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　　【小片（一）】：

　　（配音）跨越天塹，連接四通八達(dá)大動(dòng)脈；

　　秦順全：大跨度橋梁， 21世紀(jì)應(yīng)該看中國。

　　（配音）飛架南北，打通南來北往快車道；

　　秦順全：中國橋梁//各個(gè)方面都已經(jīng)達(dá)到了世界一流的水準(zhǔn)。

　　（配音）2021年12月2日，江蘇常泰長江大橋全部主塔的下部結(jié)構(gòu)完工，這個(gè)擁有四個(gè)世界首創(chuàng)、六個(gè)世界之最的世界最大跨度斜拉橋建設(shè)取得重大進(jìn)展。

　　截至2020年底，中國現(xiàn)代橋梁總數(shù)已超過100萬座；世界排名前十位的各類型橋梁中，中國獨(dú)占半壁江山，成為世界第一橋梁大國。世界第一高橋、世界第一長橋、世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋、世界最長跨海大橋，一個(gè)個(gè)“世界第一”不斷刷新著世界橋梁建設(shè)紀(jì)錄，“中國橋梁”成為又一張閃亮的國家名片。稱雄世界的“中國跨度”究竟是怎樣煉成的？

　　《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》特邀中國工程院院士秦順全，為您深度解讀《中國橋?yàn)槭裁茨軇?chuàng)造眾多“世界第一”？》。

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　大家好，很高興來到《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》，我是秦順全，來自中鐵大橋設(shè)計(jì)院。

　　【人物小片】：

　　秦順全，中國工程院院士，中鐵大橋勘測設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司董事長，我國橋梁工程專家。他長期致力于大型橋梁的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)研究與管理工作，先后參與建設(shè)了武漢天興洲公鐵兩用長江大橋、京滬高速鐵路南京大勝關(guān)長江大橋、港珠澳大橋、常泰長江大橋等多座著名大型橋梁。憑著對橋梁的鐘情與摯愛，秦順全不斷進(jìn)行科技創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了大跨度橋梁和跨海大橋的諸多技術(shù)突破；擁有多項(xiàng)國際領(lǐng)先、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，多次榮獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　2018年連接香港、珠海、澳門，全長55公里、世界上最大長度的跨海大橋——港珠澳大橋建成通車，這是世界橋梁史上的一個(gè)壯舉。實(shí)際上這一奇跡每天都在中國發(fā)生，要了解這一奇跡背后的故事，讓我們一起走進(jìn)中國橋梁。

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　橋梁是一種跨越障礙的承重結(jié)構(gòu)，它是由若干構(gòu)件組成的。對于構(gòu)件那個(gè)層面來講的話，它的受力形態(tài)只有三種受拉、受壓和受彎。從總體上來講的話，橋梁構(gòu)件的受拉能力是最強(qiáng)的，受壓能力是次之，受彎能力是最弱的。

　　側(cè)掛（1）：千姿百態(tài)的橋梁，其實(shí)只有四種基本形式

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　整個(gè)構(gòu)件的三種受力形態(tài)，就會組合成我們四種最基本的橋型——懸索橋、斜拉橋、拱橋和梁橋。

　　所謂懸索橋，它就是通過懸掛于索塔、錨固于兩岸的這么一根主索，作為主要的承載結(jié)構(gòu)的這么一種橋梁。主索它是受拉的，它的承載能力最高，在所有橋型里面懸索橋的跨越能力是最大的。

　　斜拉橋就是用高強(qiáng)度的拉索，將主梁斜向拉于主塔之上這么一種橋梁。那么斜拉橋中，拉索是受拉的，所以它的承載力比較強(qiáng)。但是主梁它主要是受壓的，這種拉和壓的組合，就決定了斜拉橋的跨越能力，它是小于懸索橋的，但是強(qiáng)于拱橋或梁橋。所以大家會發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代大多數(shù)的大跨度橋梁都是采用的懸索橋和斜拉橋。

　　拱橋就是通過一種弧形的、這么一個(gè)結(jié)構(gòu)，將豎向的荷載轉(zhuǎn)化為拱軸線的這么一種受壓，由于拱軸線是受壓的，它有側(cè)向穩(wěn)定問題，它的材料強(qiáng)度不能夠充分發(fā)揮，所以它的跨越能力小于斜拉橋，更小于懸索橋。我們古代勞動(dòng)人民建成了很多石拱橋，包括河北的趙州橋、蘇州的寶帶橋、北京的盧溝橋和頤和園的玉帶橋。

　　梁橋以樹干和石板作為承重結(jié)構(gòu)，是最古老的橋型。它是以構(gòu)件的受彎作為主要的特征，由于構(gòu)件的受彎能力是最弱的，它的跨越能力是最小的。但是梁橋它的構(gòu)造非常簡單、施工也很方便，當(dāng)我們對跨越能力要求不高的時(shí)候一定會選擇梁橋，因?yàn)樗罱?jīng)濟(jì)。世界上絕大多數(shù)的橋梁都是梁式結(jié)構(gòu)，（中國）現(xiàn)在有實(shí)物證據(jù)的、成規(guī)模的梁橋要算陜西的咸陽沙河橋，其中一號橋根據(jù)考古的證據(jù)，它是建于戰(zhàn)國末期或者是秦遷都咸陽不久，這么一個(gè)時(shí)期。整個(gè)橋有500米長、寬度有16米，應(yīng)該說在古橋里面這個(gè)規(guī)模算非常大的了。

