从万桥飞架看中国奋斗|专访许湘华:高度·跨度·精度·密度 总工带你360°看遍贵州桥

贵州卫视论道 | 2023-03-11 09:35

专访嘉宾

许湘华  贵州省交通运输厅总工程师

贵州总共有统计的是将近126万个山头,在大量山头里面我们建了20.9万公里的公路,其中高速公路通车已经到了8331公里。

桥梁已经建成超过2.8万座,4400公里,隧道2600多座2800公里,还有59.2万个边坡,其中高速公路是2万多个边坡,就从这个数据可以看出我们建路是非常难的。

我们造桥肯定不是为了追求最大,这个不是我们的初衷。

普通结构的梁桥,我们俗称板凳桥,就是40米,无数跨的40米都可以,这个造价是最低的一种桥梁。

我们现在正在建1420米,这也是世界第一跨的悬索桥,这个桥梁它的主缆加上边跨就是2000多米将近3000米。

平塘特大桥在平罗高速公路上,它的中间一个第二号主塔的塔高是332米,也是混凝土的,钢塔有比我们高的,跨海大桥都有比我们高的,但是混凝土塔比我们高的目前还没有。

花鱼洞大桥把新桥的拱先建起来,把老桥包起来,然后通过吊架,把老桥一节一节地切了把它拆出去,对环境做到了零污染。这样的技术也是国外的专家比较喜欢的,所以也得到了古斯塔夫奖。

能得到这种奖的桥梁,一般来说国外不是光追求你是世界第一,但是他追求里面有什么技术你是创新了,还有你的效果怎么样?

我们不是为了创新而创新,但我们不怕创新。遇到了你必须要过的话,我们通过各种计算、各种试验,加上自己确确实实比较有经验了,所以最后敢创新,不断地突破自己。

【论道专访】

难度  126万:2.8万,总是在刷新自己

《论道》:我们知道在贵州修建了全世界桥梁最多的一个省份,全世界最高的100座桥有49座在贵州,我们为什么要修这么多桥梁?

许湘华:贵州地形大家都知道,唯一没有平原的省份。有一组数据来说明贵州建路有多难:贵州总共有统计的是将近126万个山头,在大量山头里面我们建了20.9万公里的公路,其中高速公路通车已经到了8331公里。到去年年底,在这20.9万公里的公路里面桥梁已经建成超过2.8万座,4400公里,隧道2600多座2800公里,还有59.2万个边坡,其中高速公路是2万多个边坡,从这个数据可以看出我们建设是非常难的。

贵州因为是沟壑纵横,要想修路要么逢山修隧道,要么遇水搭桥,我们更多是峡谷桥梁。有些可能是干沟,但是要想路建过去,要想更平顺通畅,肯定只有桥梁和隧道,这就是我们为什么有那么多桥梁的缘故。正因为要建那么多桥梁,各种跨径不同,各种桥型也就这样出来了。从桥型来看,世界上的桥型无外乎几大类,一类是梁式桥,一类叫拱桥,还有一类叫索结构桥,索结构桥一般来说是悬索桥和斜拉桥。贵州这几类桥梁全部都遇到了,而且在不断地跨径、高度都在不断刷新我们自己的纪录,也在刷新世界的纪录。

跨度  从40米到1420米,总有办法去跨越

《论道》:许总工,我有一个特别好奇的问题,从两个点中间修桥梁,为什么要采用不同的技术,而且采用不同技术过程中还得有不断地创新?

