摘要：介紹了港珠澳大橋的建設(shè)背景、目標(biāo)、橋梁結(jié)構(gòu)和景觀文化設(shè)計(jì)方案;總結(jié)了港珠澳大橋建設(shè)成就及經(jīng)驗(yàn);概述了在“大型化、工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化”建設(shè)理念下開展的橋梁工程新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備等創(chuàng)新成果;提出了在建設(shè)交通強(qiáng)國時(shí)代背景下，我國橋梁強(qiáng)國建設(shè)的高質(zhì)量發(fā)展理念、工業(yè)化技術(shù)路徑及建設(shè)要點(diǎn)、體制機(jī)制創(chuàng)新途徑。

　　關(guān)鍵詞：橋梁工程;港珠澳大橋;景觀文化;理念;創(chuàng)新

　　引言

　　2018年10月23日，在中國伶仃洋這片神奇的海域，被譽(yù)為“新世界七大奇跡”之一的港珠澳大橋建成開通。港珠澳大橋是具有國家戰(zhàn)略意義的世界級(jí)跨海通道。項(xiàng)目的建成開通，完善了粵港澳三地高速公路網(wǎng)絡(luò)及綜合運(yùn)輸體系，構(gòu)建了三地一小時(shí)交通經(jīng)濟(jì)生活圈，提升了大灣區(qū)的綜合競爭力;不僅顛覆了三地之間的時(shí)空距離，更是連接了三地的民心距離，對(duì)加強(qiáng)三地人文交流、貿(mào)易往來和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以及“一國兩制”方針的實(shí)施，維護(hù)祖國繁榮昌盛，都具有重大意義。港珠澳大橋已不再是一般概念上的橋梁工程，她是一項(xiàng)“橋梁、海底隧道、橋隧轉(zhuǎn)換人工島”(以下簡稱“橋島隧”)一體化多專業(yè)的世界級(jí)超級(jí)集群工程，技術(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)巨大，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高和建設(shè)條件復(fù)雜。

　　建筑橋梁論文： 橋梁測繪項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

　　鑒于項(xiàng)目面臨的工程技術(shù)、施工安全、環(huán)境保護(hù)、建設(shè)管理等方面的挑戰(zhàn)，提出并推行了“大型化、工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化”工程工業(yè)化建設(shè)理念，依靠當(dāng)今先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和國家強(qiáng)大的工業(yè)實(shí)力，取得了大量重大科技創(chuàng)新，解決了眾多重大工程挑戰(zhàn)，確保了“高品質(zhì)、長壽命”重要目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。港珠澳大橋的高質(zhì)量建成，標(biāo)志著我國已邁入世界超級(jí)跨海通道建設(shè)強(qiáng)國行列，她是我國土木工程和交通建設(shè)的一座豐碑。

　　推動(dòng)橋梁工程的高質(zhì)量發(fā)展與創(chuàng)新實(shí)踐，是實(shí)現(xiàn)我國“交通強(qiáng)國”建設(shè)目標(biāo)的重要抓手。這為我國“橋梁強(qiáng)國”發(fā)展帶來了全新的戰(zhàn)略機(jī)遇，也對(duì)橋梁建設(shè)提出了新要求。港珠澳大橋?yàn)樾聲r(shí)代橋梁高質(zhì)量建設(shè)發(fā)展的理念及技術(shù)創(chuàng)新提供了優(yōu)良分析樣本和基礎(chǔ)平臺(tái)。總結(jié)分析其建設(shè)成就和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行思想、理念、技術(shù)、管理方面的認(rèn)識(shí)再提升，為后續(xù)橋梁建設(shè)提供借鑒和指導(dǎo)，是港珠澳大橋建設(shè)者對(duì)我國橋梁強(qiáng)國建設(shè)義不容辭的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。

　　1港珠澳大橋工程

　　1.1工程概況

　　港珠澳大橋跨越珠江口伶仃洋海域，是《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中的重要交通建設(shè)項(xiàng)目。公路等級(jí)為雙向車道高速公路，設(shè)計(jì)行車速度100km/h，設(shè)計(jì)使用壽命120年。項(xiàng)目主線全長約56km，其中：主體工程長29.6km，包括橋梁長22.9km、海底隧道長約6km、個(gè)人工島各長625m(面積各約10萬);香港口岸人工島(面積約130萬);珠澳口岸人工島(面積約217萬);香港連接線長約12km;珠海連接線長約13.9km[1]。