　　所以從跨越能力來講的話，那么四種橋型從大到小的順序，應(yīng)該是懸索橋、斜拉橋、拱橋和梁橋。跨度越大也就意味著技術(shù)難度更大，所以說我們經(jīng)常用橋梁的跨度來大致衡量一座橋梁的建造的技術(shù)水平。

　　側(cè)掛（2）：四種橋梁的世界紀(jì)錄 中國占據(jù)三席

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　到現(xiàn)在為止這四種橋梁世界紀(jì)錄是多少呢？懸索橋2023米，在土耳其；斜拉橋1176米，在中國的江蘇常泰長江大橋；拱橋600米，在中國的廣西天峨龍灘大橋；梁橋300米，在重慶的石板坡長江大橋。

　　【小片（二）】：

　　（配音）2018年10月23日，習(xí)近平總書記在港珠澳大橋開通儀式上，盛贊橋梁建設(shè)者克服了許多世界級難題，集成了世界上最先進(jìn)的管理技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，體現(xiàn)了一個(gè)國家逢山開路、遇水架橋的奮斗精神，以及勇創(chuàng)世界一流的民族志氣。中國橋梁建設(shè)從落后到領(lǐng)先全球，走過怎樣曲折奮進(jìn)之路？這背后是橋梁建設(shè)者怎樣艱苦的自主創(chuàng)新和探索？《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》精彩繼續(xù)。

　　側(cè)掛（3）：中國現(xiàn)代橋梁從萬里長江第一橋起步

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　“一橋飛架南北，天塹變通途”，我們要講中國橋梁，不妨從萬里長江第一橋——武漢長江大橋講起。在武漢建設(shè)長江大橋的設(shè)想，最早是由湖廣總督張之洞在修建京漢鐵路的時(shí)候就提出來了，由于修建難度太大，沒有實(shí)施。到了1913年、1929年、1936年、1946年，曾經(jīng)有四次進(jìn)行了比較系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，但是由于種種原因，最后都沒有實(shí)施。新中國成立以后，中國才真正拉開了建設(shè)現(xiàn)代化橋梁的序幕。1950年全國橋梁精英匯聚武漢，在蘇聯(lián)專家的幫助下，武漢長江大橋1955年開工建設(shè)，1957年的10月15號建成通車，它是新中國成立以后建造的第一座長江大橋，同時(shí)它也是中國歷史上在長江干流上建造的第一座大橋。到了今天，70年的歷程是不平凡的，我們可以大致把這70年分為“建成學(xué)會”、“自主探索”、“學(xué)習(xí)追趕”、“提高奮進(jìn)”和“創(chuàng)新引領(lǐng)”五個(gè)階段。

　　“建成學(xué)會”，指的是上個(gè)世紀(jì)50年代。在建成武漢長江大橋的同時(shí)，我們也學(xué)會了如何建造現(xiàn)代化的大型橋梁。有兩個(gè)標(biāo)志，就是1959年我們自主建成了重慶的白沙沱長江大橋；到了1960年自主建成了京廣線的鄭州黃河新橋，為什么把它稱之為黃河新橋？是因?yàn)檫@座橋取代了1906年由比利時(shí)人建造的鄭州黃河老橋。

