在海上拐一個90度急轉彎，汶萊首座跨海大橋中國是這麼造的

出品| 網易新聞

作者| 須臾千秋，清華大學土木工程博士

　　如今，中國承建的海外項目已經數不勝數，項目的規格也越來越高，中國基礎設施的建設能力早已獲得了全世界的認可。汶萊的第一座跨海大橋——大摩拉島大橋就是其中的經典案例。

　　這座在荒島沼澤上建立起來的大橋不僅是目前亞洲最大的單箱單室箱梁結構大橋，而且由於地形所限還拐了一個將近90度的急轉彎，這種操作在世界範圍內都不太常見。

（一）基礎設施落後，限制了汶萊的發展

　　汶萊達魯薩蘭國位於加里曼丹島北部，北鄰中國南海，東、南、西三面都與馬來西亞接壤，總面積只有5765平方公里，人口42萬，不及中國一個普通規模的縣。

　　儘管汶萊是一個不折不扣的小國，但它及其周邊海域內有大量的石油天然氣資源。2015年，汶萊的石油年產量達620萬噸，相當於整個新疆油田的一半。

　　然而，由於汶萊人口少，國力弱，經濟嚴重依賴油氣開發，因而基礎設施建設始終非常落後，這已經嚴重阻礙了汶萊的經濟發展。

　　為了轉變對於油氣資源的依賴，實現可持續發展，汶萊一直在積極尋求國家的全面開發和基礎設施建設，而放眼世界，最有能力幫助汶萊進行建設的恰恰是中國企業。

　　大摩拉島位於摩拉港出海口，總面積955公頃。自打2003年開始，汶萊政府就打算將大摩拉島作為經濟多元化的重點項目來進行開發，在島上建設基礎設施，並將其改造成集裝箱碼頭、石化基地和出口加工區。

　　然而，由於島上交通不便，大摩拉島開發項目長期處於停滯狀態。住在汶萊首都斯里巴加灣市中心的員工去大摩拉島上班，必須在郊外的小碼頭換乘渡輪，島上的生活物資也必須通過渡輪來回運輸，日復一日，給島上的工作帶來了極大的不便，進一步的開發更是無從談起。

　　這讓人們認識到，必須先架設一座橋樑溝通海島和陸地，隨後才談得上島嶼的開發利用。大摩拉島大橋迫在眉睫。

（二）大橋越大越先進？必須考慮實際情況

　　由中國承建的汶萊大摩拉島大橋項目於2015年5月6日開工，預計到2018年4月就能建成通車，相對於其他海外工程項目而言，這座大橋的建設速度算是相當快的。它全長5.9公里，包括一條2680米長的大橋和3公里長的島上公路，總投資人民幣12億元。

　　從橋樑工程本身到汽車起重機、挖掘機、混凝土攪拌車、泵車等在內的所有工程機械產品，整個大摩拉島大橋項目可謂是被中國企業包了圓。

　　除了雙向四車道的公路外，大橋同時還配套有陸地通向島上的電氣線路、通訊線路和供水管道。可以說，這座大橋就是大摩拉島的生命線。

　　儘管中國海事工程方面的經驗，尤其是跨海大橋方面的經驗極其豐富，但汶萊大摩拉島大橋項目仍有其獨特的難度。

　　首先，大摩拉島大橋是中國首次承建汶萊的橋樑工程項目，需要採用歐洲標準與汶萊本地標準建設，與中國的建築標準多有不同，需要多方協調，摸索經驗。

　　此外，大摩拉島大橋項目本身是汶萊政府現匯招標的項目，在建設過程中要盡量與汶萊當地企業合作，不能圖方便就由中國企業大包大攬。

　　而汶萊本地基本上沒有工業，材料主要依靠進口，鋼筋來自中國，水泥、砂石料來自馬來西亞。但是，這些原材料都要從汶萊本地的供應商進行採購，一些二級工程，如土石、供水、供電等，也要分包給當地的公司。

　　最大的限制因素則來自資金層面。由於項目資金有限，業主已經將整個結構的尺寸以及一般基本設計限定在一個邊界條件下，橋樑的結構模式被嚴重製約。這體現在技術上，就十分考驗施工方的建設水平。

（三）單箱單室的箱梁結構，更輕更美更經濟

　　5.9公里的跨海大橋與島上公路項目，從規模上講並不大，然而考慮到海外工程項目的成本偏高，大摩拉島大橋的造價僅有12億元，那該如何在保障質量的前提下將大橋建成呢？這就需要正確地選擇大橋的結構形式。

　　在國內，人們比較熟悉的跨海大橋模式是懸索橋或斜拉橋。為了保障數萬噸級的輪船通航，跨海大橋的跨度和高度必須做得很高，這樣才能防止輪船與大橋相撞。這樣一來，大橋的主橋跨度動輒上千米，只有懸索橋或者斜拉橋才能抵抗這樣的跨度。

　　這兩種結構形式都是靠橋面以外的鋼索進行核心受力，雖然建築成本很高，但由於工程經驗豐富，建造起來難度並不高。而汶萊大摩拉島大橋由於成本限制則不能採用這種成熟但昂貴的結構形式。

　　不過，從另一方面來說，大摩拉島大橋無需穿過主航道，橋下只需保障一般船隻的通行即可，因此完全可以考慮採用跨度較小的結構形式。

　　最終，大橋選定了單箱單室箱梁的連續鋼構橋作為大橋的結構形式。

　　大橋的主橋跨度為400米四跨，橋面頂寬23.6米，截面高度為4至7米。結構採用的單箱單室箱梁結構創造了亞洲紀錄，包括中國國內也尚未做到這麼大的單箱單室箱梁結構。

　　箱梁結構是跨度不太大的橋樑常用的一種結構形式。這種結構的主要做法是將大橋的主體結構做成空心的箱形，以期最大限度地利用材料，同時大幅度降低結構自重，是一種非常科學的結構形式。而且，當橋面的寬度較大時，還可以將箱梁沿縱向分割成幾個區域，形成單箱雙室、單箱四室的箱梁結構。

　　不過，箱梁結構通常作為預製構件，用於跨度很小的非通航段。當大橋的跨度延長到上百米的規模後，單純的箱梁結構就有些難以支撐了。

　　因此，大摩拉島大橋採用的是變截面的箱梁結構。根據計算機擬合出的大橋可能的應力曲線，相應地設計出最合理的箱梁截面。越靠近橋墩處，箱梁高度越大，而在大橋的跨中，箱梁最「扁」。二者的厚度相差將近一倍。

　　變截面橋樑的設計與施工都非常考驗建設單位的技術水平。然而，採用這種方案，可以最大限度地將橋樑的受力與承載能力相匹配，既能有效承載負荷，又能最大限度地減輕橋樑的自重，節約成本。

　　變截面梁的獨特設計感還極大提升了大橋的美感。此外，工程採用的單箱單室箱梁，儘管施工安裝難度較大，但降低了橫嚮應力和橋樑的自重，簡化了橋樑受力，增強了大橋的安全性。

　　相比起常見的懸索橋和斜拉橋，採用變截面箱梁的大摩拉島大橋獨樹一幟，成為了中國南海邊一道獨特的風景。

結語

　　汶萊大摩拉島大橋項目是中國交通建設進入汶萊市場的首個項目，它的成功實施對後續汶萊交通建設市場的開發意義重大。

　　未來，汶萊的工程建設項目會越來越多地選擇與中國企業進行合作。不僅幫助了汶萊的經濟發展，也讓中國的建設企業形成示範，打出品牌，在長期中打下更多的海外市場，形成更長效的盈利機制。

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編輯| 史文慧