項海帆，著名橋梁及結構工程專家，中國工程院院士，曾擔任國際橋梁及結構工程協會（IABSE）副主席。

 

　　中國橋梁的造價從表面上看比歐美國家低，于是造成一種錯覺，似乎中國橋梁的經濟性是最好的。然而，仔細思考后感到事實并非如此。

 

　　1．由于中國的人工低廉，許多橋梁工地都聚集了大量農民工，使用相對落后的裝備建橋。雖然也能建成大橋，甚至是破紀錄的大橋，但中國橋梁的設計標準偏低，施工質量存在隱患，這也是造成中國橋梁容易早期劣化和不耐久的最重要原因。此外，中國橋梁的施工標準也偏低，定額又偏低，業主還想盡量壓低標價，使承建的施工企業沒有利潤空間來進行研發和更新先進裝備，而只能使用和添置低效的落后設備，以人海戰術來完成。而且，還通過層層分包以降低資質來節約成本，最終損害的還是工程質量和耐久性。因此，雖然中國橋梁的一次性投資較低，但如果使用壽命很短，日后的養護和加固費用又十分巨大，從全壽命的觀點看，仍是很不經濟的。

 

　　2．中國的大橋建設，常常由業主先選擇設計單位，然后由一家做方案比選，通過專家咨詢會議討論決定最終實施方案。在方案的經濟性比較中常會發現一些違反常理和人為的因素，甚至為了迎合業主的意愿而完全不顧經濟性，使不經濟的、怪異的、難以施工的不合理方案通過虛假的經濟指標和不科學的“理由”得以實施。最后，只得再追加預算，使工程經濟性原則形同虛設。 

 

　　3．橋梁的經濟性的重要指標是每平方米橋面的材料用量，在國際設計競賽中都十分重視這一體現競爭力和技術水平高低的指標。由于中國在材料工業方面的差距，大橋的材料等級是相對落后的。例如鋼箱梁的設計，歐美各國主要采用HPS460（歐洲）、HPS480（美國）、BHS500（日本）的高性能鋼材，甚至在局部的高應力區還用少量HPS560、HPS690，以減少厚板，簡化構造和制造的難度。中國都是采用唯一的一種S345鋼材，而且不同厚度鋼板的焊接工藝又十分不便，也是很不經濟的。在混凝土結構方面，中國大都用C50級，而國外的高性能HPC80已商品化。由此，中國的混凝土橋梁往往顯得相對粗笨和肥胖，而國外的混凝土橋梁就纖細輕巧得多（外形尺寸較小，壁厚也較薄），使混凝土用量大大減少，存在明顯的差距。 

 

　　4．國際橋協的同行曾多次問我：為什么在長江中游要造大跨度懸索橋？長江中游（南京-武漢）為內河一級航道（5000t級），通航凈高24米，500米左右的一孔斜拉橋或2×250米的分孔通航也能滿足要求，不宜追求大跨。武漢以上為二級航道（3000t級），通航凈高18米，除地形地質條件不利而必須一跨過江外，更不應盲目追求大跨。至于湘江、贛江等支流均為內河三級航道（1000t級），通航凈高僅10米，盲目追求大跨是完全不能接受的，也是極不經濟的。

 

　　5．目前，斜拉橋的跨度已突破千米，且尚有發展的潛力，在1200米跨度范圍內，完全自錨的斜拉橋的經濟性將明顯優于懸索橋。而且，多跨斜拉橋的剛度，抗風穩定性和可施工性也優于多跨懸索橋。例如，法國設計的希臘Rion-Antirion橋（圖1），水深65米，且位于地震區，通航18萬噸海輪，采用了十分經濟合理的多跨560米斜拉橋方案和創新的加筋土抗震基礎，也沒有采用多跨懸索橋方案。又如德國和丹麥之間的費馬恩海峽的橋梁方案（Fehmarnsund Bridge）選用多跨780米的斜拉橋，可滿足20萬噸海輪的通航要求，是最經濟的跨海工程方案，也為我國長江下游的越江工程和東南沿海的跨海連島工程提供了重要的借鑒（圖2）。
 

 

　　圖1 希臘Rion-Antirion橋

　　 