　　側(cè)掛（4）：獨(dú)立自主，自力更生，艱難探索突破重重封鎖

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　“自主探索”，主要指上個(gè)世紀(jì)的60年代、70年代，主要標(biāo)志是南京長江大橋的自主設(shè)計(jì)建造。南京長江大橋建設(shè)過程中間，經(jīng)歷了全面的技術(shù)封鎖，“獨(dú)立自主、自力更生”的方針，始終貫穿著南京長江大橋建設(shè)的全過程。首先南京長江大橋橋址的水深和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度，都超過了武漢長江大橋，基礎(chǔ)工程的難度非常大。施工中最大的困難是基礎(chǔ)水下作業(yè)。當(dāng)時(shí)國際上普遍認(rèn)為，50米水深是空氣潛水的極限，而南京長江大橋基礎(chǔ)沉井的水底深度，到了66米，怎么辦？一方面在海軍第六研究所的協(xié)作下，研究提出了水面吸氧減壓法的這么一種潛水方案。但實(shí)際上最關(guān)鍵的還在于，我們的潛水工人們發(fā)揚(yáng)勇于犧牲的這種奉獻(xiàn)精神，冒著生命危險(xiǎn)，用普通的設(shè)備創(chuàng)造了世界潛水史上的奇跡，其中有96人次深潛到了70米的水深。另外一方面，中國沒有自己的橋梁鋼。大橋建設(shè)者自主研發(fā)，1963年成功研發(fā)16錳橋梁鋼。橋梁鋼的研發(fā)成功和深水基礎(chǔ)技術(shù)的自主探索，為中國大規(guī)模自主建設(shè)大型橋梁創(chuàng)造了條件。所以我們在60年代、70年代建造了一批大型工程，到了1976年建成了京滬線濟(jì)南黃河新橋，那么這座新橋取代了1912年由德國人建造的黃河老橋。另外，20世紀(jì)60年代、70年代中國橋梁工程師，從國外的雜志上零零星星得到了一些關(guān)于斜拉橋的這種信息。混凝土斜拉橋，1956年德國工程師首創(chuàng)，是適合于大跨度橋梁的一種新的一種橋型，70年代應(yīng)該在歐美大范圍使用。中國橋梁工程師于是著手從每一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)開始進(jìn)行艱難的探索，1975年我們國家建成了云陽湯溪河橋，它是我國第一座試驗(yàn)性的公路斜拉橋。到了1977年建成了中國第一座鐵路斜拉橋，湘桂鐵路紅水河大橋。整個(gè)在這一個(gè)時(shí)期，我國對新技術(shù)的一些艱難的探索，為改革開放以后我們的大規(guī)模橋梁建設(shè)打下了一定的基礎(chǔ)。

　　側(cè)掛（5）：學(xué)習(xí)追趕，全面發(fā)展，中國橋梁瞄準(zhǔn)世界一流

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　“學(xué)習(xí)追趕”，主要指的是上個(gè)世紀(jì)的80年代。這個(gè)時(shí)期大跨度的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋、斜拉橋或懸索橋成為趨勢，比如澳大利亞建成了Gateway橋，它的主跨是260米，用混凝土建造。美國的Dames Point橋，混凝土的斜拉橋，跨度將近做到了400米。加拿大的Annacis橋是一座鋼和混凝土的結(jié)合的，這么一種斜拉橋，主跨做到了465米。在英國的Severn橋，主跨是988米。中國橋梁工程師看到了我們技術(shù)水平與國外的差距以后，開啟了學(xué)習(xí)追趕的步伐，比如建設(shè)上海南浦大橋。南浦大橋建成之前，在上海市區(qū)范圍內(nèi)，黃浦江上沒有一個(gè)橋，來往浦東浦西完全靠輪渡。所以當(dāng)時(shí)在上海有一個(gè)流行語，“寧要浦西一張床，不要浦東一間房”。南浦大橋的建設(shè)由于航道的要求，必須一跨過江，跨度超過了400米。之前，中國還沒有建設(shè)這么大跨度橋梁的，這么一個(gè)成功的經(jīng)歷，所以開始規(guī)劃階段，曾經(jīng)有請外國人來做設(shè)計(jì)的這么一個(gè)想法，但是最終還是選擇了中國人自主建造。南浦大橋1988年開工、1991年建成通車，對浦東的大開發(fā)發(fā)揮了重要的作用。同時(shí)對于增強(qiáng)我國建設(shè)大跨度斜拉橋也增加了信心。

　　“提高奮進(jìn)”主要是講，到了上個(gè)世紀(jì)90年代，中國橋梁建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)黃金期。在懸索橋方面，1995年建成了廣東汕頭海灣大橋，主跨452米，這也是中國第一座現(xiàn)代化的懸索橋。1999年我國建成了主跨1385米的江蘇江陰長江大橋，也是中國橋梁的跨度第一次突破了千米級別。應(yīng)該說在整個(gè)90年代，中國橋梁全面掌握了世界最先進(jìn)的技術(shù)。

　　側(cè)掛（6）：大跨度橋梁，二十一世紀(jì)看中國

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　“創(chuàng)新引領(lǐng)”，主要是講這個(gè)世紀(jì)的第一個(gè)20年。中國橋梁不斷開拓創(chuàng)新，一步一個(gè)腳印，逐步實(shí)現(xiàn)了在跨海大橋、高速鐵路大橋和跨越繁忙水域橋梁技術(shù)等方面，在世界上的引領(lǐng)。代表性的橋梁有上海東海大橋，中國第一座跨海大橋；武漢天興洲長江大橋，主跨504米，它是世界上第一座三索面的公鐵兩用斜拉橋；泰州長江大橋，兩個(gè)1080米的主跨，它也是世界上在多塔懸索橋上面，跨度第一個(gè)超過千米的；楊泗港長江大橋，主跨是1700米，世界上最大跨度的雙層承載的公路懸索橋；滬蘇通長江大橋，主跨是1092米，它是世界上跨度最大的公鐵兩用斜拉橋。應(yīng)該說世界范圍來看大跨度橋梁，70年代、80年代在歐美，90年代看日本，真正到了21世紀(jì)應(yīng)該看中國。應(yīng)該說我們實(shí)現(xiàn)了在技術(shù)上的創(chuàng)新引領(lǐng)，已經(jīng)成為中國建造一張亮麗的名片。