许湘华:我们造桥肯定不是为了追求最大,这个不是我们的初衷。初衷是贵州穷,小省办大交通,所以我们的初衷还是要节约造价。只要地形允许,如果山头不是很高,或者是跨径不是很大,在40米之内能控制得住,哪怕墩高一点,一般都是修梁桥。普通结构的梁桥,我们俗称板凳桥,就是40米,无数跨的40米都可以,这个造价是最低的一种桥梁。跨径再稍微大一点只要大于40米,这种梁桥普通结构就没办法再跨越了,我们就有连续钢构桥,能让跨径扩大到200米,就是最大到200米。这样的桥我们实际上很多连续钢构桥,为了让跨径减小,有可能墩很高,比如说六威高速赫章特大桥195米高的墩高,为了把跨径稍微减少一点节约点造价,墩就立在峡谷的最低处了。

再要往上,就要根据地形来了,像贵州地形一般是峡谷,正好拱桥这样跨过来是最合适的,而且拱桥也优美,造价也比较低,而且结构安全可靠,所以这种情况下就会建拱桥。普通混凝土的拱桥一般到200来米也到顶了,没有办法,再大跨径就是钢管混凝土拱桥。现在山区上承式的钢管混凝土拱桥,贵州特别适合上承式。什么是上承式呢?拱在下面车在上面跑,承载在上面,世界上最大跨径山区混凝土拱桥现在在贵州,上承式的,我们正在建的德余乌江特大桥,主跨径是475米,正在建,主拱圈已经合拢了,这是适合建拱桥的。

再大到475、500来米拱桥也到顶了,再大跨径只有索结构桥,悬索、斜拉。从理论上来说悬索桥相当于吊索,老传统在古时候都有铁索桥,实际上就是那个原理,只是现在发展得更大了。理论上可以做得很大,2000米、3000米都是可以的,但是在山区,因为山区的运输条件有困难,所以山区桥梁都是一根杆件组装起来的。跨江跨海可以有整箱一个大截面,通过海运江运过去然后起吊,所以多大结构都没问题。在我们这儿一根杆件一根杆件拼起来的,跨径到一定时候主缆运不过来了,主缆是一整根不能剪断的。比如说我们现在正在建1420米,这也是世界第一跨的悬索桥,这个桥主缆加上边跨就是2000多米将近3000米,最后要打成一盘盘过来。运输条件有限,盘太大了又运不过来,所以也不可能无限地扩大。悬索桥虽然可以做到很大,但是在贵州山区我估计到1420米,也可能在世界上再超过它很难了。

《论道》:许总工解答了至关重要的问题,我们为了节约造价,为了适应当地的环境,而不是花钱拿第一。

许湘华:我们不是为了创新而创新,但我们不怕创新,遇到了你必须要过的话,可能有些地方不敢拍板了,而我们通过各种计算、各种试验,加上自己确确实实比较有经验了,所以最后敢创新,不断地突破自己。

《论道》:作为贵州省交通运输厅总工程师,您怎么看我们现在的技术领先?未来我们能够向“一带一路”国家提供什么样的服务?

许湘华:首先向“一带一路”提供服务。“一带一路”很多国家跟我们很像,也是山区的,只是我估计它的山,我大概了解了一下可能峡谷没那么深没那么开阔,所以要遇到逢山开路、遇水搭桥这样的问题的话,我估计没有贵州人解决不了的,肯定都能解决得了,无外乎是规范不一样。“一带一路”很多国家可能还没有桥梁设计规范,可能还得参考我们的,要么就参考欧美的。我们国家规范和欧美的规范没有太多本质的区别,互相借鉴学习的。

高度要求要精,精度要求要高

《论道》:我们建了那么多座高桥的过程中我们经验越来越丰富,这个经验累计过程中我们又有哪些进步?

许湘华:因为我们地形使然,峡谷高嘛,所以有可能我们墩塔不高,但是我们桥面到水面很高。那么这种情况,实际上它的建造难度主要是克服峡谷风,就是建设过程中的峡谷风。建完之后,它这个风不要对我桥的安全有影响。

其实真正的难度,除了跨径以外,高是高在礅塔本身的难度,比如说刚才我说的195米高的赫章特大桥是梁桥那么高,到现在还没有超越它。我们的平塘特大桥在平罗高速公路上,它的中间一个第二号主塔的塔高是332米,也是混凝土的,钢塔有比我们高的,跨海大桥都有比我们高的,但是混凝土塔比我们高的目前还没有。这种塔本身高,它的制造精度就要求很高,你稍微底下偏一毫米,到顶上就不知道偏哪去了,是吧?还有呢,这种塔高它受温度影响比较大,它每天早上和下午、晚上,它的塔偏会到一两米的,只是我们没有感觉到,温度会导致它在不断地在动的,那么它本身的抗这些耐久性等等都是有影响的。

