第一张“骨牌”被推倒之后

  没有自主创新就没有杭州湾跨海大桥。世界第一跨海长桥不但是自主创新的结晶，也为相关领域的自主创新提供了倒逼的动力。

  为了建造大桥，一批拥有自主知识产权的施工设备被研制出来，极大地提升了中国交通基础设施建设的装备实力。

  为了建造大桥，一批世界级的技术难题被攻克，中国桥梁工业的技术水平跃上了一个新台阶。

  为了建造大桥，指挥部在实践中形成了一套科学的管理体制和实施工程技术规范，填补了中国跨海大桥建设的空白，部分条款已被纳入国家和部颁标准。

  在一套“多米诺”骨牌中，杭州湾跨海大桥推倒了第一张，其创新冲击波已经“引爆”了一场更大范围、更深层次的观念和技术革命。

  2005年6月1日，杭州湾跨海大桥首片70米箱梁架设一步到位。运输、吊装这个重达2200吨的“中华梁王”、并创造了亚洲“抓举”纪录的，是中铁大桥局自行研制的大型运架船———“小天鹅号”。

  “在大型桥梁实施工程中，设备逐渐重要。没有‘小天鹅号’，‘海上工程陆上做’的理念就没办法实现，540片箱梁只能海上现浇，而这样要消耗19亿元才能拿下来，但我们当时的中标价只有15亿元。”中铁大桥局副总经理谭国顺说。

  “我们查阅了大量资料，最后锁定了在丹麦海湾施工的‘天鹅号’。但是‘天鹅号’在网上的资料很有限，我们只可以凭着几张照片组织力量攻关。”谭国顺说，当时大桥局参建过武汉长江大桥的专家全部到齐了，大家花了一年多时间，终于把“小天鹅号”造了出来。

  “小天鹅号”采用了中心起吊方式，整个吊装过程重心不发生位移，而且船体吃水仅4米，在浅海区也能正常作业，很适合杭州湾海域施工。2003年，“小天鹅号”在东海大桥“热身”，拿下了国家科学技术进步二等奖。

  “小天鹅”的能量有多大？它可以把2500吨重的物体稳稳地提升41米，但是面对杭州湾跨海大桥通航孔道的高墩区，“小天鹅”依然力不从心。大桥局再接再厉，于2005年研制出另一艘“巨无霸”———“天一号”。

  “天一号”起重能力达到3000吨，起吊高度达53米，在亚洲同类吊船中位居第一。有了这两件趁手的设备，70米箱梁的吊装就变得容易多了。去年10月，仅“小天鹅号”就创下了月架梁40片的纪录，这个速度连大桥指挥部都觉得难以置信。

  为了一个15亿元的项目，特意投入2.5亿元造两艘大吊船，个中得失只能算大账。谭国顺说，一方面大桥局有了如此精良的装备，以后各种大桥工程投标都胜券在握；另一方面，中国有了这样先进的造桥设备，以后桥梁设计、建造水平得到极大的提升。所以，这笔钱投得值。

  包括中铁大桥局在内，大桥参建单位在设备方面的投入高达20多亿元。杭州湾海底地形复杂，要把5000多根超长钢管桩打入海底深处，没有先进的打桩设备根本不可想象。中港二航局在投标前，已经花了3亿元资金，自行研制出“海力801”等一流的打桩船。凭着这些现代化的打桩设备，二航局在招投标中轻松胜出，从“长江时代”进入“海洋时代”。

  用混凝土桩还是钢管桩？这样的一个问题在杭州湾跨海大桥工程开工之前曾经争论了很久。造百年大桥，专家推荐使用钢管桩，但是接踵而来的问题倒不在增加的10多亿元投资，而是89米长的钢管桩世界上从来没做过，而且海洋环境中钢管桩的防腐问题至今没有很好的解决办法。

  宁波三鼎钢管工程有限公司和科鑫腐蚀控制工程有限公司联手接下了这个烫手的山芋。三鼎公司在小港新征了90亩土地建起新厂房，投入5500万元引进了螺旋焊管机组，还专门建造了一个5000吨级龙门档码头，方便钢材、钢管运输和落驳。