　　1.2建設(shè)理念

　　項(xiàng)目提出了“建設(shè)世界級(jí)的跨海通道、為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)、成為地標(biāo)性建筑”3大建設(shè)目標(biāo)。項(xiàng)目建設(shè)面對(duì)4方面巨大挑戰(zhàn)：工程技術(shù)、施工安全、環(huán)境保護(hù)及建設(shè)管理。為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，針對(duì)項(xiàng)目建設(shè)條件、目標(biāo)和需求，設(shè)計(jì)提出了基于“四化”即大型化、工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化的橋島隧建設(shè)理念、總體思想和指導(dǎo)方針，其本質(zhì)是工業(yè)化。港珠澳大橋建設(shè)的工業(yè)化水平達(dá)到了空前的高度，“四化”建設(shè)理念將引領(lǐng)中國橋梁及交通建設(shè)領(lǐng)域的工業(yè)化革命[1]。

　　1.3景觀文化

　　作為集群工程，橋島隧組成有機(jī)整體。在路線線形上，橋島隧形似珠鏈玉璧，深刻蘊(yùn)寓粵港澳三地的“珠聯(lián)璧合”文化內(nèi)涵。以此為總體景觀文化設(shè)計(jì)主題，結(jié)合對(duì)橋梁特征以及中西、三地、古今交融的本土文化特點(diǎn)和元素的分析，最終確定了以海洋文化元素為基礎(chǔ)的“通力合作”“和諧共生”“揚(yáng)帆順行”組合方案：“中國結(jié)”橋塔寓意三地通力合作，海豚形橋塔寓意人與自然和諧共生，風(fēng)帆形橋塔寓意揚(yáng)帆順行的大灣區(qū)建設(shè)發(fā)展。此外，人工島還采用了抽象的海洋“蠔貝”外形。項(xiàng)目設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了大型人工構(gòu)筑物的文化性和景觀性，具有鮮明的地標(biāo)性和獨(dú)特性[1]。

　　1.4橋梁方案

　　青州航道橋采用主跨458m雙塔斜拉橋，江海直達(dá)船航道橋采用個(gè)主跨258m三塔斜拉橋，九洲航道橋采用主跨268m雙塔斜拉橋。深、淺水區(qū)非通航孔橋分別采用110、85m跨徑大懸臂整幅鋼箱連續(xù)梁橋和分幅組合連續(xù)梁橋[12]。

　　1.5橋梁創(chuàng)新技術(shù)

　　項(xiàng)目開展了多項(xiàng)國家級(jí)科學(xué)攻關(guān)研究，取得了豐富的新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)、新工藝及新設(shè)備技術(shù)成果。主要包括：系統(tǒng)開展了考慮泥皮、防腐涂層及剪力環(huán)影響因素的大直徑鋼管復(fù)合樁承載性能和變形特征研究，揭示了受力與變形機(jī)理，提出了構(gòu)造及設(shè)計(jì)方法[3];研發(fā)了工具式沉樁系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了垂直度1/400的沉樁精度，研發(fā)了工具式墩臺(tái)定位安裝系統(tǒng)和柔性分離式止水系統(tǒng)，形成了3000噸級(jí)以上復(fù)雜海洋環(huán)境深水埋床法全預(yù)制墩臺(tái)設(shè)計(jì)施工成套關(guān)鍵技術(shù);形成了基于模具定位件的墩臺(tái)豎向預(yù)制匹配方法。

　　研制了全預(yù)制墩臺(tái)安裝專用φ75mm全螺紋高強(qiáng)鋼筋預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，形成了海上裝配化橋梁全預(yù)制墩臺(tái)構(gòu)件制造、安裝精度控制方法與標(biāo)準(zhǔn);提出了基于荷載譜、構(gòu)造細(xì)節(jié)、制造工藝、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)驗(yàn)證的長壽命正交異性鋼橋面板抗疲勞系統(tǒng)解決方法[4];研發(fā)了鋼箱梁正交異性鋼橋面板板單元制造關(guān)鍵技術(shù)，突破了鋼箱梁形肋與橋面板焊接熔深控制及檢測的技術(shù)瓶頸;建立了鋼箱梁板單元制造自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)線[5]。

　　研發(fā)了超大型長懸臂整體式與分離式鋼箱梁結(jié)構(gòu);形成了3000噸級(jí)以上鋼箱梁整體高精度制造與安裝技術(shù)，及超大型“中國結(jié)”形鋼結(jié)形撐設(shè)計(jì)、制造、施工關(guān)鍵技術(shù)[6]和超大型鋼塔設(shè)計(jì)、整體制造安裝成套關(guān)鍵技術(shù);研發(fā)了鋼箱連續(xù)梁減隔震設(shè)計(jì)技術(shù)、斜拉橋整體靜動(dòng)力受力性能最優(yōu)的結(jié)構(gòu)約束體系及鋼箱梁調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)渦激共振抑制技術(shù)[7，及抗拉強(qiáng)度1860MPa的鋅鋁合金鍍層平行鋼絲斜拉索和斜拉橋施工期取代臨時(shí)墩的拉索平衡技術(shù)10。