　　【小片（三）】：

　　（配音） 進(jìn)入21世紀(jì)，以超大跨度斜拉橋、懸索橋、拱橋和大規(guī)模跨海工程建設(shè)為代表，中國橋梁的建設(shè)規(guī)模、跨徑和技術(shù)難度不斷飛躍世界巔峰，攻克了一批核心關(guān)鍵技術(shù)。在公鐵兩用橋梁、大跨度高速鐵路橋梁、千米級斜拉橋和懸索橋、多塔多跨纜索承重橋梁、鋼拱橋、跨海大橋建設(shè)等多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，不僅促進(jìn)了新型材料和裝備的研發(fā)，也讓中國橋梁工程技術(shù)進(jìn)入世界先進(jìn)現(xiàn)代橋梁技術(shù)的陣營。中國的橋梁鋼如何實(shí)現(xiàn)從無到有，從“爭氣鋼”再到國際領(lǐng)先的？未來，中國橋梁的技術(shù)創(chuàng)新和面臨的挑戰(zhàn)又是什么？《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》精彩繼續(xù)。

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　我們知道現(xiàn)代橋梁的標(biāo)志，一是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，二是現(xiàn)代建筑材料。

　　趙州橋是一座石拱橋，跨度是37米，如果說我們用現(xiàn)代的技術(shù)，來建造一座石拱橋，跨度能做到多大呢？2000年，中國工程師做過嘗試，它的跨度可以做到146米。《清明上河圖》中的木橋，跨度大概是20米，如果說我們用今天的現(xiàn)代技術(shù)，來做一座木橋的話，那么跨度又能做到多少呢？2013年我們也做過嘗試，它的跨度可以做到75.5米，是蘇州的胥江橋。從這個(gè)角度來講的話，材料的重要性還是非常大的。我們今天的橋梁都需要一個(gè)千米級，這么一個(gè)跨徑，才能滿足我們的通航的需要。而整個(gè)橋梁的承載力，有80%是來扛自己的重量，那么減少自身的重量就是提高跨越能力的一個(gè)非常重要的途徑。所以在大跨度橋梁建設(shè)中，關(guān)鍵是高強(qiáng)度、高性能的材料。

　　側(cè)掛（7）：“爭氣鋼”破解橋梁建造的“卡脖子”難題

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　武漢長江大橋的建設(shè)，我們只花了兩年零一個(gè)月的時(shí)間；南京長江大橋建設(shè)，我們就花了九年多的時(shí)間，原因來自多個(gè)方面。但實(shí)際上這里面最重要的影響因素，還是建橋用的鋼材遇到了困難。橋梁鋼是一種比較特殊的材料，除需要比較高的承載力之外，對材料的塑性、韌性要求都非常高。在新中國成立之前，中國實(shí)際上是沒有自己的橋梁鋼的。所以在武漢長江大橋建設(shè)的時(shí)候，大部分是采用了蘇聯(lián)提供的低碳鋼。1956年決定修建南京長江大橋的時(shí)候，向蘇聯(lián)訂購了大橋所需要的3.2萬噸的這種鋼材，1960年中蘇關(guān)系破裂，這個(gè)時(shí)候蘇聯(lián)就拒絕繼續(xù)提供大橋剩余的鋼材。為了解決橋梁鋼的“卡脖子”這么一個(gè)難題，所以我們提出了自力更生、奮發(fā)圖強(qiáng)的建橋口號。大橋建設(shè)者方秦漢先生與鞍鋼聯(lián)合攻關(guān)，在煉鋼中通過加入合金元素錳，和優(yōu)化鋼材的軋制工藝，反復(fù)試驗(yàn)、克服重重困難，到了1963年終于研制成功了我們的16錳橋鋼，被稱為中國人民的“爭氣鋼”。它的研發(fā)成功，不但滿足了南京長江大橋建設(shè)的需要，同時(shí)還成為上個(gè)世紀(jì)70年代、80年代，主要的橋梁用鋼。