  2003年9月，离杭州湾跨海大桥正式动工已经不到2个月时间，第一批大直径超长钢管桩也在三鼎的新厂房下了生产线。

  但是意想不到的事情发生了。经过超声波探伤，三鼎公司发现这批钢管桩的焊接存在严重的质量上的问题。卷制一根钢管桩用8个小时，而后续却需要工人花27天进行人工修补。

  “当时这样的问题桩共有34根，堆满了整个厂房。眼看着供货日期慢慢的接近，我们几乎到了绝望的地步。”公司CEO郑海洪说，最后，三鼎向指挥部立下军令状，在一个月内解决焊接质量上的问题，生产出合格的钢管桩。

  在公司副总经理、总工程师朱才科的带领下，三鼎集中了技术力量开始攻关，最后借助一种叫埋弧自动焊的工艺，完全解决了焊接质量上的问题，焊接一次合格率达到99%以上。从去年初起，大桥工程平均日需钢管桩5根，而三鼎的生产速度已达到日产12根。

  与钢管桩密不可分的是防腐。国外对于海水中钢管桩的防腐，一般是采取加厚管壁的办法。按每年腐蚀0.2毫米计算，那么整个管壁要加厚2厘米，整个大桥工程钢管桩用钢量将从现在的37万吨增加到50万吨，投资增加不说，更麻烦的是，钢管桩重量增加，原有的打桩设备可能没办法胜任。

  为了解决钢管桩防腐问题，科鑫公司联合中科院防腐研究所的技术力量进行了攻关，高性能复合涂料研究完成了，复合涂层工艺和装备也准备就绪，三层熔融结合环氧粉末涂装也在国内首次被使用。最后，经过快速法测试，钢管桩防腐全部符合大桥100年常规使用的寿命的要求。

  收获：国内某跨海大桥、舟山陆岛工程也决定采用钢管桩，早期张拉技术也将用到京沪高速铁路工程上，国际桥梁桩基泰斗著书传颂大桥创新成果

  大直径超长钢管桩的设计、制造、防腐和施工成套技术在中国桥梁建设史上是史无前例的，三鼎和科鑫至今已取得了2项国家专利授权，不但保证了杭州湾跨海大桥的顺利建设，也对中国跨海大桥的设计和施工产生了深远的影响。

  国内某跨海大桥在建设过程中，需要将原来的混凝土桩换成钢管桩，不得不向三鼎和科鑫求助。舟山陆岛工程也决定采用钢管桩，又是三鼎和科鑫联手承担了钢管桩制作和防腐任务。

  在杭州湾跨海大桥中，这样的技术创新成果很多。同样是世界级的难题，混凝土箱梁开裂的问题也在这里找到了对策。早在大桥动工以前，中铁大桥局经过无数次技术攻关，首次提出了低强早期张拉技术，一举破解了大尺度箱梁裂缝控制这一世界性难题。

  简单地说，混凝土浇铸后在达到80%的强度时，通常要进行张拉，但是大桥局把这一段时间提前到50%的时候，也就是夏天2至3天，冬天3至4天。经过实践，早期张拉技术取得了理想的防裂效果，后来不但在整个大桥工程中被推广，也将用到年底即将动工建设的京沪高速铁路工程上，目前这一创新成果已在申报国家科学技术进步奖。

  杭州湾跨海大桥为中国造桥业作出的贡献远远不止这些。不久前，国际桥梁桩基泰斗、美国工程院院士GERWICK教授给大桥指挥部来信提到，在其正在编写的一本专著中，将把杭州湾跨海大桥作为经典案例。这在某种程度上预示着，杭州湾跨海大桥的技术创新成果将走出中国，辐射全世界。

  在强潮海湾建造跨海大桥，不仅在中国是第一次，在世界上也没有先例，杭州湾跨海大桥的建设因此具有了一种里程碑式的重要意义。

  但是在大桥指挥部成立时，大桥面对的不仅是杭州湾海域恶劣的自然条件，还有国家跨海大桥建设技术规范和质量检验标准方面的空白。

  既然是第一，就要为后来者提供可鉴之路。早在大桥动工之前，针对宽阔海域的测量、海工耐久混凝土和结构防腐、海洋环境中桥梁实施工程、灾害地质应对措施、超大型混凝土结构预制和吊装等核心问题，指挥部就着手编制相关的实施工程技术规范和质量检验标准。

