大雾制约通航，琼州海峡跨海大桥为何却迟迟不建？

出品| 网易新闻

作者| 须臾千秋，清华大学土木工程博士

2018年春节期间，受到十年未遇的罕见大雾天气影响，琼州海峡的轮渡出现了反复停航，海南岛上发生了史上最大的交通拥堵，近10万辆汽车滞留在岛上，出岛航班的价格也涨到了17000元。

尽管海南方面出动大量志愿者帮助疏导交通，为游客提供服务，但耽误了上班的游客们心情难以平复，原本开心的旅游度假变成了坏事。

（滞留海口的车流）

这一突发事件充分暴露了连接海南和广东的琼州海峡在通航能力上受制于天气的弊端。

如今，要想从大陆进出海南岛，还是只有两条路可走：要么坐飞机，要么坐轮渡，没有直接的陆路交通。即使有火车直达海口，也必须在雷州半岛上将火车拆成一节节车厢，装上轮渡，再通过轮渡运到岛上。

中国号称“基建狂魔”，为什么不修一条跨越琼州海峡的桥梁或隧道来保障运输呢？

这就要从跨海工程的特点讲起。

（一）修跨海工程之难，难于上青天

其实，大桥的技术难度、工程造价都要远远高于大楼。

土木工程界有一句老话，叫做“金桥银路草建筑”，看似不起眼的一座桥，造价动辄上亿，反倒是看起来光鲜亮丽的摩天大楼往往“不太值钱”。

对于一个受弯构件而言，它所承受的荷载与其长度的平方成正比。简单地说，一座大楼的两根柱子之间可能仅仅相距10米，而大桥的两座桥墩之间相距100米。距离差十倍，荷载就要差出百倍。

（一根梁的受力图，中间最大）

因此，对于一座楼房而言，它的结构强度往往是冗余的，计算上哪怕不那么精密，也足以负担得起大楼的日常荷载。可桥梁就不是这样了。

由于跨度大，桥梁承担的压力大大增加，光是桥梁自重就时常超过全桥载重的80%。因此，工程师们在设计、建造大桥时，往往需要进行十分精密的计算。

（桥梁的有限元模型）

此外，桥梁还要经受一般建筑所没有的强烈动荷载。一座繁忙的大桥，每天都有上百辆几十吨重的大卡车不定期地通过，大桥所受的压力时大时小，也很容易造成结构破坏。

而跨海大桥，则堪称大桥中的顶尖产品。

相比起几百米长，跨越河流、峡谷的普通桥梁，跨海大桥通常要跨越宽阔的海峡，跨度动辄几十公里，修建难度和工期都远胜于普通桥梁。以跨越胶州湾的青岛海湾大桥为例，大桥全长36公里，历时4年建成，总投资高达95.3亿元。

由于耗费巨大，这样的一座大桥往往是国家级工程，所需要的资金、物资设备、技术人员等也需要专门布置。

（青岛海湾大桥）

除了规模浩大外，海洋桥梁还有一处难点也是一般工程无法比拟的，那就是它必须与海洋环境做斗争。

在施工过程中，海洋中往往常年遭遇7-8级的大风和数米高的海浪。以平潭海峡大桥为例，在这里，每年7级以上大风超过200天。到了夏季，动辄还会有12级的台风扫过。大风会造成桥梁的振动，并严重阻碍施工。在疾风大浪中，工程船上光是活着都很困难，更别提施工了。

为了克服风浪，在跨海大桥施工之前，通常还要修建一些简易栈桥、施工平台这样的预工程，并在此基础上进行大桥施工。这又会大大增加施工的繁琐程度。

（平潭海峡公铁两用大桥的栈桥）

此外，海洋结构还要对抗海洋环境中的腐蚀。海水中的离子，配合海风和烈日，会对大桥结构中的混凝土和钢材造成严重的破坏，故跨海大桥使用的材料规格较之普通桥梁要更高，施工精度、规范程度以及对人员的要求相对于普通结构而言也要更高。

也正因为如此，跨海大桥是桥梁中当之无愧的巅峰，但同时也几乎必然意味着极其高昂的造价。只不过，跨海工程一旦建成，对区域经济的推动力度是惊人的。以港珠澳大桥为例，它将港澳之间的车程从3个小时缩短到了半个小时，节省下来的时间成本、运输成本、环境成本每年接近百亿。