　　形成了鋼橋面鋪裝足尺仿真加速加載精確控溫試驗(yàn)技術(shù);研發(fā)了鋪裝集料的生產(chǎn)加工與精細(xì)分級(jí)技術(shù)并建立了自動(dòng)化生產(chǎn)線以及超大規(guī)模鋼橋面澆注式瀝青(GMA)鋪裝設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)及裝備，以及全自動(dòng)、全覆蓋的橋梁運(yùn)營期管養(yǎng)裝備，建立了120年設(shè)計(jì)使用壽命結(jié)構(gòu)耐久性綜合保障技術(shù)[1。上述成果應(yīng)用，為提高大橋工程品質(zhì)、確保設(shè)計(jì)使用壽命提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和有力保障。港珠澳大橋踐行“四化”建設(shè)理念，裝配化率達(dá)95%，開啟了我國裝配化橋梁的新時(shí)代。

　　2橋梁強(qiáng)國建設(shè)路徑

　　2.1橋梁高質(zhì)量發(fā)展建設(shè)理念

　　交通強(qiáng)國建設(shè)目標(biāo)對(duì)橋梁高質(zhì)量建設(shè)與發(fā)展提出了新要求。高質(zhì)量發(fā)展必須走創(chuàng)新、綠色、生態(tài)、環(huán)保、工業(yè)化、數(shù)字化、智慧化的發(fā)展道路[1。應(yīng)通過推行系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，依靠當(dāng)今先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和國家強(qiáng)大的工業(yè)實(shí)力以實(shí)現(xiàn)橋梁的“高品質(zhì)、長壽命、高智能”建設(shè)目標(biāo)。“四化”作為大工業(yè)化的設(shè)計(jì)理念，從設(shè)計(jì)施工的根本上保障橋梁的高質(zhì)量建設(shè)。必須終止傳統(tǒng)發(fā)展理念與模式，以體制機(jī)制為入手，在管理評(píng)價(jià)、技術(shù)升級(jí)、職業(yè)特征、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、投資造價(jià)、行業(yè)短板等生產(chǎn)全要素上實(shí)施創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

　　2.2景觀文化與設(shè)計(jì)創(chuàng)意

　　文化是工程活動(dòng)中的重要因素，是工程的靈魂。橋梁是文化的重要載體，文化價(jià)值是重要的橋梁價(jià)值之一，其外在形象折射出工程文化的光芒。橋梁建設(shè)應(yīng)把文化表達(dá)及景觀設(shè)計(jì)放在重要位置。橋梁景觀文化要充分展現(xiàn)優(yōu)秀的民族和國家文化，處理好民族與世界、傳統(tǒng)與現(xiàn)代的關(guān)系。既要體現(xiàn)文化自信，又要反映開放包容;既要符合傳統(tǒng)審美價(jià)值，又要契合時(shí)代特征;要融會(huì)統(tǒng)籌工程科技創(chuàng)新與文化藝術(shù)創(chuàng)造，讓橋梁工程結(jié)構(gòu)和建筑景觀文化融為一體，煥發(fā)出強(qiáng)大而持久的生命力[1。

　　橋梁景觀設(shè)計(jì)應(yīng)充分協(xié)調(diào)周圍環(huán)境，按照力學(xué)原則來體現(xiàn)橋梁自身的功能美和形式美;應(yīng)通過一定的設(shè)計(jì)手段和措施來實(shí)現(xiàn)橋梁設(shè)計(jì)的理念，并賦予其文化的傳承，力求建筑風(fēng)格與環(huán)境的和諧統(tǒng)一;應(yīng)充分考慮“交通、人、環(huán)境”融合的理念，實(shí)現(xiàn)以人為本、功能完善、節(jié)能環(huán)保、環(huán)境優(yōu)美的目標(biāo)[1。

　　2.3工業(yè)化技術(shù)路徑

　　2.3.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)即對(duì)常規(guī)橋梁本身以及大型橋梁的構(gòu)件采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，是保障全產(chǎn)業(yè)鏈完整性的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)工廠化制造與施工、標(biāo)準(zhǔn)化管理的前提和基礎(chǔ)。以標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化的生產(chǎn)流水線來生產(chǎn)和管理橋梁構(gòu)件，為提升工程質(zhì)量、控制成本和工期提供根本保證，為構(gòu)件的系列化、通用化至多樣化奠定基礎(chǔ)[1。鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有“綠色、循環(huán)、低碳、高端”發(fā)展的特別優(yōu)勢，非常適合工業(yè)化建造，應(yīng)積極推廣各類橋梁采用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)。