对它的制造精度,从设计开始,设计精度就能让它有一定的柔性,不是我们看见很刚,实际上它是有一定的柔性的。而且两岸有时候还不一样高,不一样高还互相适应,那设计上肯定首先要考虑清楚,然后建造的精度,一定要求是非常高的,小到各个细节,否则的话,长期这样运营下去它会出毛病的。所以我们高是高在这样的难度。

横向就是跨径大,更大跨径我们是一根一根的杆件拼起来的,每一根杆件拼装的精度也要求非常高,你只要有一个阶段拼装精度不够了,可能到合拢的时候它就会需要调整也能装上去。但是应力就大了,这个桥今后受力就不一样,它的耐久性就会有问题,所以这也是要求精度的。正在建的德余乌江钢管拱桥475米,现在第一大跨径了,是一节一节这样对上去,我们最终也是零扩孔,精度非常高。

《论道》:说到技术层面,我们很多人可能会认为,这些技术都是那些顶级的设计院才能做的事情。那我们贵州设计的能力、技术力量,在这个问题上面我们是怎么合作,怎么凸显我们自己的?

许湘华:当然这个肯定是全国都有力量到贵州来帮助贵州搞建设。设计的有中交所,好几个院吧,然后我们贵州省院,这种桥自己设计没有任何问题了。当然在十年前还不行,十年前这些都是央企那些大院设计的,但是现在全是我们自己设计的。施工,十年前一般来说都是一岸交给央企,有经验的,另外一岸贵州人来施工,实际上我们边干边学啊,现在我们自己贵州的施工单位也没有问题了。

现在我们的那些项目经理、项目总工,30来岁。像这种世界级的大桥,花江峡谷大桥1420米,总工也30来岁,都没有问题了,都培养出来了,别看那么年轻,已经干过好几座类似的大桥了。

《论道》:贵州人?

许湘华:贵州人,贵州自己培养的人。

《论道》:这是我们贵州人特别骄傲的地方。

 创新:贵州桥梁最值得骄傲的一张名片

《论道》:近几年,桥梁界的“诺贝尔奖”古斯塔夫奖也很钟爱贵州桥。

许湘华:能得到这种奖的桥梁,一般来说它是,国外不是光追求你是世界第一,但是他追求里面有什么技术你是创新了,还有你的效果怎么样?比如说我们得奖的第一座是北盘江大桥,它的跨径第一是没有问题的,但是它主要是在这个过程中取得了很多科研成果,研究成果,不管从受力上,结构上,优化出来很多成果。

我们最近才获奖的是花鱼洞大桥,在G320公路上。钢管拱桥只有180米的跨径,很小了,不算什么,它为什么也获得奖了?它的一个创新技术就是原来我们一座老桥已经成为危桥了,要把它拆掉,而下面就是红枫湖,是一级水源保护区,那你拆的过程中难免会掉下去一些东西,那么这种环保上过不了关的。我们自己独创的就是把新桥的拱先建起来,把老桥包起来,然后通过吊架,把老桥一节一节地切了,把它拆出去,对环境做到了零污染。这样的技术也是国外的专家比较喜欢的,所以也得到了古斯塔夫奖。它总是有一定的特点,没特点它得不到的。

《论道》:我们一直觉得说我们贵州落后,但是在桥梁的这个问题上面,真的是成为了世界最领先的,而且有了自己最优秀的人才。

许湘华:我也很激动,每回想起贵州建路建桥这样的历史,都很感动。

《论道》:我们的科技创新,我们的时代的发展,它就真正的形成天人合一的风格,我们大桥融入这个大地,是人创造的结果和大自然有一个非常完美的结合,是天人合一的一个丰硕成果。所以桥梁它不仅仅是一个工程,它真的就是一种精神。

