特大型跨江海橋梁群的建設管理
2012-11-02 來源：中國橋梁網(wǎng)
1 前言
世紀之交，為支撐三角洲地區(qū)經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，高速公路網(wǎng)建設面臨著跨越大江下游、江口和海灣(峽)的橋梁工程的建設需求。特大跨徑、深水基礎(chǔ)、跨海長橋既是對我國建設技術(shù)的嚴峻挑戰(zhàn)，也是提升橋梁建設整體實力的歷史機遇。20年間，實現(xiàn)了趕超世界先進水平的跨越式發(fā)展，建橋技術(shù)躋身于世界先進行列。
本文以長江三角洲的江陰大橋、潤揚大橋、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實踐為例，闡述特大型跨江海橋梁的建設管理的發(fā)展、特點、創(chuàng)新與實踐之路。
2 特大型工程建設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提上了日程。為了滿足“黃金水道”的暢通，要求橋梁建設“一跨過江”。經(jīng)過國家審批，設計方案為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)橋梁科技進步和管理創(chuàng)新的示范工程。按照建設管理體制，工程建設安全質(zhì)量管理職責在國家部委，工程建設事權(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管理的首要問題。
2.1 發(fā)揮國家執(zhí)行力的建設管理頂層設計
從江陰大橋建設開始，建立了“省部協(xié)調(diào)領(lǐng)導，專家技術(shù)咨詢”的工程建設頂層管理模式。
“省部協(xié)調(diào)指導”是由橋梁工程所在省與交通部共同組建領(lǐng)導班子，旨在代表國家行使建設指導、監(jiān)督和協(xié)調(diào)工作；
港珠澳大橋是2009年底開工建設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“專責小組”，成員分別來自交通運輸部、國務院港澳辦、粵、港、澳三地政府。其下設“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“建設技術(shù)專家組”，為工程重大技術(shù)方案擔當起咨詢把關(guān)的責任。在隨后建設大橋中又增設建設顧問組、聘請國外專家參加技術(shù)專家組，達到博采眾長的目的。
“港珠澳大橋技術(shù)專家組” 由專責小組聘請41位國內(nèi)外技術(shù)專家組成，為大橋建設過程中的重大技術(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)科學發(fā)展的示范性工程
在世紀之交大規(guī)模的公路工程建設實踐中，以人為本、可持續(xù)發(fā)展的建設理念已經(jīng)不斷得到提升，在《質(zhì)量，潤揚長江公路大橋建設的根本》、《科技進步，潤揚長江公路大橋建設的保證》、《管理，潤揚長江公路大橋建設的關(guān)鍵》、《創(chuàng)新，蘇通大橋建設的歷史性責任》為主題的協(xié)調(diào)小組會議的部長講話中給予了闡述。
橋梁建設的指導有沿用幾十年的“安全、適用、經(jīng)濟、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)的橋梁工程應該保證整個使用期中的有效服務，建立起“全壽命成本優(yōu)化”的概念，以工程建設、維修養(yǎng)護和運營管理的綜合效益最優(yōu)為目標。在設計階段就應該一并考慮工程建成后養(yǎng)護、維修和管理的問題。要克服追求眼前建設成本較低而招致使用期高額養(yǎng)管費用的弊病。大型橋梁工程建設的管理點應該是：總體設計的科學合理性、工程結(jié)構(gòu)的安全耐久性、社會效益的可持續(xù)性。公路設施既滿足經(jīng)濟社會發(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識上，科學的發(fā)展觀得到詮釋，提出統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展，強化環(huán)保意識，落實環(huán)保措施。要堅持最大程度地保護、最小程度地破壞、最強力度地恢復環(huán)境，建設“綠色工程”。
在對待工程建設與技術(shù)創(chuàng)新的認識上，理性地認識到：建設創(chuàng)新世界紀錄的橋梁工程中，應該有相應的技術(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實的基礎(chǔ)研究做支撐。中國橋梁由“做大到做強”的重要內(nèi)涵就是建立在基礎(chǔ)性研究之上的技術(shù)標準和專項技術(shù)（或技術(shù)專利）。創(chuàng)新在一定程度上具有風險性，必須把風險控制在有限的范圍內(nèi)，而不能違反科學，冒險蠻干。高等院校和國家級的科研基地應該發(fā)揮出主力軍的作用。應該糾正“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，有力地組織起應用領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究工作，在工程建設中堅持技術(shù)創(chuàng)新，為橋梁技術(shù)強國構(gòu)筑起堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
