建造瓊州灣跨海大橋爲何會被否定?隧道提議勝在哪?

被譽為“黃金水道”的瓊州海峽是中國的三大海峽之一,東西長度約80公里,南北平均寬度近30公里,不僅是溝通北部灣和南海中、東部的海上走廊,同時也是廣東雷州半島至海南島和越南等地的海上交通捷徑。

曾考慮大橋方案:瓊州海峽跨海通道預備方案裡的大橋方式,為我國公鐵兩用跨海大橋。工程已正式向國家發改委申請立項。大橋跨海部分長度約26.3公里,總投資約1400多億元。目前暫未開工建設。港珠澳大橋總工蘇權科說:瓊州海峽建跨海大橋比港珠澳大橋還難。

建造瓊州灣跨海大橋為何會被否定?隧道提議勝在哪?


隧道方案勝出:“瓊州海峽跨海隧道方案初定”報道:瓊州海峽跨海通道大橋方式早被否定,將採用隧道方式。中國工程院院士王夢恕說,高速公路(大橋式)的建設方案早已被否,瓊州海峽高速公路敲定的是隧道方案,全長28公里,投資額至多1500億元人民幣。

瓊州海峽跨海大橋方案:是瓊州海峽跨海通道多選擇方案裡的大橋方式,“瓊州海峽跨海隧道方案初定”報道:大橋方式早被否定,將採用隧道方式。中國工程院院士王夢恕對澎湃新聞說,高速公路的建設方案早已被否,瓊州海峽敲定的是隧道方案。他解釋,瓊州海峽是黃金通道,供大量遊船運行,若採取1000多米的線索橋方式,一旦遭遇大風,將造成嚴重影響。瓊州海峽跨海通道將採取中線方案(即隧道方案),全長28公里。瓊州海峽跨海通道若採取隧道方案,投資額至多1500億元人民幣。

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瓊州海峽位於廣東省雷州半島和海南島之間,是中國的三大海峽之一,東西長約80公里,南北平均寬度為29.5公里,最寬處直線距離為33.5公里,最窄處直線距離約為18公里。

聯通瓊州海峽的跨海通道工程,一直是廣東和海南聚焦的重點項目。

從1994年開始,廣東、海南兩省就聯合開展了瓊州海峽跨海工程前期研究工作。2008年3月,交通運輸部、原鐵道部、廣東省和海南省共同成立了瓊州海峽跨海工程前期工作領導小組,領導小組辦公室分別設在原鐵道部發展計劃司、交通部綜合規劃司、廣東省發改委、海南省發改廳。

2010年3月,瓊州海峽跨海工程確定為公路鐵路兩用通道,並有西線公鐵合建橋樑方案、中線公鐵合建橋樑方案、中線鐵路隧道與西線公路橋樑組合方案等幾個方案供選。

對於公路鐵路兩用通道,康霖向澎湃新聞解釋,建一座橋兩用的,一方面做高速公路用,同時為廣東到海南的火車設計一個鐵軌,這樣火車和公路兩方面都可以用。

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而早前提出的三項方案中,西線公鐵合建橋樑方案,橋址位於徐聞縣邁陳至澄邁縣道倫角,跨海橋長41.3公里,總投資約1421億元;中線公鐵合建橋樑方案,橋址位於徐聞縣四塘至海口市天尾角,跨海橋長21.9公里,總投資約1064億元;中線鐵路隧道與西線公路橋樑組合方案,中線鐵路隧道全長27.8公里,西線公路橋樑跨海橋長43公里,總投資約1598億元。

其實,大橋的技術難度、工程造價都要遠遠高於大樓。

土木工程界有一句老話,叫做“金橋銀路草建築”,看似不起眼的一座橋,造價動輒上億,反倒是看起來光鮮亮麗的摩天大樓往往“不太值錢”。

對於一個受彎構件而言,它所承受的荷載與其長度的平方成正比。簡單地說,一座大樓的兩根柱子之間可能僅僅相距10米,而大橋的兩座橋墩之間相距100米。距離差十倍,荷載就要差出百倍。

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因此,對於一座樓房而言,它的結構強度往往是冗餘的,計算上哪怕不那麼精密,也足以負擔得起大樓的日常荷載。可橋樑就不是這樣了。

由於跨度大,橋樑承擔的壓力大大增加,光是橋樑自重就時常超過全橋載重的80%。因此,工程師們在設計、建造大橋時,往往需要進行十分精密的計算。

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此外,橋樑還要經受一般建築所沒有的強烈動荷載。一座繁忙的大橋,每天都有上百輛幾十噸重的大卡車不定期地通過,大橋所受的壓力時大時小,也很容易造成結構破壞。