可以说，跨海大桥是典型的“高投入，高收益”工程。

（二）桥梁还是隧道？这是一个问题

跨海大桥如此高端，但却并非万能。

跨海大桥属于地上工程，难免会受到恶劣天气和海况的影响，不能始终保持通车。

以青岛的胶州湾跨海大桥为例，其每年禁止通行的时间折合为20－30天左右，遇大风、暴雨、浓雾等限制通行时间约在80天左右。尽管这相对于几乎完全不靠谱的轮渡而言已经有了很大的进步，但仍然不足以将区域连接为整体。毕竟，海峡一侧的居民不能指望着一条“不一定能通车”的大桥去另一侧上班。

此外，由于跨海大桥的单跨和桥高都有限，建成的大桥势必会影响船舶，尤其是大型船舶的正常通航。遇到恶劣天气或操作失误，还会出现船舶与桥墩相撞的事故。

（船与桥墩相撞事故）

因此，对于一些重要的跨海工程，工程师们通常会选择隧道方案。由于深埋水下，跨海隧道的通航几乎不受天气影响，甚至可以全年通车。大型船舶也可以在隧道上的水面畅行无阻，不受吨位的限制。

然而，跨海隧道的造价比大桥还要高上一个数量级。跨海大桥每公里桥面的造价通常在3亿元上下，而港珠澳大桥的沉管隧道每公里的总造价则超过30亿。

如此巨额的投资，即使是港珠澳大桥这样的举国工程也难以负担全线的隧道，而是选择了半桥半隧的方案，全线35公里中的绝大部分采用桥梁方案，只有6公里采用了隧道方案，为伶仃洋留出了一条通向广州港的主航道，桥隧之间通过人工岛连接。

（港珠澳大桥的桥梁与隧道相连接处的人工岛）

此外，与在山体中开凿隧道不同，海底并没有坚硬的岩层进行支撑，人们不可能直接在海底的淤泥中打洞。因此，海底隧道通常会直接清理海床，并在海床上铺设预制好的沉管隧道作为隧道的主体。

在海底将180米长、7.8万吨重，如同辽宁号航母一般巨大的沉管隧道进行连接，还必须保证不磕碰、不漏水，对于加工和安装精度的要求都极高。这也使得海底隧道的建设成本进一步飙升，对于国家的工程建设水平也是一大考验。

（港珠澳大桥的沉管）

所有这些层层要求共同作用，使得修建大型跨海工程的门槛相当之高。就目前而言，既有足够高的跨海工程修建技术，又有充足的资金，同时还有大型跨海工程建设需求的国家，只有中国一家。

（三）技术已具备，琼州海峡隧道啥时修？

琼州海峡位于广东省雷州半岛与海南岛之间，宽约30公里，将海南岛与大陆阻隔开来。

在过去，修建琼州海峡通道的讨论始终没有停息过，但考虑到海南岛的经济较为落后，与外界的交通需求量和物资发送量都不足，花高价修一条通道十分不划算，因此这条跨海通道始终停留在纸面上。

（琼州海峡通道的位置构想）

但是，随着近年来海南岛经济的迅速发展，海南对于琼州海峡通道的需求开始逐渐变得迫切了起来。

由于缺乏稳定的陆路物资运输通道，岛内许多物资价格高企，一些岛内特产也难以运送到大陆上卖个好价钱。

2018年的交通大滞留，更加反映出如今单靠轮渡和航空已经很难满足海南岛的对外交通了。因此，琼州海峡通道的落实如今应当被提上日程。

琼州海峡跨海工程区域内具有水深、风大、浪高、地质构造复杂、存在火山与地震活动、通航要求高、环境敏感等不利因素，且桥梁线位必须绕避徐闻珊瑚礁国家级自然保护区的核心区。

（徐闻珊瑚礁自然保护区）

所幸的是，多年以来，中国的深水大跨度桥梁技术和工程实践都已经走在了国际前列。经过港珠澳大桥、青岛胶州湾海底隧道等重大工程的实践，跨海隧道的修建也早已不再是什么高不可攀的事情。

（采用铁路运力运送汽车）

在初期，琼州跨海通道预计学习英法海峡隧道的交通模式，建成单一的铁路隧道，用富余的铁路运力来运输车辆。随着后续交通流量的进一步提升，再分线建造专门的汽车隧道。预计到2025年，进出海南岛就不再需要耗费如今的周章了。

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　　编辑| 史文慧