中國橋梁”作為一個品牌正在“走出去”,參與國際橋梁工程建設(shè)。
當(dāng)前,建設(shè)者正面臨著超大跨徑、深水基礎(chǔ)、特高橋墩、特長橋梁工程建設(shè)和“協(xié)作體系,組合結(jié)構(gòu),復(fù)合材料”新型橋梁的技術(shù)挑戰(zhàn);建設(shè)管理也面對著深化精細(xì)管理、推進(jìn)文化管理的新探索。
大規(guī)模的橋梁建設(shè)是我國橋梁技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)現(xiàn)超越的難得歷史機(jī)遇,也是實(shí)現(xiàn)技術(shù)強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)的寶貴歷史性資源。抓住歷史機(jī)遇,提升理念,自主創(chuàng)新,精心建設(shè),出橋梁工程的精品、出技術(shù)進(jìn)步的成果、出過硬的人才隊(duì)伍,最大效益地利用好這個歷史資源,是橋梁建設(shè)者的歷史責(zé)任。