而跨海大橋,則堪稱大橋中的頂尖產品。

相比起幾百米長,跨越河流、峽谷的普通橋樑,跨海大橋通常要跨越寬闊的海峽,跨度動輒幾十公里,修建難度和工期都遠勝於普通橋樑。以跨越膠州灣的青島海灣大橋為例,大橋全長36公里,歷時4年建成,總投資高達95.3億元。

由於耗費巨大,這樣的一座大橋往往是國家級工程,所需要的資金、物資設備、技術人員等也需要專門佈置。

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除了規模浩大外,海洋橋樑還有一處難點也是一般工程無法比擬的,那就是它必須與海洋環境做鬥爭。

在施工過程中,海洋中往往常年遭遇7-8級的大風和數米高的海浪。以平潭海峽大橋為例,在這裡,每年7級以上大風超過200天。到了夏季,動輒還會有12級的颱風掃過。大風會造成橋樑的振動,並嚴重阻礙施工。在疾風大浪中,工程船上光是活著都很困難,更別提施工了。

為了克服風浪,在跨海大橋施工之前,通常還要修建一些簡易棧橋、施工平臺這樣的預工程,並在此基礎上進行大橋施工。這又會大大增加施工的繁瑣程度。

此外,海洋結構還要對抗海洋環境中的腐蝕。海水中的離子,配合海風和烈日,會對大橋結構中的混凝土和鋼材造成嚴重的破壞,故跨海大橋使用的材料規格較之普通橋樑要更高,施工精度、規範程度以及對人員的要求相對於普通結構而言也要更高。

也正因為如此,跨海大橋是橋樑中當之無愧的巔峰,但同時也幾乎必然意味著極其高昂的造價。只不過,跨海工程一旦建成,對區域經濟的推動力度是驚人的。以港珠澳大橋為例,它將港澳之間的車程從3個小時縮短到了半個小時,節省下來的時間成本、運輸成本、環境成本每年接近百億。

可以說,跨海大橋是典型的“高投入,高收益”工程。

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跨海大橋如此高端,但卻並非萬能。

跨海大橋屬於地上工程,難免會受到惡劣天氣和海況的影響,不能始終保持通車。

以青島的膠州灣跨海大橋為例,其每年禁止通行的時間摺合為20-30天左右,遇大風、暴雨、濃霧等限制通行時間約在80天左右。儘管這相對於幾乎完全不靠譜的輪渡而言已經有了很大的進步,但仍然不足以將區域連接為整體。畢竟,海峽一側的居民不能指望著一條“不一定能通車”的大橋去另一側上班。

此外,由於跨海大橋的單跨和橋高都有限,建成的大橋勢必會影響船舶,尤其是大型船舶的正常通航。遇到惡劣天氣或操作失誤,還會出現船舶與橋墩相撞的事故。

因此,對於一些重要的跨海工程,工程師們通常會選擇隧道方案。由於深埋水下,跨海隧道的通航幾乎不受天氣影響,甚至可以全年通車。大型船舶也可以在隧道上的水面暢行無阻,不受噸位的限制。

然而,跨海隧道的造價比大橋還要高上一個數量級。跨海大橋每公里橋面的造價通常在3億元上下,而港珠澳大橋的沉管隧道每公里的總造價則超過30億。

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如此鉅額的投資,即使是港珠澳大橋這樣的舉國工程也難以負擔全線的隧道,而是選擇了半橋半隧的方案,全線35公里中的絕大部分採用橋樑方案,只有6公里採用了隧道方案,為伶仃洋留出了一條通向廣州港的主航道,橋隧之間通過人工島連接。

此外,與在山體中開鑿隧道不同,海底並沒有堅硬的岩層進行支撐,人們不可能直接在海底的淤泥中打洞。因此,海底隧道通常會直接清理海床,並在海床上鋪設預製好的沉管隧道作為隧道的主體。

在海底將180米長、7.8萬噸重,如同遼寧號航母一般巨大的沉管隧道進行連接,還必須保證不磕碰、不漏水,對於加工和安裝精度的要求都極高。這也使得海底隧道的建設成本進一步飆升,對於國家的工程建設水平也是一大考驗。

所有這些層層要求共同作用,使得修建大型跨海工程的門檻相當之高。就目前而言,既有足夠高的跨海工程修建技術,又有充足的資金,同時還有大型跨海工程建設需求的國家,只有中國一家。


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