中国规范首出国门
——记中国援建印尼苏拉马都大桥
题记:欧洲规范EUROCODE、英国规范BS5400、德国标准DIN、美国AASHTO规范……当这些欧美国家的桥梁规范和标准已经在世界范围内迅速盛行起来的时候,中国规范的适用范围却仍然长期局限于本国。这与 大国的地位并不相匹配。中国在由桥梁大国向
桥梁强国迈进的道路上,中国规范何时才能实现国际化、并带动 材料设备走向世界?
印尼苏拉马都大桥的成功建成,为中国规范适用于世界范围内的大桥建设提供了很好的范例。
印尼苏拉马都大桥
素有“千岛之国”美誉的印度尼西亚,由上万个岛屿组成,是全世界最大的群岛国家。如何使这些岛屿之间的联系更加便捷就成了印尼人最关心的问题,比起程序繁杂的水运,修建跨海大桥无疑是最优的选择。
出于对经济发展的考虑,印尼政府希望可以修建一座连接经济发达的爪洼岛和资源丰富的马都拉岛的大桥,以此来拉近两地的发展落差。为此,在上世纪90年代初,印尼政府即已与日本沟通,希望在日本的帮助下修建这座苏拉马都大桥;但由于技术、资金等方面的原因,始终未能落实。如果连一向标榜自己的科学技术水平居于全球领先地位的日本都对苏拉马都大桥的建设感到束手无策的话,那么其建设难度也就可想而知了。
2001年11月朱镕基总理访问印尼期间,印尼政府向中国提出修建跨海大桥的计划,经过
交通部专家的考察,决定兴建这座大桥。2004年5月,张春贤部长与印尼苏纳诺部长签署了大桥的实施协议,决定利用中国政府的优惠贷款来修建该桥。
挑战重重,千岛之国遇难题
苏拉马都大桥项目于2005年1月正式启动,此后中方的工程技术人员便在国内积极地准备前期工作,并于2005年3月7日赴印尼进场调研,直到2009年6月苏拉马都大桥才正式建成通车。这一串简单的数字向人们诉说着,在这四年多离家在外的日子里,中交路桥技术有限公司的
工程技术人员们饱尝的艰辛、留下的汗水。
当时承担大桥的设计工作的中交路桥技术有限公司副总经理李毅谦,回忆起初到印尼行进考察的情景时,感慨颇深:“开始已经考虑到会有很大的难度了,但是到了现场才发现实际情况比我们想象中的要难得多。”
苏拉马都大桥的桥址区有着独特的自然环境,对大桥的
设计、
施工提出了很大的挑战。首先,苏拉马都大桥的桥址区位于赤道地区,阳光紫外线强烈;且桥位所在的马都拉海峡是印尼的主要产盐区,海水含盐量相当高,这对结构的
耐久性就是一个考验。其次,桥位所处的基础持力层主要为火山灰粘质粉土,强度极低,大多数土样的天然孔隙比在1.5以上,天然含水状态下柔滑细腻。如果基础建得不好,桥梁会一直往下沉。再次,马都拉海域位于欧亚板块边缘,地震频发,强度较高,按常规设计不能满足其对结构安全的要求。
除了这些显而易见的恶劣自然条件之外,中方在苏拉马都大桥的设计上还遇到了更大的难题。印尼从未自主设计过大型的桥梁,国内外的资料中都没有对其桥梁的研究探讨,也就找不到以往的措施、施工方案以及当地环境对桥梁影响的研究,苏拉马都大桥的设计陷入了无迹可寻的状态;更让人头疼的是,印尼本国没有大跨径桥梁的施工设计规范,很多桥梁都是采用英美国家的规范来修建的。
在所有这些困难中,要数关于规范的使用问题最让这座大桥的设计负责人李毅谦头疼。按照印尼的惯例,苏拉马都大桥是要按照英国规范BS5400来设计的,并且,印尼方面对既无外文版、又无在国外使用经验的中国规范表现出了强烈的不信任。但如果中方同意采用英美规范来修建苏拉马都大桥,就意味着许多设备和材料不能选用中国的产品,也就不能起到带动中国经济发展的作用。这对于由中国政府贷款援建的
跨海大桥,显然不是最满意的结果。
中交路桥技术有限公司副总经理李毅谦
知难而上,凭科技攻关促转机
中方技术人员就规范问题与印尼方面进行了充分的沟通:英国规范不能完全适应印尼当地的环境,修建大桥也不是只靠一个英国BS5400规范就能完成的,需要花费大量的人力、物力和时间来重新梳理和补充英国的规范。相比之下,采用中国的规范就要容易得多了。经过和印尼政府的多次交流、探讨,印尼政府最终同意采用中国规范。但他们还是不能完全打消顾虑,选择在国际上招标,聘请第三方对桥梁方案进行审核。