在對待技術(shù)進步與建設管理的認識上，對管理科學的認識得到升華。土木工程技術(shù)的發(fā)展歷史是自然科學領(lǐng)域的技術(shù)進步和管理科學領(lǐng)域的進步的相輔相成的創(chuàng)新史。有“第二生產(chǎn)力”之稱的管理科學，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。當前，工程建設在從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)化中，“科技進步”和“科學管理”始終是創(chuàng)造高質(zhì)量、高效益工程的兩個助推器。
新世紀特大型橋梁工程的建設面對著管理科學進步的挑戰(zhàn)，整合智力資源、實施精細管理和強化素質(zhì)教育是具有創(chuàng)新意義的三項基礎(chǔ)工作。
大橋工程的成功建設是多學科、多專業(yè)、多層次技術(shù)的融合、是上萬名建設者集體智慧與創(chuàng)造性勞動的結(jié)晶。建設規(guī)模越大、科技含量越高的工程，越需要提倡大兵團協(xié)同作戰(zhàn)，越需要弘揚團隊精神。
3 國家級科技創(chuàng)新平臺的建設
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)項目“組織大聯(lián)合、實施大戰(zhàn)役”，整合產(chǎn)學研與國內(nèi)外智力資源，開展“成套技術(shù)”研究，取得了橋梁建設的全面技術(shù)進步。
3.1 構(gòu)建“產(chǎn)學研”結(jié)合的國家級科技創(chuàng)新平臺
經(jīng)科技部批準，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”，潤揚大橋、杭州灣跨海大橋等工程也得到“交通部科研項目計劃”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、標準規(guī)范修訂補充滯后工程發(fā)展；面對不斷出現(xiàn)的新問題，缺少扎扎實實的科學研究成果做支撐；面對新型結(jié)構(gòu)，缺乏機理研究、風險分析和技術(shù)保障措施；施工工藝與專用設備滿足不了需求”等深層次的問題，在國家級研究項目中特別重視應用領(lǐng)域基礎(chǔ)性的研究和建設“成套技術(shù)”研究，并首次納入“建設管理”的軟課題研究。
蘇通大橋《建設關(guān)鍵技術(shù)研究》中：千米級斜拉橋技術(shù)標準和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及特性研究；長索制作、架設及減振技術(shù)研究與示范；大跨鋼箱梁架設和控制技術(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)施工與沖刷防護成套集成技術(shù)研究；大型復雜交通工程建設管理與安全減災技術(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)標準研究；跨海特大跨徑鋼箱梁懸索橋抗風關(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《跨海集群工程建設關(guān)鍵技術(shù)研究與示范》：長大深埋沉管隧道設計與施工關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)標準；離岸厚軟基橋隧轉(zhuǎn)換人工島設計與施工關(guān)鍵技術(shù)；海上長聯(lián)橋梁建設關(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-橋集群工程的建設管理、防災減災及節(jié)能環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)等5個專題。
潤揚大橋在交通部科技計劃項目支持的《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米箱梁預應力預制和強潮海域海上運輸、架設技術(shù)；大噸位50米箱梁預應力預制和梁上運輸架設技術(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)控預警系統(tǒng)研究；跨海長橋全天候運行測量控制關(guān)鍵技術(shù)等5項內(nèi)容。以“部省聯(lián)合科技攻關(guān)項目”開展《杭州灣大橋風環(huán)境對行車安全的影響和對策研究》。