　　2.3.2生產(chǎn)工廠化將橋梁現(xiàn)場施工轉(zhuǎn)化為工廠內(nèi)流水線制造，實(shí)現(xiàn)“空中的工作放到地上，地上的工作請(qǐng)到車間”，減少現(xiàn)場的作業(yè)時(shí)間和工作量。通過專業(yè)化生產(chǎn)來控制和保障構(gòu)件質(zhì)量和穩(wěn)定性，提高橋梁整體品質(zhì)和使用耐久性，最終實(shí)現(xiàn)減少運(yùn)維工作和費(fèi)用，支撐環(huán)境保護(hù)。

　　2.3.3施工裝配化

　　將工廠預(yù)制的橋梁構(gòu)件運(yùn)至現(xiàn)場進(jìn)行匹配安裝。裝配化施工生產(chǎn)效率高、對(duì)自然和社會(huì)環(huán)境影響小、勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)優(yōu)，是有效提升橋梁建設(shè)工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化水平的根本路徑，極大地滿足了特殊條件下(如海上、交通繁忙的河道、城市等)橋梁快速化建造的需求。其核心是高效安裝與高精度控制技術(shù)及裝備的研發(fā)。

　　2.3.4管理信息化

　　傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式越來越難以滿足現(xiàn)代橋梁工程的高質(zhì)量、高效率建設(shè)目標(biāo)要求。信息化已上升到國家戰(zhàn)略。在管理中采用信息化技術(shù)可以顯著提高橋梁建造的生產(chǎn)效率、性能水平及建養(yǎng)一體化水平，有效推動(dòng)提升橋梁智能化、工業(yè)化水平。信息化還為橋梁建設(shè)全過程構(gòu)建信息通道，可實(shí)現(xiàn)橋梁全壽命期的信息標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化。

　　2.3.5穿透數(shù)字化

　　建筑信息模型(BIM)是數(shù)字化技術(shù)的重要載體，BIM技術(shù)已得到國際國內(nèi)和行業(yè)的高度重視，并已逐步推廣應(yīng)用于橋梁的設(shè)計(jì)、施工模擬和施工管理的建設(shè)全過程中。必須將BIM與規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、施工、管理、養(yǎng)護(hù)等全產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)施穿透，推行“BIM+無人機(jī)+GIS+通用圖”勘察設(shè)計(jì)一體化技術(shù)，同時(shí)，BIM技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)相結(jié)合，可開展橋梁方案研究和優(yōu)化。此外，基于BIM的集成建模與計(jì)算分析技術(shù)、建設(shè)和運(yùn)營管理平臺(tái)的建設(shè)也方興未艾。上述技術(shù)應(yīng)用尚處于發(fā)展初級(jí)階段，需進(jìn)一步大力發(fā)展，為橋梁工業(yè)化裝配化建設(shè)提供技術(shù)手段[1。

　　2.4工業(yè)化的建設(shè)要點(diǎn)

　　2.4.1高性能材料研發(fā)

　　工程技術(shù)進(jìn)步與建筑材料發(fā)展相互依賴和促進(jìn)。隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)工程安全、環(huán)保、低碳的要求越來越高，橋梁工程材料需向高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐久以及節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)方向發(fā)展。在現(xiàn)已取得的材料研發(fā)成績基礎(chǔ)上，應(yīng)大力加強(qiáng)輕質(zhì)混凝土、高性能混凝土、超高性能混凝土、高強(qiáng)度和高性能鋼材、高強(qiáng)度鋼纜索、新型高性能復(fù)合材料、新型智能材料等的研究及應(yīng)用，提高材料的耐久性、工作性、綠色環(huán)保和推廣應(yīng)用高性能材料的研發(fā)和應(yīng)用，將為橋梁的輕型化、大型化和高質(zhì)量品質(zhì)提供保障，為橋梁工業(yè)化裝配化建造奠定基礎(chǔ)。

　　3結(jié)語

　　中國橋梁已走出了一條自主建設(shè)和創(chuàng)新發(fā)展的成功道路，為未來將我國建設(shè)成為世界橋梁強(qiáng)國奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。介紹了港珠澳大橋的建設(shè)背景、目標(biāo)、橋梁結(jié)構(gòu)和景觀文化設(shè)計(jì)方案;總結(jié)了港珠澳大橋建設(shè)成就及經(jīng)驗(yàn);概述了在“大型化、工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化”建設(shè)理念下開展的橋梁工程新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備等創(chuàng)新成果;指出了今后我國橋梁建設(shè)的工業(yè)化技術(shù)路徑及要點(diǎn);提出了體制機(jī)制創(chuàng)新方向，以期推動(dòng)我國橋梁建設(shè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展，更好支撐交通強(qiáng)國發(fā)展戰(zhàn)略，早日實(shí)現(xiàn)中國橋梁強(qiáng)國偉大夢想。

　　參考文獻(xiàn)(References)

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　　[2]劉明虎孟凡超李國亮等港珠澳大橋青州航道橋設(shè)計(jì)[J]公路2014,59(1):4451.

　　作者：孟凡超，劉明虎