许湘华:贵州有几个桥梁博物馆,坝陵河桥下就有一个,它偏重的就是对坝陵河本身,再加上省内一些比较有创新意义的桥做了一些介绍。我们交通职业技术学院也建了一个桥梁博物馆,它就把贵州所有的桥,基本上从历史上开始,把它展示出来。我们前两天刚刚通过验收一个山区桥梁典型病害警示中心,这个博物馆今后可能会是一个很好的科普教育基地。

花江峡谷大桥不光限于桥本身,还可以宣传贵州的地质。为什么我们有贵州龙、海百合?就是那个时候完全是在海底了,古生物海洋的王国,三叠纪。我们这座桥宣传是“一桥跨越四千五百万年”,一岸是二叠纪,一岸是三叠纪。不光桥大,桥高,还有这样的故事,其实对宣传贵州非常有意义,所以我们才要把它打造成旅游亮点。

 密度:让资源分配更均匀

《论道》:作为交通厅的总工程师,在整个贵州的路网的建设过程当中,您会有什么样的一种考虑去做包括桥梁的设计,包括路线的选择?

许湘华:首先我们从大的观点来看,咱们自然资源的分配,它是不均匀的,尤其是贵州这种山区。那要怎么办?让它变得均匀起来只有一种办法,修路。我们现在宣传通过高速公路搭建了贵州高原的平原;通过修路,可以让资源变得均匀起来。贵州的这个区域是个通道,从西北,西部、北部,要想下沿海,往发达地区走,贵州是个通道。

最初我们开始规划高速公路网的时候,从国家开始规划,就是“一纵一横”。纵向就是现在南海这条从重庆过来的,横向就是沪昆大通道,最初是这样。后来是因为我们经济要发展,要调配资源,我们就慢慢又规划了六、七、八网,通过高速公路做骨架,然后把其他的公路来把它连接上,然后对资源进行分配。到目前为止,已经变成除了资源,还有老百姓的需求,就是他们出去的需求。要快速地上高速公路,快速地能出行,快速的把农产品拉出去,信息流、物流转起来,所以我们才到了县县通高速,到现在是基本上大多数乡镇半小时之内上高速。

随着时代的发展,理念在变化,所以我们路网是越布越密,当然它也有一个度的时候。我们其实做过一个统计计算、统计分析的,我们的交通运输发展和经济结构,以及和我们的这个产业结构调整和经济发展的关联度,基本上在0.9以上。到2015年县县通之后,到2017年就体现出来了,基本上三条曲线就重合了,就是说关联度非常高,说明我们这些年建路的思路完全没有错。

《论道》:这个数据非常的重要,因为一个欠发达地区的省份,在全国的路网覆盖率里面我们排到第二,这个压力是蛮大的。

许湘华:对,有不同的声音嘛,问我们为什么要这样建?建那么多?我们就拿数据来说话,我们统计了从1991年到2022年的我们的GDP,人均GDP,我们的产业结构,一产、二产、三产的比例,以及我们路网建设的投入,统计出来的数据,分析出来的,要不然我也不敢这样说话。

《论道》:桥梁的对于区域经济拉动的贡献度,您怎么权衡?

许湘华:我认为桥梁不是孤立的,一条路要建过去之后,它遇到了什么就要建什么,遇到山我就穿山洞,我就要打隧道,遇到峡谷我就要建桥,所以不是故意为之,所以也不能孤立地只说桥本身对经济有多大的拉动,而是这么一条路对经济有多大拉动,应该是这个概念。当然桥肯定起了很大作用,为什么?桥在里面是最亮的一个风景点,容易被人看得见,然后技术难度可以说是最复杂的。所以是这么一个原因让你感觉到桥梁所起到的作用。

《论道》:桥是最亮的风景,桥在变,人在变,贵州在变。谢谢总工。