研究成果直接指導工程建設并推廣應用于其他工程，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，通過加強國際合作，學習別人的長處，引入國外先進技術(shù)、先進管理經(jīng)驗，讓國內(nèi)橋梁專家和企業(yè)有機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，在引進國外先進理念和管理技術(shù)基礎(chǔ)上，積極促進消化吸收和再創(chuàng)新，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。這種開放競爭的思想、辯證的工程哲學思維，與國際接軌的實踐收到很好的效果。
3.2.1成功建設一批國際級橋梁，取得一批國際先進和領(lǐng)先水平的成果
總投資58億元、全長35.66公里的潤揚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，其中南汊橋為主跨1490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)
大橋建設過程中，先后取得了設計、施工與工程管理成套技術(shù)、信息化施工技術(shù)等25項技術(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)特大深基坑支護結(jié)構(gòu)體量最大和墻體嵌巖最深的紀錄；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，達到了國際領(lǐng)先水平；特大噸位全自動液壓式跨纜吊機的研制成功，填補了國內(nèi)特大跨徑懸索橋鋼箱梁吊裝設備的空白；國內(nèi)懸索橋上首次設置中央扣，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系統(tǒng)，進一步提高懸索橋纜索的抗腐蝕能力；全橋應用低堿水泥，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，實現(xiàn)了信息化施工。
大橋建設取得了“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，代表了橋梁建設管理的新水平。大橋建設技術(shù)榮獲國家科技進步二等獎。
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)
橋位處受臺風影響，抗風穩(wěn)定性是關(guān)鍵技術(shù)問題（顫振檢驗風速為78.2 米/秒），經(jīng)風洞試驗加勁梁最終選定為3.5米梁高的分離式雙箱斷面方案（拉開距離為6米），使顫振臨界風速達到88米/秒。這是國內(nèi)外首次采用分離式雙箱結(jié)構(gòu)的工程實踐。(圖3)在雙箱之間建立強大的橫向連接、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一道“工”形連接，其腹板同樣與封閉箱的橫隔板連通。
大橋為雙跨吊結(jié)構(gòu)，北邊跨與中跨主梁連續(xù)長計達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)研究成果達到國際領(lǐng)先水平。
主纜架設的第一根先導索在國內(nèi)首次由直升飛機牽引過海成功。大橋主纜長度（2880米）和材料強度（1770Mpa）兩項技術(shù)指標均為國內(nèi)第一，并首次實現(xiàn)大跨徑懸索橋主纜鋼絲的國產(chǎn)化。
建設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。
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、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12000噸，節(jié)段制作突破150毫米高強度厚板低溫焊接、合龍節(jié)段縱向分塊節(jié)段制造安裝、重達630噸的大節(jié)段翻身、裝船、運輸，以及水平預拼裝和機加工等技術(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。精度符合國際現(xiàn)行標準，設計、制造、安裝技術(shù)達到世界一流水平，實現(xiàn)了我國橋梁大型高精度復雜鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的跨越式進步。（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個月的時間就建設完成，創(chuàng)造了中國大橋建設速度的新記錄。它以“在技術(shù)與材料創(chuàng)新、美學價值、環(huán)境和諧等方面有著突出貢獻的橋梁建造工程”的贊譽獲得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)
主橋為雙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準設計。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)，采用塔梁連接處設置縱向彈性約束（無豎向支座）的半漂浮體系。工程建設條件極為困難：橋位區(qū)年均179天風力超6級；水深流急；以淤泥和粉砂為主覆蓋層厚達270米，持力層在－80米以下；通航密度高，日均通過船只2300多艘，高峰達到5000艘。