　　側(cè)掛（8）：中國鋼撐起中國橋

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　到了上世紀(jì)的90年代初，我們計(jì)劃修建蕪湖長江大橋。由于航道的需要，它的主跨需要達(dá)到312米。我們的16錳橋鋼，它的強(qiáng)度和性能已經(jīng)不能夠滿足要求。當(dāng)時(shí)能夠符合要求的只有國外的材料，我們向外方進(jìn)行詢價(jià)，外方開出了每噸600美元的高價(jià)。這個(gè)時(shí)候方秦漢先生又一次帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與武鋼進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，通過降硫、降磷、在里面加鈮的這種技術(shù)手段，到了1997年大橋開工之前，就成功研制出了滿足要求的14錳鈮橋梁鋼，也就是我們現(xiàn)在規(guī)程里面的Q370。Q370研發(fā)成功以后，外方的報(bào)價(jià)馬上降到400美元一噸，實(shí)際上和當(dāng)時(shí)的Q370價(jià)格已經(jīng)相當(dāng)了，但是當(dāng)時(shí)我們的決策者還是堅(jiān)定地選擇了國產(chǎn)鋼材。由于這一次正確的選擇，不但使蕪湖長江大橋采用了國產(chǎn)鋼材，同時(shí)這種鋼材也在全國的其他工程上得到大規(guī)模的推廣應(yīng)用。由于使用規(guī)模的增加，價(jià)格降低了、質(zhì)量提高了，從此中國橋梁只用中國鋼。到這個(gè)時(shí)候，我們就緊盯世界橋梁鋼的先進(jìn)水平，不斷研發(fā)我們的高性能橋梁鋼，目的是為了滿足橋梁跨度不斷增加的這種需求。到2003年我們就成功研發(fā)了Q420的橋梁鋼，首先運(yùn)用在京滬高鐵的南京大勝關(guān)長江大橋；到2014年，我們成功研發(fā)了Q500的橋梁鋼，Q500研發(fā)成功以后，實(shí)際上標(biāo)志著中國的橋梁鋼形成了一個(gè)完備的系列，那么它的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了世界的先進(jìn)水平。這樣我們還沒有停下來，2017年在毛新平院士的主持下，我們開始研究Q690的橋梁鋼，并在武漢江漢七橋上使用。應(yīng)該說，通過不斷地不懈努力，中國橋梁鋼實(shí)現(xiàn)了從被“卡脖子”到奮力追趕、再到技術(shù)引領(lǐng)的跨越。

　　對建橋而言的話，除了鋼材之外，還有混凝土。我國的混凝土技術(shù)在性能、外加劑、泵送能力等方面，到現(xiàn)在也已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。我們研究的高性能混凝土，它的抗壓強(qiáng)度達(dá)到了200兆帕，實(shí)際上這個(gè)強(qiáng)度已經(jīng)和我們在武漢橋建設(shè)過程中間用的低碳鋼的抗壓強(qiáng)度相當(dāng)了。

　　另外，建橋材料方面還有高強(qiáng)度鋼絲，是斜拉橋和懸索橋建設(shè)過程中間的最關(guān)鍵的這么一種材料。早期我們修建斜拉橋和懸索橋的時(shí)候，高強(qiáng)（度）鋼絲幾乎全部依賴進(jìn)口，強(qiáng)度級別是1600兆帕。經(jīng)過20年的努力，目前我們的鋼絲，不但實(shí)現(xiàn)了完全的國產(chǎn)，它的強(qiáng)度級別也已經(jīng)達(dá)到了2100兆帕。

　　側(cè)掛（9）：創(chuàng)新設(shè)計(jì)不斷突破橋梁建設(shè)世界難題

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　另外，我們來看看中國橋梁成就。以往在長江上建造大橋，跨徑并不是很大，但為什么我們現(xiàn)在需要建更大跨度的橋梁？目的是為了在更高水平上，兼顧兩岸交通的需求和航運(yùn)安全這對矛盾。中國的內(nèi)河航運(yùn)非常繁忙，有一組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年長江干流的貨運(yùn)量是29.3億噸，同期美國密西西比河的貨運(yùn)量只有8.65億噸，長江是其3.4倍，同年珠江的航運(yùn)量也超過了密西西比河。從溝通兩岸的陸地交通來講，長三角、珠三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)繁榮，過江交通需求量是巨大的。橋梁工程師一直在提高橋梁的跨越能力，但橋梁跨度越大、技術(shù)難度越高、造價(jià)也就越貴，我們有沒有更好的選擇？實(shí)際上我們可以用多個(gè)連續(xù)的主跨，來覆蓋通航水域，從而減少單孔橋梁的跨度，節(jié)約投資。比如我們的常泰長江大橋和鸚鵡洲長江大橋設(shè)計(jì)的時(shí)候，就充分利用了橋位處，長江的W形的河床斷面，在水中水深較淺的區(qū)域設(shè)置一座橋塔，用兩個(gè)大跨，跨越整個(gè)長江的通航水域。既可以很好地滿足通航的需求，又減少了橋梁的跨度，相比常規(guī)的一跨過江方案，利用三塔方案，橋梁的跨度減少一半、主纜的截面、用量也減小一半，相應(yīng)的錨碇體量也大約減少了一半，工程造價(jià)顯著降低。實(shí)際上多塔懸索橋，這種設(shè)想在上世紀(jì)的30年代，美國建設(shè)奧克蘭海灣大橋、80年代日本在建設(shè)瀨戶大橋的時(shí)候都研究提出過，但當(dāng)時(shí)他們都因?yàn)榧夹g(shù)上的難題無法解決，不得不采用了兩座常規(guī)的

　　單主跨懸索橋串聯(lián)的方案。那這中間到底有什么技術(shù)難題？一是中塔的剛度與強(qiáng)度的匹配問題。為此我們開展了大量的研究，提出了中塔剛度設(shè)計(jì)的理論方法，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)情況下，中塔需要做成鋼塔，同時(shí)還要解決大型主塔的吊裝問題。在2007年我們建設(shè)泰州長江大橋的時(shí)候，不得已進(jìn)口了3600噸米的塔吊設(shè)備；到了2011年，我們在建設(shè)鸚鵡洲長江大橋的時(shí)候，自主研發(fā)了5200噸米的塔吊；到目前塔吊的能力我們已經(jīng)到了15000噸米，國外最大的塔吊是丹麥的10000噸米塔吊，我們的塔吊也因?yàn)闃蛄杭夹g(shù)的發(fā)展達(dá)到了世界的先進(jìn)水平。

