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认清方向 抓住机遇
努力提高桥梁专业技术水平


王清明

同志们:

    我们这次召开总公司桥梁新技术经验交流暨桥梁专业发展研讨会,主要是贯彻落实去年总公司总工程师工作会议精神,研讨总公司系统桥梁专业的建设和发展,同时通过经验交流和现场观摩,相互学习,取长补短,加速科技成果转化,促进总公司系统桥梁施工技术的全面发展,通过技术创新开创总公司在桥梁专业领域的新局面。

    总公司的战略目标,是成为行业排头兵和具有国际竞争力的大集团、大公司,要想实现这样的战略目标,主业的技术水平必须一流,如果专业技术水平一般或者甚至更低,要想成为行业排头兵和具有国际竞争力的大公司是不可想象的。总公司科技发展中长期规划把专业建设摆在了重要位置。目前我们的专业技术水平到底处在什么位置,如何加速各专业发展,对这些问题总公司将分别组织各专业进行研讨,这次会议,除了通过经验交流和现场观摩,还要共同研讨我们桥梁专业的建设和发展问题。下面我就桥梁专业的发展方向、总公司系统桥梁专业的现状及目标和措施做一简单探讨,供大家讨论时参考,希望能起到抛砖引玉的作用。

    一、桥梁工程发展趋势

    重视桥梁美学,新型结构桥梁逐步增多。 桥梁是人类最杰出的建筑之一,闻名遐尔的美国旧金山金门大桥、澳大利亚悉尼港大桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥、中国南京长江大桥、上海杨浦大桥、南京长江二桥、江苏润扬长江大桥、香港青马大桥,这些著名大桥都是一件件宝贵的空间艺术品,成为陆地、江河、海洋和天空的景观,成为城市标志性建筑。宏伟壮观的澳大利亚悉尼港桥与别具一格的悉尼歌剧院融为一体,成为今日悉尼的象征。 伴随着经济建设的逐步发展和人类文明的日益进步,人们在注重桥梁实用功能的同时,将更加重视桥梁美学和景观设计,重视环境保护,追求人文景观同环境景观的完美结合,具有优美造型和宏伟规模的悬索桥、风姿绚丽的拱桥、富于想象力和构思内涵丰富的斜拉桥,将会呈现出优越的竞争能力。

    桥梁向更长、更大、更柔的方向发展。 随着设计理论的不断更新,应用高性能计算机仿真分析的能力逐步加强,新型材料的开发和利用,桥梁的跨越能力将会更大。目前,采取悬索结构的日本明石海峡大桥已达 1991米,同类型结构的中国 江苏润扬长江大桥 的跨度也达到了 1490米,已获批准修建的意大利与西西里岛之间的墨西拿海峡大桥,主跨为3300米的悬索桥。 现代斜拉桥可以追溯到 1956年瑞典建成的主跨182.6米斯特伦松德桥,历经半个世纪,斜拉桥技术得到空前发展,世界已建成主跨200米以上的斜拉桥有200余座,其中跨径大于400m有40余座;斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一,至今已建成各种类型斜拉桥100多座,其中跨径大于200米的有50多座,大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。近几年我国开始修建钢与混凝土的混合式斜拉桥,如武汉长江三桥,主跨618m;钢箱斜拉桥如南京长江第二大桥南汊桥,主跨628m;武汉军山长江大桥,主跨460m。钢与混凝土的结合梁斜拉桥如前几年上海建成的南浦大桥、主跨423m和杨浦大桥、主跨6O2m。悬索桥我国很早就开始修建了,但其跨径和规模远不能同现代悬索桥相比。到了90年代初,我国才开始建造大跨悬索桥,例如:广东汕头海湾大桥,主跨452m,加劲梁采用混凝土箱梁;广东虎门大桥,主桥跨径888m,钢箱悬索桥;江阴长江大桥,主跨1385m;江苏润扬长江大桥 ,主跨 1490米 。当悬索桥跨径增大至 35O0m时,动力问题将是一个突出的矛盾,所以,对特大跨桥梁,已提出用悬索桥和斜拉桥相结合的“吊拉式”桥型,可以预见,随着理论分析的不断进步,力学模型的日益细化,仿真度的提高,各种新的杂交组合体系、协作体系及三向组合结构将相继出现,伴随着轻质高性能以及耐久材料的研制和应用 ,海峡连通的需要,将会有更大跨度的桥梁出现。

