進(jìn)入21世紀(jì)以來，由于對可持續(xù)發(fā)展、低碳經(jīng)濟(jì)和全壽命設(shè)計理念的重視，橋梁設(shè)計中應(yīng)當(dāng)遵循的“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、耐久和環(huán)?！绷?xiàng)原則已成為大家的共識。然而，隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國家投入的增加，經(jīng)濟(jì)性原則在中國橋梁界似乎愈來愈被忽視了。一些不經(jīng)濟(jì)和不合理的大跨度方案常常因業(yè)主的“好大喜功”和設(shè)計者盲目追求大跨度橋梁，誤認(rèn)為跨度的突破就是“創(chuàng)新”，就是世界領(lǐng)先水平而得以實(shí)現(xiàn)，并為此不惜付出成倍的代價，甚至造成嚴(yán)重比例失調(diào)，與相鄰橋梁也極不相稱的惡果。

本文是作者對中國橋梁經(jīng)濟(jì)性問題的一點(diǎn)反思，希望能引起橋梁界同仁的討論，使經(jīng)濟(jì)性原則能在方案比選中重新得到重視。并且，鼓勵通過創(chuàng)新的努力，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)良的力學(xué)性能、最合理的構(gòu)造細(xì)節(jié)、最方便的施工工藝，同時也是最經(jīng)濟(jì)和美觀的橋梁，從而提高中國橋梁的聲譽(yù)和競爭力。

中國橋梁的經(jīng)濟(jì)性問題

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(jīng)濟(jì)性是最好的。然而，仔細(xì)思考后感到事實(shí)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(nóng)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(jì)錄的大橋，但中國橋梁的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，施工質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)也偏低，定額又偏低，業(yè)主還想盡量壓低標(biāo)價，使承建的施工企業(yè)沒有利潤空間來進(jìn)行研發(fā)和更新先進(jìn)裝備，而只能使用和添置低效的落后設(shè)備，以人海戰(zhàn)術(shù)來完成。而且，還通過層層分包以降低資質(zhì)來節(jié)約成本，最終損害的還是工程質(zhì)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(yǎng)護(hù)和加固費(fèi)用又十分巨大，從全壽命的觀點(diǎn)看，仍是很不經(jīng)濟(jì)的。

2.中國的大橋建設(shè)常常由業(yè)主先選擇設(shè)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(shí)施方案。在方案的經(jīng)濟(jì)性比較中常會發(fā)現(xiàn)一些違反常理和人為的因素，甚至為了迎合業(yè)主的意愿而完全不顧經(jīng)濟(jì)性，使不經(jīng)濟(jì)的、怪異的、難以施工的不合理方案通過虛假的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和不科學(xué)的“理由”得以實(shí)施。最后，只得再追加預(yù)算，使工程經(jīng)濟(jì)性原則形同虛設(shè)。

3.橋梁的經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)是每平方米橋面的材料用量，在國際設(shè)計競賽中都十分重視這一體現(xiàn)競爭力和技術(shù)水平高低的指標(biāo)。由于中國在材料工業(yè)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(shè)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(yīng)力區(qū)還用少量HPS560、HPS690，以減少厚板，簡化構(gòu)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(jīng)濟(jì)的。在混凝土結(jié)構(gòu)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(xì)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(xié)的同行曾多次問我[hide]：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(nèi)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(zhì)條件不利而必須一跨過江外，更不應(yīng)盲目追求大跨。至于湘江、贛江等支流均為內(nèi)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(jīng)濟(jì)的。

5.目前，斜拉橋的跨度已突破千米，且尚有發(fā)展的潛力，在1200米跨度范圍內(nèi)，完全自錨的斜拉橋的經(jīng)濟(jì)性將明顯優(yōu)于懸索橋。而且，多跨斜拉橋的剛度，抗風(fēng)穩(wěn)定性和可施工性也優(yōu)于多跨懸索橋。例如，法國設(shè)計的希臘Rion-Antirion橋，水深65米，且位于地震區(qū)，通航18萬噸海輪，采用了十分經(jīng)濟(jì)合理的多跨560米斜拉橋方案和創(chuàng)新的加筋土抗震基礎(chǔ)，也沒有采用多跨懸索橋方案。又如德國和丹麥之間的費(fèi)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(jīng)濟(jì)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。