考慮到風暴潮、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，標準節(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)，遠小于1/3000的設計要求。
大橋采用平行鋼絲扭絞型斜拉索，1770 Mpa、直徑7.0毫米的鍍鋅高強鋼絲由中國首批生產(chǎn)，鋼絲強度、彈模、扭轉(zhuǎn)等13項指標國際接軌，結(jié)束了橋梁用高強鋼絲母材依賴進口的歷史。
蘇通大橋施工中最大單懸臂長度達540米，施工期抗風安全是大橋建設成敗的關(guān)鍵。主梁采用帶風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米的世界紀錄。剩余的13片、總長198.4米鋼箱梁于6月9日吊裝完畢，實現(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，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，代表了當前中國橋梁建設的最高水平。大橋榮獲美國國際橋梁會議2008年度“喬治·理查德森獎”、美國土木工程師學會2010年杰出工程獎和我我國國家科技進步一等獎。
世紀之初，與東海大橋同期建設的杭州灣跨海大橋全長36公里，按6車道高速公路標準建設，設計基準期為100年。(圖8)
大橋位于世界三大強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、預制化、機械化”的設計原則，采用“整孔工場預制、大型機具運架、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噸步履式架橋機成套設備和起重能力3000噸的海上運架一體船，分別實現(xiàn)了50米箱梁整體梁上運架和70米箱梁的水上整孔架設工藝。
跨海大橋建設的過程是一個不斷創(chuàng)新的過程，先后開展了１３８項專題研究，獲得了２５０多項技術(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，建設起一座體現(xiàn)我國跨海橋梁最新技術(shù)成果的標志性工程。
在潮差大、潮流急、臺風多等極為復雜的自然條件下，順利完成了水下基礎(chǔ)、大型梁板預制、海上吊裝和梁上架梁等多項高難度、高風險施工作業(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”的施工安全新紀錄，創(chuàng)立了橋梁建設安全管理的新典范，受到交通運輸部和國家安監(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險的工程，已于2010年12月開工建設；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都是建立在具有國際先進水平的全橋抗風、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)進步，反映出中國橋梁工程勘察、設計、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橋梁建設實現(xiàn)全面技術(shù)進步
在收獲眾多高品質(zhì)的橋梁工程的同時，我國橋梁工程的標準規(guī)范、計算理論、結(jié)構(gòu)分析、模型試驗、材料科學、施工工藝、施工設備、施工控制、檢測技術(shù)、專用設備等方面的綜合技術(shù)取得了長足的進步，一大批科技創(chuàng)新成果、新的成套技術(shù)、新的工法、新的大型專用機具設備應運而生。
覆蓋橋梁工程專項技術(shù)研究的一批國家級重點實驗室在關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)中不斷成長，科技研發(fā)實力達到國際先進水平。
最可寶貴的是，通過工程實踐摔打錘煉出了一支能打硬仗和擁有國際競爭力的建設隊伍，培養(yǎng)出來了具有國際知名度的工程院士、設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)略的貫徹實施，核心競爭力大大增強，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)達國家也開始了解我們的技術(shù)實力，主動邀請我們參與競爭。
30年的建設，實現(xiàn)了“建設一批國際一流的橋梁工程，取得一批國際先進和領(lǐng)先的科研成果，培養(yǎng)一支有國際競爭力的人才隊伍”的目標。
新世紀頭十年新建公路橋梁37.9萬座，合計總長2萬公里，相當于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)，又吸收國外建設先進技術(shù)與經(jīng)驗的自主創(chuàng)新之路。
4 現(xiàn)代工程管理科學的新實踐
橋梁發(fā)展成績中既有自然科學領(lǐng)域的應用技術(shù)進步，也飽含著社會科學領(lǐng)域的管理科學的進步。橋梁建設者深切認識到，純應用技術(shù)本身并不能確保工程項目的成功。