    城市轻轨的兴起及高速铁路的兴建,涌现大量的高架桥和立交桥。 目前,世界城市轨道交通发展迅速,在我国的“十五”计划中,也提出了适当发展大城市轨道交通的战略目标。目前,北京、重庆、大连、武汉、长春等城市轻轨或单轨工程已经启动,同时,京津、武广等多条客运专线的建设也已逐步启动。桥梁在城市轻轨、客运专线中所占比重将比普通铁路、公路工程中有大幅增加,已批复的九条客运专线桥梁占线路的比例达到 35.7%,京沪高速铁路桥梁占线路总长的60%以上。同时,随着土地价值的日益凸现,普通道路工程中桥梁所占比重也会逐步增加。在中小跨度桥梁绝对数量日益增多的情况下,标准图的设计将受到更加重视,以节约设计资源,为了提高施工质量,降低施工费用,规模化、标准化预制和拼装桥梁将会成为中小跨度桥梁的发展方向。

    大型深水基础不断涌现。 在世界经济全球化的推动下,沟通洲际之间、国家之间和本土与岛之间以及跨海湾工程的建设显得越来越迫切。就国内来说, 我国江河纵横、海岸线长,沿海及跨海桥梁也在逐步发展,仅 同江至三亚主干线上就有五个跨海工程 --渤海湾跨海工程,长江口越江工程,杭州湾跨海工程,珠江口伶仃洋跨海工程以及琼州海峡工程。其中琼州湾海峡工程最困难,有20Km的海峡宽度,平均水深60m,加上灾害性的地震和台风、以及复杂的地质条件。还有众多的跨越长江,黄河,珠江等大江大河的桥梁工程;还有大陆与舟山群岛、甚至大陆与台湾的联岛工程。在世界上洲际之间的直布罗陀海峡、博斯普鲁斯海峡、白令海峡等艰巨的工程,还有意大利墨西拿海峡,日本东京湾和伊势湾海峡,日本和韩国之间海峡,马来西亚和印尼之间海峡,北欧各国之间和德国到丹麦的菲马海峡等等。目前世界桥梁基础尚未超过100m深海基础,随着科技的发展及现实的需要,人们将逐步进行100-300m深海基础的实践。

    二、公司系统桥梁工程专业现状

    总公司始终把桥梁工程作为我们的主行业,投入了大量的科研力量,制定了长期发展战略和分步实施计划。改工以来,特别是近几年取得了显著的成就,逐步缩小了同行业的差距,部分桥梁已达到了国内领先水平。

    大跨拱桥、梁桥施工技术发展迅速。 山西丹河石拱桥、洛阳至三门峡高速公路许沟大桥、拉西瓦黄河大桥、九畹溪大桥等一系列拱桥的施工建成,标志着总公司拱桥施工技术水平已经跨入同行业先进行列,六圭河大桥、东莞水道特大桥的顺利施工也证明了在这一领域我们已经具有了较强的竞争能力,目前 146米的山西丹河大桥居石拱桥世界第一,正在施工的支井河430米拱桥跨度世界第三、上承式钢管拱桥第一;自上世纪九十年代初我们首次施工预应力混凝土连续梁,十多年来预应力混凝土连续梁施工技术得到了广泛的推广应用:京九铁路泰和赣江特大桥和贡水特大桥开发采用的挂蓝机具和计算机监控合拢技术达到了国内领先水平;内昆铁路李子沟特大桥、花土坡特大桥集深基、高墩、大跨于一体,总体设计及施工技术达到了国内领先水平,得到专家的高度评价;正在施工的重庆鱼洞大桥主跨260米,接近国内跨度270米的同类桥梁的最大跨度、名列世界前茅;宝中铁路中卫黄河大桥采用多点顶推法施工,顶推跨度和单联长度在当时国内顶推法施工的铁路桥中均居第一,同时也打破了“十顶九裂”施工怪圈;南昆铁路八渡南盘江特大桥结构新颖,施工难度大、施工质量好,为企业赢得了广泛赞誉;隆纳铁路泸洲长江大桥是我们系统在长江主河道施工的第一座桥梁,实现了我们跨越长江的战略规划。

    新型结构桥梁施工得到拓展。 自 1995年总公司将斜拉桥、悬索桥施工技术列为桥梁工程专业重点研究内容以来,各单位做了大量深入细致的前期研究工作,桂林丽泽桥的建成及兰州小西湖黄河大桥众多技术难题的攻克,标志着我们这方面的研究工作已取得了突破性进展,实现了桥梁结构施工领域的拓展,目前总公司已有半数单位进入了斜拉桥或悬索桥施工领域。秦沈客运专线大吨位箱梁的预制架设、轻轨PC梁及磁悬浮梁的预制架设均取得了国内桥梁史上的新突破,为我们占领轻轨市场、进军高速铁路以及进入国际市场打下了坚实基础。