提高中國橋梁經(jīng)濟(jì)性建議

加強(qiáng)中國橋梁界的經(jīng)濟(jì)性理念，建議學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家的以下成功經(jīng)驗(yàn)：

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(qū)的跨谷工程中，都應(yīng)優(yōu)先考慮相對較經(jīng)濟(jì)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(rèn)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(jīng)濟(jì)性原則而隨意確定懸索橋方案。

2.在大橋建設(shè)的規(guī)劃或預(yù)可階段，先由業(yè)主根據(jù)已建成橋梁的成熟經(jīng)驗(yàn)制定一個最經(jīng)濟(jì)的方案(不一定是創(chuàng)新的和最美觀的)作為基礎(chǔ)性方案，用以確定投資預(yù)算的基準(zhǔn)線。在隨后的設(shè)計競賽或征集方案中，為鼓勵創(chuàng)新的目標(biāo)或標(biāo)志性的景觀要求，可允許適當(dāng)超過基礎(chǔ)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(xiàn)經(jīng)濟(jì)性原則的重要性。

3.重要的大橋工程應(yīng)通過公開、公平、公正的設(shè)計競賽體制，確定優(yōu)勝方案和設(shè)計單位，避免由一家做方案比選的弊端。同時，也可鼓勵各設(shè)計單位提高以創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)理念為基礎(chǔ)的競爭動力，對中國橋梁的發(fā)展和進(jìn)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(biāo)，并和國外先進(jìn)指標(biāo)作比較，以鼓勵使用高性能材料以及通過精細(xì)化的設(shè)計，使物盡其用，避免保守和浪費(fèi)的設(shè)計，也可防止模仿、抄襲和不思進(jìn)取的惡習(xí)，盡快縮小和發(fā)達(dá)國家的差距。

5.在進(jìn)行巨型跨海大橋工程的規(guī)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(jīng)濟(jì)性，以顯示出對隧道方案的優(yōu)勢。同時，又要承認(rèn)橋梁在耐久性方面的不足，采取切實(shí)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(jìn)行科學(xué)的論證，如果只有少量大噸位的海輪偶爾通過橋孔，就應(yīng)當(dāng)采取限速的“約束航行”，降低通航標(biāo)準(zhǔn)，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(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和施工定額偏低，這是因循蘇聯(lián)體制的規(guī)范遺留下來的問題。要解決中國橋梁的耐久性，實(shí)現(xiàn)全壽命的經(jīng)濟(jì)性，必須提高質(zhì)量觀念，依靠先進(jìn)裝備，加強(qiáng)耐久性設(shè)計和建立對全壽命的問責(zé)制等措施，做出優(yōu)質(zhì)和耐久的橋梁。要適當(dāng)提高施工定額，保證施工企業(yè)有合理的工期和造價，以便讓施工企業(yè)有利潤空間進(jìn)行創(chuàng)新的研發(fā)工作和裝備的升級換代。用過低的“偽經(jīng)濟(jì)”造價做出“短命”的橋梁是中國橋梁不經(jīng)濟(jì)的要害。

7.評審專家也要把經(jīng)濟(jì)性原則放在重要位置，以對人民負(fù)責(zé)的態(tài)度抵制一切不正常的“公關(guān)”活動，避免不經(jīng)濟(jì)的方案得以批準(zhǔn)實(shí)施。對于隨意浪費(fèi)國家投資的極不經(jīng)濟(jì)的案例，要在業(yè)內(nèi)進(jìn)行批評、公開披露、汲取教訓(xùn)，以杜絕類似事例的蔓延，在橋梁界弘揚(yáng)節(jié)約的美德。

結(jié)束語

中國還是一個有十三億人口的發(fā)展中國家，人均GDP仍在100位以外。橋梁建設(shè)的投資都是人民的血汗積累，容不得隨意浪費(fèi)。橋梁設(shè)計的六項(xiàng)原則中并沒有要求設(shè)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(jì)錄跨度都還沒有達(dá)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(jīng)濟(jì)原則。因此，橋梁工程師一定要把自己的創(chuàng)造力集中到創(chuàng)新、質(zhì)量和美觀這三個方面，同時還要十分重視經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，努力建造出優(yōu)質(zhì)、耐久又美麗的橋梁，為民造福。