问题:在复杂地形与多变环境下,如何以更高安全性、更低成本和更强适应性建造大跨径桥梁,是我国交通基础设施升级长期面对的核心课题。
尤其在山区、峡谷等区域,施工场地受限、临时支架搭设难度大、风险高、成本高,传统工法往往难以兼顾质量与效率,制约了拱桥这一优势结构在更大跨越尺度上的应用。
原因:一方面,交通网络向纵深延伸带来“逢山开路、遇水架桥”的刚性需求,工程建设越来越多地进入地质条件复杂、运输组织困难、生态敏感度高的地区,对施工方法提出更高要求。
另一方面,拱桥受力合理、耐久性强、适合跨越深谷与宽河,但长期以来受支架施工条件制约,难以在大跨度、深切割地形中发挥潜力。
面对现实矛盾,关键在于用技术创新突破施工组织与结构实现的瓶颈。
影响:1968年,郑皆连提出拱桥无支架施工技术,为现代拱桥建设提供了重要路径。
该技术的推广应用,使拱桥施工从依赖大规模临时支架转向更适合复杂地形的体系化建造方式,不仅降低材料与施工组织成本,也减少高风险环节,提升工程安全与工期可控性。
据业内介绍,目前国内相当比例的现代拱桥建设采用相关技术路线,反映出其在工程实践中的成熟度与可复制性。
以“花最少的钱,造最好的桥”为目标导向,也体现了我国工程建设从“能建”向“优建、精建”转变的价值取向。
以郑皆连担任总设计师的天峨龙滩特大桥为例,该桥以600米跨径刷新世界纪录,被誉为“世界拱桥第一跨”。
其意义不仅在于单项指标的突破,更在于我国在大跨度拱桥设计、施工组织、材料与结构协同等方面形成系统能力,带动勘察设计、施工装备、质量检测与运维管理等产业链环节提升。
对广西等山区省区而言,大型桥梁的建成有助于打通交通瓶颈、促进区域互联互通与资源要素流动,为乡村振兴与产业布局优化提供基础支撑。
对策:面向未来,推动桥梁工程高质量发展,既要持续攻关关键技术,也要强化工程全寿命周期理念。
其一,聚焦安全与耐久,完善大跨径拱桥在材料性能、结构细节、抗疲劳与抗灾设计方面的技术标准与应用验证。
其二,推进施工方法与装备迭代,在复杂地形施工中提升机械化、数字化水平,降低人为不确定性,强化风险预警与应急处置能力。
其三,加强人才培养与工程传承,构建从课堂到工地、从理论到实践的培养链条,形成稳定的技术梯队与创新生态。
其四,坚持节约集约与绿色建造理念,尽量减少对生态环境的扰动,通过更合理的施工组织与材料方案实现“少投入、优效果”的综合效益。
前景:随着新型城镇化、区域协调发展与综合立体交通网建设加快推进,大跨径桥梁仍将是支撑国家重大工程和区域经济联系的重要基础设施。
以无支架施工等关键技术为代表的原创性、系统性创新,将在更广范围内推动工程建造向更安全、更经济、更绿色、更智能方向演进。
业内预计,未来拱桥在深峡谷跨越、重大通道工程及生态敏感区域的应用空间仍将扩大,而技术标准完善、智能建造体系成熟与运维数字化普及,将进一步提升我国桥梁工程的国际竞争力与示范效应。
从深山峡谷到跨海通道,一座座飞虹不仅丈量着中国工程的跨越尺度,更镌刻着如郑皆连这般科技工作者的精神高度。
当白发院士仍驾着电动车穿梭校园时,他身后矗立的是中国基建走向世界的坚实路基。
这种将个人理想融入国家需求的科学家精神,正是新时代创新征程最珍贵的薪火。