    桥梁专业施工机具的开发研制取得突破。 自铁道兵时期开始,我们都一直注重桥梁专业施工机具的开发应用,我们自主开发研制的“战斗”型等一系列架桥机为我国的桥梁建设做出了突出贡献。上世纪九十年代我们又开始了造桥机的研制,从灵武黄河特大桥到南昆线打梗大桥、白水河 1号大桥使我们造桥施工技术得到了不断完善,秦沈客运专线辽河特大桥使用了我们自主研制的专用移动支架造桥机,目前,我们正在研制适用于高速铁路的中跨连续梁造桥机、移动模架及900吨级架桥机。550吨的箱梁架桥机、扩底钻机也已研制成功,投入了生产使用。

    与国内同行业先进水平相比存在的差距

    兵改工 20年来,特别是最近几年,我们在桥梁工程领域取得了较大的进步,市场竞争能力逐步加强。同时,我们应该清醒地看到,在桥梁工程领域我们与行业内中铁大桥局、湖南路桥等相比还存在着较大的差距和不足,存在的主要问题体现在:

    高层次专业人才匮乏。 在桥梁专业中,高层次科技人才、有较高知名度和影响力的专家比较少,两院院士还是空白,这些都制约了我们向更高层次的发展,削弱了我们的专业影响力,

    没有专业施工队伍。 目前我们的集团公司、公司都是综合施工队伍,桥梁专业人员及施工设备高度分散,桥梁施工任务连续性差,没有标志性工程,单个单位完成的桥梁实物工作量普遍偏少,没有形成必要的技术积累,设备底子薄,难以承担高精尖的桥梁工程施工任务。

    深基大跨差距明显。 近几年,我们在深水基础设计和施工方面取得了一些进展,泸洲长江桥、东营黄河大桥、澳门西湾大桥、赣江上的几座桥梁、富春江、阿逢江大桥等都取得了一定的实践经验,但总的来说,我们对付深水基础的办法不多,力量不强, 70米左右中等跨度的海上大桥我们基本上是空白,难以满足桥梁大型深水基础的发展需要。目前,世界桥梁已有近百米的深海基础工程,从行业发展趋势来看,下一步将会有100—300米深海基础的实践。在大跨径桥梁施工方面,我们的差距也是明显的:就国内来说,南京长江第二大桥斜拉结构主跨628米,江苏润扬长江大桥悬索结构主跨1490米,而我们设计施工的最大跨度斜拉桥是230米,设计的最大跨度悬索桥是580米,参加施工的是600米,这是跨度的对比;在数量的对比上,就拿湖南路桥来说,他们共承担并完成了南京长江第二大桥,安徽铜陵长江公路大桥等长江大桥5座,跨海湾、高潮差桥梁2座,各种结构斜拉桥16座,大跨径悬索桥1座的施工任务,目前,我们整个总公司系统也达不到这个数量。所以说这两个领域我们都是刚刚涉及,不要说跨度、难度的比较,即使一般的斜拉、悬索结构我们也难以形成强有力的竞争力。

    三、桥梁专业的阶段性目标及发展措施

    总公司科技发展中长远规划中提出了“到2010年,具有设计、施工跨海大桥的能力。”为了实现这个目标,我想我们应该做到:在“十一五”的头两年,设计、施工跨度超过500m,在“十一五”末,设计、施工一定数量的500m以上跨度桥梁,对主流跨度的斜拉桥、悬索桥具备较强的竞争能力。

    更新设计理念,鼓励设计创新。 桥梁在满足其实用价值的同时,人们对其美学价值提出了越来越高的要求,这就促使我们必须更新设计理念,重视桥梁美学和景观设计。同时,要积极鼓励采用新理论解决新桥型、新结构、新材料中遇到的问题, 解放思想,大胆探索,勇于创新、容允失败。 近来,桥梁界都非常关注的跨越希腊科林斯海峡的里翁 -- 安蒂雷翁大桥就是一座构思非常大胆但结构处理又十分精细的大桥建设项目,为了解决桥址处的地震加速度和地壳相对变化,在设计中允许基础和地基之间的滑动,提前预料断层位移,主桥跨径布置为 286+3 × 560+286m ,全漂浮体系,两端是简支。做为设计人员,就是要有这种敢为天下先的创新精神。