　　第二個(gè)難題就是，主纜在中塔索鞍上的滑移安全問題，從而研發(fā)了分布式的豎向隔板高性能鞍座。

　　中國橋梁第二個(gè)貢獻(xiàn)是三索面新結(jié)構(gòu)，三索面新結(jié)構(gòu)是為了適應(yīng)多功能橋梁的建設(shè)，而提出來的一種結(jié)構(gòu)。所謂多功能橋梁就是一橋搭載多種交通功能，將高速鐵路、城際鐵路和地鐵、輕軌、高速公路、市政道路等等，多種交通荷載進(jìn)行合建，用一座橋解決多種交通功能的需求，從而減少橋梁的絕對數(shù)量。把多種交通功能集中在一座橋上面，意味著橋梁承受的荷載更重、橋梁也更寬，由此首創(chuàng)了三索面的斜拉橋結(jié)構(gòu)。就是把橫向的、兩索面的斜拉橋的兩個(gè)支點(diǎn)變成橫向的三個(gè)支點(diǎn)，從而改變橫向的受力。就像我們兩個(gè)人要抬一根細(xì)長的木頭，如果擔(dān)心這個(gè)木頭會折斷的話，自然會中間去多一個(gè)人來抬這個(gè)木頭。但是三個(gè)人抬一個(gè)木頭，受力的分配就是個(gè)很大問題。對于三索面斜拉橋來講的話，就是要研究空間結(jié)構(gòu)的多種荷載的加載方式和施工的實(shí)踐方法。那么三索面斜拉橋結(jié)構(gòu)提出來以后，首先應(yīng)用在天興洲長江大橋的建設(shè)上，后來大范圍地推廣，為我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和世界橋梁技術(shù)的進(jìn)步都作出了貢獻(xiàn)。

　　第三個(gè)貢獻(xiàn)是轉(zhuǎn)體施工，所謂轉(zhuǎn)體施工，就是利用岸邊的場地和兩岸的這種山勢，在方便的地方來拼裝，而不是一定要在它最終的位置上來拼裝。1999年在建設(shè)廣州丫髻沙大橋的時(shí)候，這個(gè)橋的跨度是360米。為了實(shí)現(xiàn)拱的拼裝，先把兩個(gè)半拱在江的兩岸分別拼裝成型，然后第一次豎轉(zhuǎn)達(dá)到橋梁高層的位置；第二次，然后通過平轉(zhuǎn)，達(dá)到橋梁的中線位置，整個(gè)轉(zhuǎn)體的重量到了13600噸。

　　中國對世界大跨度拱橋的貢獻(xiàn)還有鋼管混凝土骨架拱橋，就是用外包的鋼管來提高混凝土的承載能力，應(yīng)該說我國的鋼管混凝土拱橋，在世界上占有重要的地位。包括在建的天峨龍灘大橋，是一個(gè)鋼管混凝土勁性骨架的這么一個(gè)拱橋。合江長江大橋、平南三橋都曾經(jīng)是鋼管混凝土拱橋上的世界冠軍。

　　另外中國對世界梁橋的貢獻(xiàn)，主要體現(xiàn)在整體的預(yù)制架設(shè)。建國初期，我們國家的梁橋架設(shè)的能力大概只有80噸，到目前為止我國高鐵整孔預(yù)制的箱梁跨度已經(jīng)到了40米左右、重量也超過了1000噸，所以它的搬、提、運(yùn)、架這個(gè)裝備是最關(guān)鍵的。高鐵建設(shè)的初期，我們曾經(jīng)進(jìn)口過少量的國外設(shè)備，后來就完全立足于自主的研發(fā)，研發(fā)了多種巨無霸，包括450噸的提梁機(jī)、900噸的運(yùn)梁車、900噸的架橋機(jī)，我們這些設(shè)備應(yīng)該是保證了中國高鐵自主的高質(zhì)量建設(shè)。

　　第五個(gè)貢獻(xiàn)是跨海橋建設(shè)上面。我國的海岸線有3.2萬公里，江河的入海口和沿海的島嶼眾多。實(shí)際上我們國家到了這個(gè)世紀(jì)才開始規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)真正的跨海橋。要建設(shè)跨海橋，有三個(gè)方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。第一個(gè)挑戰(zhàn)就是這個(gè)橋非常長；第二個(gè)挑戰(zhàn)就是氣象復(fù)雜，風(fēng)浪大、而且比較頻繁，一年的有效作業(yè)時(shí)間，大概只有180天左右。第三個(gè)挑戰(zhàn)就是海洋有腐蝕環(huán)境，橋梁的耐久性問題更加突出。常規(guī)的，在內(nèi)陸的江河湖泊上建橋的這種現(xiàn)場施工作業(yè)的方式，實(shí)際上都是不合適的。橋梁必須整體的預(yù)制、整孔的架設(shè)。在上海東海大橋建設(shè)中，因?yàn)檫@個(gè)橋全長是32公里，那么梁重是2100噸，當(dāng)時(shí)就是以海上的一個(gè)小島，叫做沈家灣這么一個(gè)島為基地，進(jìn)行梁體的預(yù)制。最后用專用的，運(yùn)架梁起重船小天鵝號，進(jìn)行整體的運(yùn)輸和架設(shè)