4.1工程建設的市場化運作模式
經(jīng)過十幾年的新舊體制的磨合和建設項目管理實踐，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”的依法管理方面過渡。1998年交通部推行了“四制”管理，即項目法人責任制、招投標制、工程監(jiān)理制和項目合同制，確立了路橋建設的市場化運作模式，工程建設形成以業(yè)主（即法人）為中心的設計、施工、監(jiān)理、科研、咨詢“一橋六方”建橋團隊和產(chǎn)學研科技攻關(guān)體系。一批特大型跨江海橋梁工程的實踐走出了一條有中國特色的建設管理新模式。
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項目大多組建“建設指揮部”作為項目法人、代表政府行使建設職權(quán)的管理模式。建設指揮長由地方交通廳的領(lǐng)導擔任，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)過建設管理的實踐，鍛煉出了一批專業(yè)化的優(yōu)秀管理團隊。例如，“在南京二橋建設后，原有管理骨干又轉(zhuǎn)移到三橋、四橋建設上，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，蘇通大橋建設指揮部的領(lǐng)導和骨干都是經(jīng)過江陰大橋、潤揚大橋建設實踐的管理人才。“成功的主要經(jīng)驗，就是經(jīng)過幾座橋的建設磨練，管理人員越來越專業(yè)，經(jīng)驗越來越豐富，處理復雜事務的能力越來越強。管理人員的技術(shù)、經(jīng)驗、能力得到了傳承、積累和提升，整個管理團隊的專業(yè)化水平越來越高。”這些基礎(chǔ)性工作為開展“項目代建制”奠定了基礎(chǔ)。
我國橋梁工程項目普遍采用“大橋建設指揮部”負責建設實施和“大橋管理局”負責運管的模式，形成建設與運營理兩個階段的分割（分隔）管理。
“港珠澳大橋管理局”作為項目法人被賦予的職責是負責項目的具體實施和運營管理。港珠澳大橋為“工程全壽命”負責，建設管理與運營管理的結(jié)合（一體化），實現(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。在設計階段就應該一并考慮工程建成后養(yǎng)護、維修和管理的問題，力求達到總體資源消耗最小的目的。
當前，大橋工程項目普遍采用“設計－招標－建造”下的“業(yè)主－施工－監(jiān)理”的建設模式。近十年中，一些項目開始了“設計施工總承包”的試點工作。
建設中的港珠澳大橋?qū)Ω呖萍己透唢L險含量的島隧工程，采用了“設計施工總承包”的模式，有效融合設計及施工的各自優(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)代工程建設管理的探索
20世紀80年代中期，公路工程建設適時開展了“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，抓住制度建設這一主要矛盾是搞好工程質(zhì)量工作的有效途徑。
從潤揚大橋開始，特大型橋梁工程的建設成套技術(shù)研究中增加了建設管理軟科學研究課題。理論研究與工程實踐相結(jié)合，探索符合橋梁建設特點的現(xiàn)代管理模式。
潤揚大橋的“無縫隙管理”。潤揚大橋是主橋跨徑1490 m的“中國第一、世界第三”的懸索橋工程，總投資58億元，工程建設歷時五年，于2005年竣工通車。
潤揚大橋建設確立了“潤揚大橋無小事、無易事、無虛事”的“無縫隙管理”理念，致力于管理機制創(chuàng)新。在工程建設管理上逐步形成了“規(guī)劃管理科學、決策論證充分、管理思路開闊、招投標工程嚴格、管理方式高效快捷、手段先進和以科技創(chuàng)新為后盾”等六個方面的特色。國家發(fā)改委、建設部等八部委聯(lián)合檢查組認為“潤揚大橋工程是目前國內(nèi)建設管理最好的項目之一”。潤揚大橋?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，工程項目獲得國家科技進步二等獎。
杭州灣大橋在建設管理體制上，指揮部一改傳統(tǒng)的總監(jiān)辦管理模式，由業(yè)主承擔總監(jiān)辦的大部分職責，以直接管理替代間接管理，全面加強“四控兩管一協(xié)調(diào)”工作；在管理機制上，確立了科學管理、精細管理和文明管理等現(xiàn)代管理理念，全面實施工作程序化、管理信息化、技藝標準化、獎懲合同化、運作市場化等現(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”的施工安全新紀錄，創(chuàng)立了橋梁建設安全管理的新典范。受到交通運輸部和國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局通報表彰。工程項目獲得國家科技進步二等獎。
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，工程建設歷時5年，于2008年建成投入使用。