    加强桥梁专业队伍建设。 我们总公司所属工程局基本是综合工程局,是什么工程都能干,哪项专业也不精,工程局的施工队伍和技术人员基本上是这两年干桥梁工程、过两年可能去干路基或者是隧道,队伍和人员的专业性非常不强,总是在低水平上重复,总是在相对较低的基础上起步,不利于技术的积累,经验的积累、设备的积累,不利于队伍专业素质的提高。就我们总公司系统来说,桥梁技术取得了飞速的发展,但是如果就一个处或者是一个局来说,各个时期桥梁发展是非常不平衡的,没有始终保持总公司领先地位的队伍。目前我国和世界上桥梁水平较高的队伍都是专业队伍,比如大桥局,湖南路桥等,希望各单位抓住基本建设快速发展的机遇,加快桥梁专业队伍的建设。专业化队伍的建设是建筑企业发展壮大的必须,是将来的方向,总公司现在正在考虑建立专业化的电气化集团,相信将来一定会考虑建立其它专业化的集团公司。

    加强桥梁专业高级专业人才的培养。 我们总公司经过兵改工后 20 多年的发展、锻炼和培训以及改革重组后铁一院、铁四院的加入,拥有大量的专业技术骨干,可以说是人才辈出。但是与成为行业排头兵的战略目标的要求相比,仍然是人才溃乏,与中铁工以及国内排行靠前的大型建筑公司相比,主要是缺少顶尖的专业技术人才,我们没有院士、勘察设计大师也非常少,国家级专家也不多,在各部委有影响力的专家也不多。加快培养拔尖人才已经成为总公司发展的重要战略,总公司今年将出台关于加强人才队伍建设的决定,科技部将建立科技专家库,准备选取约 200 名专家进入专家库,为他们多参加总公司及上级各种科技活动搭设平台,积极重点推荐他们参加科研项目工作、各种学术研讨会、交流会,各种成果鉴定会、评审会,重难点工程方案研讨、评审等,以期达到高级人才辈出,院士国家级专家众多的新局面。

    加强桥梁标志性工程的承揽工作。 支持各单位承揽桥梁标志性工程。从科技方面来说,对标志性工程支持的想法是:一是立项给予倾斜政策,这两年我们已经开始这么做了,由于经费有限,支持力度非常有限,今年准备加大一些力度;二是为标志性工程的成果形成开通渠道,帮助各单位疏通成果鉴定,申报渠道,有条件的积极协助申报国家奖励工作;三是积极向各级推荐标志工程的主要专业人员参加各种个人技术奖项的评比,如詹天佑专项基金奖,茅以升个人奖,各级科技拔尖人才,以及劳模等,激励科研人员的创新热情,形成一批业绩突出,知名度高的技术专家队伍,提高企业的竟争力。在支持各单位承揽标志性工程的同时,积极利用投资项目、建设管理项目等机会进入标志性工程领域,比如总公司 BT 项目重庆鱼洞大桥、为跨度 260 米的连续刚构,在国内处于同类桥梁的第二位,总公司 BOT 项目南京过江盾构隧道,盾构直径 15m ,为当今世界最大直径的盾构工程。

    加强技术交流 最近十多年是我国土木工程技术发展最快的时期,同时也是总公司新技术发展最快、应用新技术最多的时期,可以预测今后若干年仍将是总公司新技术发展最快的时期。希望各级各单位加强技术交流,一是总公司尽量多组织一些带有全局性的技术交流活动,对标志性的工程和有突破性的工程及时组织不同规模的交流和观摩;二是各单位根据的专业特点,每年应该组织几次交流会、观摩会、现场会;三是积极参加各种学会组织的与我们主业密切相关的交流活动,今年 8 月份总公司将组织系统内的桥梁专业技术人员参加铁道建协组织的杭州湾大桥的学术交流活动;四是将来总公司成立学会组织以后,搭建总公司系统内各专业的横向交流平台。以各种形势传播新技术、推广新成果,增加各级管理人员和工程技术人员的思路和见识,快速提高总公司主业技术水平。

    加强科技成果的形成,为培养推荐高层次人才做基础工作。 目前我们国家高层次人才的推荐主要硬件的依据就是成果和论文,也是各单位技术水平表述的主要数据。希望各单位、各位技术人员要加强总结,及时组织评审或签定,申报成果奖励,促进科技成果的形成;对于具备省部级奖励条件的成果,要积极蔬通成果的签定和申报渠道,需要时总公司将大力帮助蔬通;对于有条件申报国家奖的成果,总公司将加强协调力度,积极创造条件,在各单位自愿的条件下,单独或联合起来申报国家科技进步奖;积极为培养和推荐人才创造条件。

科 技 部    

二OO五年五月


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