　　跨海大橋的建設(shè)，研究符合這個(gè)架梁的安全和精度要求的裝備是最關(guān)鍵的。一般看到的這種浮吊都是一個(gè)起重臂伸出舷外的這種起吊方式，但是“天一號”和“小天鵝號”，這兩艘專用起重船都是采用了中心起吊的方式，為什么？主要是出于適用范圍和作業(yè)效率兩方面的考慮。采用中心起吊的方式，起重2500噸的時(shí)候，最少的吃水深度只有3.5米，中國的東南沿海，除了有深水的地方之外，還有兩岸的這種淺水的灘涂，那么采用這種淺吃水的中心起吊方式，它的適用范圍更廣。第二個(gè)就從作業(yè)效率考慮。我們的起重船必須要在風(fēng)浪條件下進(jìn)行架梁作業(yè)，要保證在架梁過程中間它的安全。在相同的波浪條件下，由于舷外的這種起重臂，它會放大波浪的作用，所以說它比中心起吊方式，吊點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)位移和運(yùn)動(dòng)速度都要大4倍，那么這樣對安全和精度都是有影響的。

　　今天，中國橋梁無論是跨越能力、建橋技術(shù)、建橋材料、建設(shè)裝備，各個(gè)方面都已經(jīng)達(dá)到了世界一流的水準(zhǔn)，在跨海橋、高速鐵路橋梁、跨越繁忙水域大跨度橋梁方面，應(yīng)該為世界橋梁技術(shù)的發(fā)展作出了中國貢獻(xiàn)。

　　【小片（四）】：

　　（配音）如今，我國橋梁建設(shè)逐步從“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”，實(shí)現(xiàn)著由橋梁產(chǎn)品到橋梁建造、從設(shè)計(jì)到咨詢“走出去”的技術(shù)提升。在國際橋梁建設(shè)市場上，中國造的橋梁已經(jīng)接近了全球市場的一半左右份額。

　　2013年9月，美國舊金山 - 奧克蘭海灣大橋正式通車，這是世界同類鋼結(jié)構(gòu)橋梁中技術(shù)難度最高、跨度最大的懸索鋼橋；2014年3月，馬來西亞檳城第二大橋舉行通車典禮，標(biāo)志著東南亞地區(qū)最長跨海大橋正式通車；2014年12月，橫跨多瑙河的澤蒙-博爾察大橋建成通車，這是中國企業(yè)在歐洲承建的首個(gè)大橋工程，已成為一道橫跨多瑙河的風(fēng)景。“中國造”橋梁跨越天塹、連通世界，正在成為一張響亮的“中國名片”。而自主創(chuàng)新正是中國橋梁工程技術(shù)持續(xù)發(fā)展的根本動(dòng)力。

　　未來將建設(shè)怎樣的橋梁？橋梁建造的技術(shù)還有哪些突破點(diǎn)？如何站在使用者的角度，讓我們的橋變得更好？《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》精彩繼續(xù)。

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　中國橋梁一直在著力提高橋梁的跨越能力和適應(yīng)更多的通行功能帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)。到了今天，我們實(shí)際上已經(jīng)有能力建造絕大多數(shù)的、滿足這些基本需求的橋梁，未來我們該怎么辦？

