隨著我國自主知識產(chǎn)權客運專線橋梁技術標準體系的基本形成,我國高速鐵路橋梁建設的快速進步期已然來臨。據(jù)各橋梁所占線路比例數(shù)據(jù)顯示,我國目前在建的廣珠城際鐵路橋梁所占線路比重為最高,達到了90%以上。而剛剛開建的滬寧鐵路橋梁比重約達67%;京石鐵路橋梁占約218.4km,占正線線路長度77%;全長9270米的南京大勝關長江鐵路橋梁成為目前世界上設計運行速度最高的鐵路橋梁;全長1318公里的京滬高速鐵路橋梁總長達1060公里,橋梁比重為80%,其中昆山特大橋以164.8公里成為我國客運專線中的橋梁長度之最。
中國工程院院士秦順全
我國鐵路學習借鑒世界發(fā)達國家高速鐵路建設技術和成功經(jīng)驗,探索和積累符合國情的高速鐵路橋梁建設的技術標準、設計技術、建造技術,在高速鐵路橋梁設計、施工、科研以及建設管理等方面實現(xiàn)了重大跨越。目前我國深水大跨橋梁建造技術已邁入世界先進行列。
為記錄我國高速鐵路橋梁建設的偉大成就,針對鐵路橋梁在設計施工、技術創(chuàng)新、質(zhì)量管理、未來發(fā)展等多方面的問題,記者專訪了我國橋梁專家——中鐵大橋局集團總工程師、中鐵大橋勘測設計院有限公司董事長秦順全。
記者:中國高速鐵路橋梁的建設正吸引著世界的目光,許多在世界高速鐵路橋梁發(fā)展史上具有里程碑意義的橋梁,將在當今的中國誕生。斜拉橋作為具有較大跨越能力的一種橋型,勢必在未來的鐵路建設中占有一席之地,并以其自身特點充分展示其可行性和競爭力。作為在斜拉橋領域內(nèi)積極創(chuàng)新的踐行者,秦總請您談談我國在此方面的成果。另外,中國橋梁已經(jīng)邁向了世界先進行列,那么您認為我國橋梁設計在環(huán)保、生態(tài)、景觀等方面應考慮的細節(jié)有哪些?怎樣在尋找拓展市場切入點的同時,盡快融入國際市場呢?
秦順全:在斜拉橋建設中,盡管我國起步比發(fā)達國家晚,但經(jīng)過近幾十年的艱苦努力,我國斜拉橋建設已經(jīng)躋身于國際先進行列。同時,我國也是世界上擁有大跨斜拉橋最多的國家。像天興洲長江大橋在當今世界同類型大橋中就擁有“跨度、荷載、速度、寬度”4項第一:主跨504米,比世界第二的丹麥厄勒海峽大橋長14米,可同時承載2萬噸的荷載,按天興洲大橋4條鐵路線加6車道公路推算,荷載能力至少是武漢長江二橋的6倍,設計時速為250公里,是世界已建的最大跨度公鐵兩用斜拉橋。像蕪湖長江大橋這樣主跨312米的公鐵兩用橋,采用低塔斜拉橋式,在世界上也是十分罕見的。蕪湖長江大橋融入了當代橋梁建設的最新技術,也創(chuàng)造了中國橋梁史上的諸項第一;南京大勝關長江大橋是京滬高鐵上的控制性工程,設計時速300公里,是中國首座高速鐵路過江大橋,是世界上300公里級高速鐵路橋中設計荷載最大,跨度最大的橋梁;蘇通長江大橋是世界第一大跨度斜拉橋,其跨度比目前世界上第二大跨徑斜拉橋日本多多羅大橋還長198米。從上述例子來看,我們有理由讓大家相信,中國的橋梁技術必將在世界占有舉足輕重的地位。