蘇通大橋建設管理的核心是“綜合集成”。建立的“全系統(tǒng)、全壽命、全團隊”的“三全”思維充分體現(xiàn)了全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學發(fā)展觀。從管理學的視角出發(fā)，建設管理的研究與實踐圍繞著“工程哲學—工程認識論—工程方法論—工程管理體系設計—工程管理現(xiàn)場執(zhí)行”的完整系統(tǒng)脈絡展開。建設質(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)量檢驗計劃，實現(xiàn)網(wǎng)絡化、單元化、精細化管理。跨江大橋各項質(zhì)量指標均優(yōu)于設計和規(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”的工程建設對項目管理提出了全新挑戰(zhàn)。
建設管理要實現(xiàn)跨區(qū)溝通、工程與經(jīng)濟社會統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，要實現(xiàn)多學科、多專業(yè)、多層次技術(shù)的融合、國內(nèi)外上百支團隊數(shù)萬名建設者智慧的有效集成等，應該說,“系統(tǒng)整合”是工程項目管理的核心內(nèi)涵。
大橋管理局作為項目法人以“項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)標準體系覆蓋前期、設計、施工和營運等4個階段的質(zhì)量控制，以國際標準化組織最新的系統(tǒng)工程標準的“工程單元分解結(jié)構(gòu)（OBS）”開展各項工程管理活動，并引進對“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。這些扎實的前期工作為推行標準化、規(guī)范化管理奠定了基礎(chǔ)。
公路工程建設的“五化”管理。十幾年來，橋梁工程建設管理實踐的基本經(jīng)驗是：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)濟與社會的綜合管理。
“面對著新世紀第二個十年，交通基建項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)造性作為建設管理的核心理念；二是項目管理專業(yè)化。管理學原理闡明，組織機構(gòu)決定組織行為。項目法人作為工程項目的組織者、協(xié)調(diào)者和集成者，對于工程建設的成敗起著決定性作用；三是工程施工標準化。沒有規(guī)矩不成方圓，標準就是規(guī)范建設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，實現(xiàn)管理過程的全控制，達到規(guī)范管理流程、提高管理效能、降低管理成本的目的；五是日常管理精細化。注重細節(jié)、立足專業(yè)、科學量化，是精細化管理的三大原則；精、準、細、嚴，是精細化管理的四大要求。” [3]
中國橋梁建設在取得眾多國際先進的實體成果的同時，也成就著大型復雜工程管理科學的創(chuàng)新成果，這是由橋梁大國走向技術(shù)強國的重要內(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)模建設中，建設者技術(shù)素質(zhì)參差不齊、建設管理粗放、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：一些投入運營的工程過早地出現(xiàn)混凝土劣化、鋼線材腐蝕、構(gòu)造細部與附屬設施病害等耐久性通病。“重建輕養(yǎng)”又導致病變擴散，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)在動力效應下連接節(jié)點上出現(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準的橋梁工程（約占橋梁總數(shù)量的1/5）也面臨重載交通的嚴峻考驗。
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、標準規(guī)范修訂補充滯后于工程發(fā)展；面對不斷出現(xiàn)的新問題，缺少扎扎實實的科學研究成果支撐；面對新型結(jié)構(gòu)，缺乏機理研究、風險分析和技術(shù)保障措施；設計移植和模仿較多、自主創(chuàng)新較少；施工工藝設備滿足不了需求，養(yǎng)護機具設備落后等。
在搶抓戰(zhàn)略機遇期開展新一輪大規(guī)模基礎(chǔ)設施建設之時，要堅持可持續(xù)發(fā)展，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，處理“又好又快”、建設與養(yǎng)管、基礎(chǔ)設施硬件建設與安全服務軟環(huán)境建設等辯證關(guān)系，以實現(xiàn)社會效益的最大化。
5．1堅持科學發(fā)展，正確處理“又好又快”的辯證關(guān)系
幾十年來，橋梁建設的指導原則都是“安全、適用、經(jīng)濟、美觀”，隨著社會的進步和理念的提升，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。