　　側(cè)掛（10）：打造新結(jié)構(gòu)，應(yīng)用新材料，大幅提升建設(shè)能力

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　我個(gè)人的看法，未來我們應(yīng)該創(chuàng)造更多高效的橋梁結(jié)構(gòu)，減少資源的消耗。第一個(gè)方面，高效的橋梁結(jié)構(gòu)。我們能不能夠做成一個(gè)梁拱的組合體系？通過拱的協(xié)同，減少大跨度預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁的長期變形；第二個(gè)我們能不能把斜拉橋和懸索橋做成一個(gè)協(xié)同體系？用斜拉體系來彌補(bǔ)大跨度懸索橋，它的剛度問題。另外在材料方式里面，這些年做了很多的鋼和混凝土的這種組合結(jié)構(gòu)；同時(shí)我們也在嘗試?yán)锰祭w維復(fù)合材料，因?yàn)樗膹?qiáng)度更高、重量更輕。那么除了我們這些傳統(tǒng)方式之外，我們還有沒有其他途徑？實(shí)際上，我們在常泰長江大橋的建設(shè)過程中間，嘗試了利用新材料的特殊性能來創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)體系。我們傳統(tǒng)的建筑材料，不管鋼也好、混凝土也好，它都會熱脹冷縮，而碳纖維本身基本上是沒有熱脹冷縮的，即使用樹脂把它復(fù)合成一個(gè)結(jié)構(gòu)材料以后，它的線膨脹系數(shù)，大概也只有鋼材的二十分之一。如果能夠利用碳纖維這一種性能的話，重構(gòu)我們傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的傳力路徑的話，就可以創(chuàng)造出更加高效的這么一個(gè)新結(jié)構(gòu)。這就是我們首創(chuàng)的一種體系叫做“溫度自適應(yīng)塔梁約束體系”，具體來講，我們用碳纖維復(fù)合材料做這么一個(gè)拉桿，用它來連接主塔和主梁的跨中。這個(gè)跨中也是我們溫度變性的一個(gè)波動(dòng)點(diǎn)，既實(shí)現(xiàn)了塔和梁這種約束的結(jié)構(gòu)的力的傳力路徑，同時(shí)四季氣溫變化過程中間，那么結(jié)構(gòu)的溫度變形，它又能夠自然地釋放。這種溫度自適應(yīng)塔梁約束體系，傳力是非常簡單、非常高效。我們常泰橋是1176米跨度，這么一個(gè)斜拉橋，這個(gè)結(jié)構(gòu)在我們的荷載作用下面，它主要的效應(yīng)大概只相當(dāng)于900米一個(gè)斜拉橋，這么一個(gè)水平。如果這種體系用在超大跨度的斜拉橋上面，在我們現(xiàn)有的技術(shù)條件下面，可以實(shí)現(xiàn)1500米這么一個(gè)級別的斜拉橋的建設(shè)。

　　側(cè)掛（11）：不僅“能”，還要“好”，追求力與美的統(tǒng)一

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　第二個(gè)就是提升橋梁品質(zhì)。必須要更加關(guān)注使用者的感受，以使用者使用的便捷為目標(biāo)。那么這個(gè)使用者，包括我們的過橋的駕駛?cè)藛T，也包括行人，橋上有可能出現(xiàn)交通事故，我們的救援，也包括我們橋梁維修養(yǎng)護(hù)的，維修人員。總的一句話，要站在使用者的角度，讓我們的橋從“能”要變得更“好”。橋梁還要造型優(yōu)美，我們橋梁除了交通屬性之外，還應(yīng)該有景觀功能。但是橋的美，不應(yīng)該是設(shè)計(jì)的這么一個(gè)補(bǔ)充，更不應(yīng)該是結(jié)構(gòu)完成了以后，這么一種裝飾，應(yīng)該統(tǒng)籌結(jié)構(gòu)與環(huán)境，做到力和美的統(tǒng)一。同時(shí)橋梁的美，要體現(xiàn)它是自然的、是獨(dú)創(chuàng)的。

　　側(cè)掛（12）：智能建造更高效、更安全

　　【演講嘉賓】秦順全：

　　第三個(gè)方面就是橋梁的智能建造。提高建造過程的智能化水平，減少對人的依賴，達(dá)到安全建造的目的。由于橋梁所處的橋址、環(huán)境和功能要求的多樣性，要實(shí)現(xiàn)真正的智能建造，需要包括橋梁基本單元標(biāo)準(zhǔn)化在內(nèi)的，一系列的技術(shù)突破，那么這是一個(gè)很長的過程。在國內(nèi)已經(jīng)很多工廠，大家都在做探索，我們也在嘗試。在常泰長江大橋的建設(shè)中，我們研發(fā)了水下智能取土機(jī)器人和控制射噴取土設(shè)備，代替人工進(jìn)行作業(yè)。水下智能取土設(shè)備具有自主獲取水下地形、自動(dòng)感知土與結(jié)構(gòu)的功能，哪個(gè)地方是土？哪個(gè)地方是沉井結(jié)構(gòu)？實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)取土。更為重要的是，它能夠主動(dòng)反饋?zhàn)鳂I(yè)的效果。這種設(shè)備，它不會受水深的限制。60年前在南京大橋的建設(shè)過程中間，工人們需要冒著生命危險(xiǎn)下潛到70米水深進(jìn)行作業(yè)。今天在常泰長江大橋的建設(shè)中，僅用了一年的時(shí)間，就完成了世界上最大尺度沉井的下沉施工工作，而且效率更高、更安全。

　　回想70年前，1956年的5月31日，毛主席暢游長江，在水上近距離視察了正在建設(shè)中的大橋，回到東湖賓館以后就寫下了“一橋飛架南北，天塹變通途”的著名詩句。今天長江上已經(jīng)建成的橋梁超過了160座，根據(jù)國家發(fā)展和改革委員會印發(fā)的《長江干線過江通道布局規(guī)劃》，2035年我們需要建成240座左右的過江通道。

　　未來依托“一帶一路”，交通強(qiáng)國等國家戰(zhàn)略，我們要建更多的綠色橋、高效橋和智慧橋梁，我的演講完畢，謝謝大家！