　　圖2 德國和丹麥之間的費馬恩海峽的橋梁方案 

 

　　加強中國橋梁界的經濟性理念，建議學習發達國家的以下成功經驗：　 

 

　　1．首先，要慎用造價較昂貴、施工期也較長的懸索橋，無論在長江下游的越江工程、沿海的跨海連島工程，以及中西部山區的跨谷工程中，都應優先考慮相對較經濟且拉索可以更換的斜拉橋或者拱橋方案。如必須采用懸索橋時一定要提出充分的理由，而且，對于不可更換的主纜防腐要認真處理，以保證其壽命期中的耐久性。不能僅以追求跨度為由，不顧經濟性原則而隨意確定懸索橋方案。

　　 

　　2．在大橋建設的規劃或預可階段，先由業主根據已建成橋梁的成熟經驗制定一個最經濟的方案（不一定是創新的和最美觀的）作為基礎性方案，用以確定投資預算的基準線。在隨后的設計競賽或征集方案中，為鼓勵創新的目標或標志性的景觀要求，可允許適當超過基礎性方案的造價，但要有一個限度。德國的做法是不超過10%，對于城市小跨度橋梁，因投資較少，可因特殊的景觀要求放寬至15%，超過15%的方案將不予接受，以體現經濟性原則的重要性。

 

　　3．重要的大橋工程應通過公開、公平、公正的設計競賽體制，確定優勝方案和設計單位，避免由一家做方案比選的弊端。同時，也可鼓勵各設計單位提高以創新和經濟理念為基礎的競爭動力，對中國橋梁的發展和進步是十分有益的。

 

　　4．在方案比選中一定要列出每平方米橋面材料用量的指標，并和國外先進指標作比較，以鼓勵使用高性能材料以及通過精細化的設計，使物盡其用，避免保守和浪費的設計，也可防止模仿、抄襲和不思進取的惡習，盡快縮小和發達國家的差距。

 

　　5．在進行巨型跨海大橋工程的規劃時，常常有“橋隧之爭”，如瓊州海峽工程、浙江沿海的連島工程和崇明越江工程等，就要十分注意橋梁方案的經濟性，以顯示出對隧道方案的優勢。同時，又要承認橋梁在耐久性方面的不足采取切實措施保證150年甚至200年的使用壽命。對跨海工程的通航要求要進行科學的論證，如果只有少量大噸位的海輪偶爾通過橋孔，就應當采取限速的“約束航行”，降低通航標準，而不宜盲目追求造價昂貴的超大跨度懸索橋方案，從而失去對隧道方案的競爭力。

　　 

　　6．前面提到中國的設計標準和施工定額偏低，這是因循蘇聯體制的規范遺留下來的問題。要解決中國橋梁的耐久性，實現全壽命的經濟性，必須提高質量觀念，依靠先進裝備，加強耐久性設計和建立對全壽命的問責制等措施，做出優質和耐久的橋梁。要適當提高施工定額，保證施工企業有合理的工期和造價，以便讓施工企業有利潤空間進行創新的研發工作和裝備的升級換代。用過低的“偽經濟”造價做出“短命”的橋梁是中國橋梁不經濟的要害。　 

 

　　7．評審專家也要把經濟性原則放在重要位置，以對人民負責的態度抵制一切不正常的“公關”活動，避免不經濟的方案得以批準實施。對于隨意浪費國家投資的極不經濟的案例，要在業內進行批評、公開披露、汲取教訓，以杜絕類似事例的蔓延，在橋梁界弘揚節約的美德。

 

　　中國還是一個有十三億人口的發展中國家，人均GDP仍在100位以外。橋梁建設的投資都是人民的血汗積累，容不得隨意浪費。橋梁設計的六項原則中并沒有要求設計者去追求跨度的突破以及多少“第一”和“之最”。盡管各種橋型目前的紀錄跨度都還沒有達到可行的跨度極限，但我們不能僅僅為了追求跨度第一而不顧經濟原則。因此，橋梁工程師一定要把自己的創造力集中到創新、質量和美觀這三個方面，同時還要十分重視經濟性指標，努力建造出優質、耐久又美麗的橋梁，為民造福。