應該認識到，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。有效服務期達不到工程設計壽命就是資源浪費，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準規(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)造細節(jié)、施工工藝、養(yǎng)護管理等環(huán)節(jié)上沒有相應的耐久性指標和質(zhì)量保障措施。事實上，“結(jié)構(gòu)耐久性”也正是20世紀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搶工期。各級領(lǐng)導和項目業(yè)主都應該清楚地知道一個科學道理：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“獻禮工程”干擾工程建設的安全與質(zhì)量管理，要堅決杜絕違反科學的“長官意志”和不規(guī)范的“業(yè)主行為”。
新的橋梁設計規(guī)范明確了“公路橋涵結(jié)構(gòu)設計基準期為100年”的要求（國外也有120年甚或150年的要求），工程建設應該保障使用壽命的實現(xiàn)。
橋梁建設要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展就要在“又好又快”上下功夫。“好”字應該體現(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)略機遇期的需要。在橋梁建設實踐中，確保質(zhì)量第一、安全為先，不僅要有嚴謹科學的態(tài)度，更要有實事求是的堅守，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“建設與養(yǎng)管”的辯證關(guān)系
外國同行在贊譽我國橋梁建設成就之時，也紛紛提醒“是否已為大量新橋投入運營做好了養(yǎng)護管理的準備？”
事實上，隨著每年幾萬座新建橋梁陸續(xù)投入運營，養(yǎng)護管理的任務越來越重。“重建輕養(yǎng)”的錯誤傾向要堅決扭轉(zhuǎn)。應該樹立起：“建設是發(fā)展，養(yǎng)護管理也是發(fā)展；建設是生產(chǎn)力，養(yǎng)護管理也是生產(chǎn)力”的理念。長達數(shù)十年乃至百年的運營期中的養(yǎng)護管理能使工程品質(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、養(yǎng)護和運營管理的綜合效益最優(yōu)為目標。在設計階段就應該一并考慮工程建成后養(yǎng)護和運營管理的問題，力求達到總體資源消耗最小的目的。降低初期建設成本不能以增加后期養(yǎng)護成本為代價。
總之，建設高品質(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，實現(xiàn)成本效益比最優(yōu)。
5．3強化“社會管理”，建立和諧的運營環(huán)境
運營管理是保障工程構(gòu)造物可持續(xù)服務的必不可少的重要環(huán)節(jié)。近些年來，不斷出現(xiàn)嚴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)導致坍塌等惡性事故。事故的深刻教訓是：無論是路橋的使用者還是運營管理的執(zhí)法者，都是有法不依、有章不循，法規(guī)成為一紙空文，運營處于“無序”狀態(tài)，“亂象”叢生。
在社會不斷進步、基礎(chǔ)設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，硬件建設實現(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)境建設的核心。社會人的科學素質(zhì)、守法意識、社會責任感等綜合素質(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”也應該成為科學發(fā)展的共識。
茅以升先生說：“橋梁是一國文化的一個特征。”加強全民文化和品德教育，提升工程建設者和使用者的科學素質(zhì)同樣是一項艱巨的“建設工程”，使“功德觀、民族魂、使命感”成為橋梁文化的精髓。
6 結(jié)束語
中國橋梁建設任重而道遠，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。
當前，建設者正面臨著超大跨徑、深水基礎(chǔ)、特高橋墩、特長橋梁工程建設和“協(xié)作體系，組合結(jié)構(gòu)，復合材料”新型橋梁的技術(shù)挑戰(zhàn)；建設管理也面對著深化精細管理、推進文化管理的新探索。
大規(guī)模的橋梁建設是我國橋梁技術(shù)創(chuàng)新和實現(xiàn)超越的難得歷史機遇，也是實現(xiàn)技術(shù)強國戰(zhàn)略目標的寶貴歷史性資源。抓住歷史機遇，提升理念，自主創(chuàng)新，精心建設，出橋梁工程的精品、出技術(shù)進步的成果、出過硬的人才隊伍，最大效益地利用好這個歷史資源，是橋梁建設者的歷史責任。
