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科学大师|输在了软件上，郑皆连院士：中国是桥梁大国却非桥梁强国( 三 )


过去大家把拱桥看作是落后的东西 ， 现代化的悬索桥和斜拉桥 ， 斜拉桥是二战以后才有的 ， 德国人发明的 。 实际上 ， 我们建设的跨径575米的平南三桥 ， 它和斜拉桥和悬索桥比 ， 几乎把所有的优点都占完了 ， 在全国还有好多地方都适合建（据中新网称：平南三桥为目前世界最大跨径的拱桥 ， 其科技含量之高、制造过程之精密、设计施工技术之尖端 ， 均是世界同类型桥梁之最） 。 拱桥是传统 ， 但实际上蕴含着许多中国哲学 。 我把它称为中国的一个瑰宝 ， 影响是非常深远的 。 虽然在这方面我也做了一些科普 ， 但是做得还不够 。
《科学大师》：您在拱桥工程方面代表性的科研贡献是实现了无支架建设 ， 这个无支架技术为什么那么重要？
郑皆连：一千多年以来 ， 拱桥都没摆脱一个问题：拱圈施工非常困难 ， 必须搭支架 。 我大学毕业三年 ， 在工地转了三年 ， 就发现搭支架不行 ， 洪水一来把支架冲跑了 。 能不能不搭支架 ， 我当时就有这个逆向思维 。
现代化的拱桥 ， 跨径要修大 ， 第一步就必须不搭拱架 。 如果我们还持续搭拱架 ， 跨径再大也大不到哪里去 。 1968年推广双曲拱桥的时候 ， 我首次提出不用搭支架修拱桥的方法：钢丝绳斜拉扣挂 ， 松索合拢形成拱圈 ， 就是把下面的支撑变为上面的悬吊 ， 包括悬拼 ， 包括转体来建设拱桥 。 因为有了无支架施工、转体 ， 我们拱桥的跨径就从石拱桥的最大跨径146米 ， 发展到现在是575米 ， 我们想做到700米 ， 但是还没有实现 。
科学大师|输在了软件上，郑皆连院士：中国是桥梁大国却非桥梁强国
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建设中的平南三桥 ， 以575米的跨径成为目前世界最大跨径的拱桥/图源：广西交通设计集团公司
3 ， 我们不能因为桥梁数量多、跨径大就满足了
《科学大师》：您说到拱桥有可能首先完成大国向强国突破 ， 桥梁方面也存在大国和强国的提法么？
郑皆连：说我们是桥梁大国 ， 因为我们建的桥梁最多 ， 专利也最多 ， 除了悬索桥第一跨径在日本 ， 其他所有大跨径桥都在我们中国 ， 全世界15座超过430米跨径的拱桥 ， 大概有3座在国外 ， 其他12座在中国 。 1990年开始 ， 30年我们建桥的跨径从110米发展到575米 。 跨径增长之快 ， 在桥梁史上罕见 ， 数量也发展到近500座 。 广西正在建跨径600米的拱桥 。 所以称为大国是毫无疑问的 ， 是大家认可的 。
但为什么我们还没有成为强国呢 ， 一个计算软件不是我们的 ， 我们现在用的软件都是国外的 ， 我们自己编的功能还不如国外 。 第二个就是桥梁的耐久性 ， 我们还有一些短板 。 为什么这个耐久性可以在拱桥方面得到突破 ， 那是祖师爷李春的赵州桥带了头 。 我们现在完全可以搞到最好 ， 耐久性最好 。 当然在软件上我们还要努力 ， 应该组织国家队来攻坚 ， 搞一些比较好的软件出来 。
《科学大师》：对于一个国家来讲 ， 成为桥梁强国的意义是什么？为什么必须要成为桥梁强国？
郑皆连：我觉得也是基于我们基建部门的短板而言 ， 我们不能因为桥梁数量多、跨径大就满足了 ， 我们还要不断追求技术的升级或者优化 。 实际上我觉得 ， 从大国向强国过渡 ， 也是一个过程 ， 是一个前进的过程 ， 激励我们能解决更多问题和难题 ， 对我们发展技术 ， 推进这个事业更上一层楼 ， 是有好处的 。
科学大师|输在了软件上，郑皆连院士：中国是桥梁大国却非桥梁强国
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施工中的世界第一拱——平南三桥/图源：广西日报
4 ， 桥梁建设危险作业将来可以交给机器人完成
《科学大师》:时代越来越发展 ， 对于我们这个桥梁建设的科技含量会不会要求也越来越高？
郑皆连：当然会越来越高 ， 因为桥梁建设的作业环境比较艰苦 ， 而危险性比较大的 。 在一般人们的心目中 ， 拱桥就是风险比较大 ， 施工风险比较大 ， 施工比较麻烦 ， 设计比较麻烦 。 比如我们拱桥高空作业 ， 拱上的那些东西都要人去焊接、连接 。 如果将来都能由机器人代替 ， 把最危险的作业交给机器人做就更好了 ， 它们还能做得更好 。 因为它不会受情绪影响 。 高空作业你如果没睡好觉 ， 都可能从上面掉下来 。 机器人就没有这些问题 。 这个也在逐步摸索 ， 还有很大的增长空间 。 如果以后我们这个大拱上面基本看不到作业工人 ， 那就厉害了 。


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