为适应当地特殊的地理环境要求,中方在中国原有规范的基础上又对火山灰沉积土的极限摩阻力、断索与换索问题、摩擦面海洋运输的防腐保护、混凝土结构耐久性问题、结构抗震体系、各种荷载取值规定等方面的问题进行了研究补充。几经修改,终于形成了为大桥量身编制的、以中国规范为基础,并加以适当补充完善的苏拉马都大桥专用设计施工规范,克服了印尼当地没有适用于大型桥梁、特别是适用于大跨径跨海斜拉桥设计规范的困难,满足了设计的需要。
这份规范的使用也成为了中国规范走出国门的开创之举,具有里程碑式的伟大意义。目前,这座屹立在印尼海域的苏拉马都大桥是世界上唯一一座在中国境外、使用中国规范建造的桥梁,填补了 规范在国外应用的空白。2009年12月7日,我国交通建设标准规范编译工作正式启动。对此,李毅谦表示:“ 发展了二三十年,积累了很多经验,有了很成功的范例。许多大跨径跨海桥梁的建设都是集中在中国,这就说明我们在这方面有很强的能力。中国的规范可以走出去,也应该走出去,我们应该主动去争取机会,借助中国的经济实力带动中国的规范、技术走出国门。中国规范走到其他国家只是需要做一些补充性的研究,完全可以采用苏拉马都的
模式,以中国规范为基础,编制适用于当地的专用规范。”
如果说中国规范的合理适用使印尼人对 界的能力发生了改观的话,那么之后大桥的整体设计、施工过程便让他们对我国桥梁行业的专业技术水平刮目相看。
针对印尼的特殊自然环境和没有工程积累的实际情况,中方设计人员在对大桥所在区域进行现场调查和资料搜集的基础上,对当地的水文、气象、地形地貌、地质等数据进行勘查、分析,通过模拟计算、模型试验等手段,对苏拉马都大桥进行了9项专项研究,主要涉及:海床演变与基础冲刷、软弱土的加固及承载力研究、地震安全性评估与动参数研究、钢混组合梁的抗风性能研究、组合结构剪力钉受力性能研究、施工控制技术及
荷载试验等内容,获取了该区域桥梁设计和施工所必须的抗震、抗风、水文等参数,填补了印尼马都拉海域桥梁建设基础资料匮乏的空白。
研究成果凝结了中方技术人员大量的心血。这些科研项目针对马都拉海域热带雨林气候特点,从设计理念、材料选用、控制指标、构造措施、管理养护等方面提出了有效提高钢混组合梁斜拉桥耐久性和百年使用寿命的措施,为今后此类大桥的建设提供了宝贵的经验;通过对土壤特性及自平衡桩基承载力进行试验研究,第一次得到了确定火山灰沉积土的极限摩阻力的计算公式,为该区域钻孔灌注桩的桩长确定提供了有效的依据,推动了大直径钻孔灌注桩在类似区域的应用和推广;通过压浆工艺试验研究,找出了合理的压浆量和工作压力,确保了桩底压浆工艺对火山灰软弱土的加固效果。压浆前后的桩基承载力试验结果表明,这种压浆工艺可以有效地提高此类地基土的密实度,较大幅度地增加桩基承载力,明显减小桩基沉降量,为类似软土的加固提供了经验。
大桥通车,以中国规范扬国威
苏拉马都大桥是东南亚最大的跨海大桥,也是中国企业在海外承建的最长大桥。对中印两国而言,苏拉马都大桥是具有重大政治、经济意义的标志性工程,因此得到了两国政府的高度重视——印尼前总统梅加瓦蒂亲自主持大桥开工典礼,印尼现任总统苏希洛多次视察大桥工地并参加大桥
通车仪式;李克强副总理到工地看望慰问,李盛霖部长、高宏峰副部长到工地视察。
目前,针对苏拉马都大桥所开展的科研全部在大桥的建设上得到了应用,并取得了显著成效。其中多项研究成果也已在印尼的其他桥梁建设中得到推广应用:火山灰沉积土压浆加固方法已被用于多座桥梁基础的处理,苏拉马都大桥设计准则和施工规范已被广泛借鉴采用。苏拉马都大桥的建设不仅带动了中国
技术的输出,而且还带动了国产材料和设备的出口,其金额达5.1亿多人民币。更为重要的是,中国规范的成功应用取得了非常巨大的社会效益,以无可争议的事实向世人展现了中国的经济技术水平。这些成果的取得大大增强了中国公司在海外的竞争力。
苏拉马都大桥的建成不仅是在中印两国之间结成了象征友谊的纽带,更为中国规范的进一步国际化铺就了一条坚实的道路。苏拉马都大桥必将以“首座运用中国规范修建的国际桥梁”的历史性地位而被载入 发展的史册。我们有理由相信,在不久的将来,凭借 人的不懈努力,会有越来越多刻着深深中国烙印的“苏拉马都大桥”昂然屹立于
海外的江海之上,接受世人赞赏的目光。