關于環(huán)保和生態(tài)方面的問題,以前在這方面注意的比較少。由于環(huán)保是我國的一項基本國策,隨著鐵路大規(guī)模的建設,我們也開始重視項目以外的附屬設施、環(huán)保、生態(tài)等問題。景觀設計是作為環(huán)境保護的一部分而提出來的,以前的設計者和建造者主要考慮了功能上的要求,主要思路是架橋而不破壞自然景觀。但近年,鐵路橋梁,尤其是靠近城市的橋梁已越來越重視城市橋梁的美學設計。在確保功能實現(xiàn)的前提下,努力追求橋梁建筑造型與城市的環(huán)境、自然及人文景觀相協(xié)調(diào),將是橋梁設計上的美學主流方向。
同時,我們也十分關注國外的先進建橋技術,這不是說一定要引進國外的什么東西,而是要了解他們在做什么,以及如何做。只有了解別人的技術,我們才能做到更好。我們正逐步邁向國際建橋市場,是有熟悉國外橋梁建設的運作情況,把握國外橋梁的技術動態(tài),才有利于我們尋找拓展市場的切入點,并盡早融入國際市場??傮w來說,我國橋梁在向高強、輕型、大跨、整體和美觀等國際化方向發(fā)展。
記者:回顧我國鐵路橋梁活載標準和設計規(guī)范的演變、動力設計問題以及橋梁建設發(fā)展的歷程,請您對我國鐵路橋梁的發(fā)展現(xiàn)狀進行簡略的評述。我國鐵路橋梁要從設計理論到建設水平趕超世界一流水平應該注意哪幾個問題?
秦順全:隨著鐵路橋梁事業(yè)的迅猛發(fā)展,我國在橋梁設計理論、建造技術和裝備方面已達到了世界先進水平。
建國以來,鐵路機車、車輛的發(fā)展情況決定了鐵路活載標準的演變過程。鐵路活載標準,是根據(jù)目前廣泛使用的機車、車輛及其將來可能的發(fā)展來制定,并以此作為車輛荷載對橋梁進行設計。檢驗標準和設計標準雖然有點脫節(jié),但不影響活載標準設計的橋梁具有足夠的安全度,也不會影響機車運行的穩(wěn)定舒適性。近幾十年我國鐵路橋梁無論在數(shù)量上,還是在設計理論、制造工藝、架設技術方面,都取得了巨大發(fā)展,在各個不同時期體現(xiàn)出明顯的特點。如我國鐵路橋梁設計者越來越認識到橋梁動力特性研究的重要性,車─線—橋藕合響應理論計算工作取得了可喜的成績,并在高速鐵路建設等方面得到了應用。
回顧過去,雖然鐵路橋梁建設取得了豐碩成果,但仍不能滿足需要,仍將在相當長的一段時期內(nèi)處于高速發(fā)展階段。因此,我們還要注意一些問題。如在車橋振別動理論、計算機輔助設計、可靠度設計理論等方面還應加快普及和應用;以動態(tài)發(fā)展的觀念看待規(guī)范、標準。在借鑒國外經(jīng)驗的同時,及時總結自己的成果和經(jīng)驗,特別是在新結構、新工藝、大跨度橋的設計和建造技術等方面,加速補充和完善我國的規(guī)范和標準;注重保護和利用新技術、新工藝,提高建橋速度和水平。如秦沈客運專線上架設整孔箱梁的架橋機,南昆線上使用的60米簡支梁造橋機等,本身就是橋梁建設的成就,也對我國鐵路橋梁建設起到了積極的作用,今后的橋梁設計和建造應充分利用、改進這些技術設備。
秦順全,男,四川德陽人,1963年出生。中鐵大橋院董事長和中鐵大橋局總工,西南交通大學、東南大學的兼職教授和博士生導師,教授級高工,2009年當選中國工程院院士。長期從事大型橋梁設計、理論研究、科研和施工技術管理工作。主持了多座大橋的設計施工,提出斜拉橋安裝無應力狀態(tài)控制法新理論。