  经过两年多的实践和完善，去年5月，杭州湾跨海大桥专用实施工程技术规范及专项质量检验标准获得省、部批准实施。

  专家们在评审时认为，这两项规范是目前国内比较全面和适用性较强的跨海桥梁工程技术规范，反映了当代跨海桥梁建设在结构、防腐、测量和远岸施工等方面的新成果，对于我国海上桥梁建设和编制相应的标准、规范具备极其重大的参考价值。

  事实上，杭州湾跨海大桥在设计、施工、管理方面的诸多创新之举已经走出宁波，被吸收运用到国内其他大型桥梁工程中。

  杭州湾跨海大桥独特的地理位置，以及风、潮、流、气和滩涂等复杂的环境，使设计根本没办法指导施工。经过国内外多次调研和专家咨询，指挥部制定了“施工决定设计”的总体原则，最好能够降低海上作业时间，变海上施工为陆上施工，并采用了工厂化、大型化、机械化的施工原则。

  这一创新理念已经被两年多的实践所证明，达到了国际领先水平，目前国内不少大型跨海桥梁工程也开始引入了“施工决定设计”的理念。

  而在大桥总体设计的具体方案敲定前，指挥部已经多次向全国征集施工组织和桥型方案，要求由施工队伍联合设计单位来投标，这一开全国先河的举措，现在也被国内不少大型工程建设项目所采用。

  “我们把大桥设计、施工、管理方面创新举措进行集成，准备申报国家级工法和国家科技进步奖，也就是说，为中国今后建造大型跨海桥梁制定一个标准，或者一个可供参考的标尺。”大桥指挥部副总指挥、总工程师吕忠达说。

  杭州湾跨海大桥建设，几乎每个项目都牵动着相关领域的自主创新“神经”，由于倒逼的压力，大桥建设“无中生有”，在设计、科研、施工、管理、制造等方面，催生出了一大批创新成果，不仅填补了国内空白，有的还达到了国际一流水平，对中国乃至世界造桥业产生了深远影响和巨大辐射。

  在大桥建设中，每完成一个项目，都会有一大批科研、技术、管理经验和成果积淀，都会有一大批肯干能干的技术人才脱颖而出，不仅化解了大桥建设的自身难题，还带动了相关企业和行业的超常发展和自主创新，提升了它们的创新能级、产业规模和技术标准。如果把杭州湾大桥自主创新比做巨石，那么，其创新成果对中国桥梁建造业和相关产业高质量发展的强力带动和辐射，就像巨石入水激起千重浪，产生了“涟漪效应”。

  创新是一种系统工程，往往牵一发而动全身。而越是像杭州湾跨海大桥这样“前无古人”的自主创新，牵涉的行业越多，面临的难题越大。杭州湾大桥建设以我为主，瞄准世界领先水平，抢占创新“制高点”，自主创新硕果累累，“涟漪效应”层层荡漾，充分显示了自主创新的魅力。这给人启示，更催人奋进！

  市民陈先生：我的专业也是造桥，这几天，仔仔细细看了杭州湾大桥的报道，深受启发。应该说，宁波的造桥建设者一直有一种勇于探索和创新的精神。一般的读者朋友可能不知道，从解放桥、兴宁桥，到琴桥、庆丰桥以及现在的杭州湾大桥，桥梁跨度慢慢的变大，这在某种程度上预示着技术难度也慢慢变得高。如果没有创新的勇气，哪会有桥梁技术的飞快发展。所以，杭州湾大桥带给老百姓的是经济和社会效益，而给我们造桥人的是一笔精神财富，激励我们向困难挑战。

  网民亦先生：杭州湾大桥与长江三峡、青藏铁路一样都是当代世界级工程，都需要建设者付出满腔的热血和满脑的智慧。在没有路的高原开出一条擎天路，在没有桥的海面造出一座卧波桥，本身就是伟大的创新！在38摄氏度的骄阳下，在天寒地冻的海面上，杭州湾大桥建设者是当之无愧的英雄！如果说创新需要奉献精神，那么自主创新更是需要牺牲精神。宁波正在建设创新型城市，需要涌现出更多的勇者。

  市民陈先生：大桥的技术创新是有目共睹的，能不能在“节约”上也多点创新。比如在大桥两旁装风力路灯，通过风力带动发电，或者考虑利用潮汐来发电。(记者包凌雁整理)