重庆：绘就现代交通精彩画卷

       实地体验今日的重庆交通，面前展开的是一幅充盈着现代工业文明的壮丽画卷--画卷中，高速公路、巨型立交、超长隧道、特大桥梁、现代港口、深水航道……这一切，如星光闪烁，折射出交通事业的飞速发展，也真实地记录着设计者们闪光的思想、创新的思维和劳碌的身影。
　　三十载，是丰收的时光，对交通设计院来说，更是担当的时光--面对重庆境内峰峦起伏、沟壑纵横的地形条件，面对统筹城乡、协调发展的社会要求，怎样做到交通基础设施与自然和谐共存？如何处理好技术难点与工程安全、区域发展和节约造价的矛盾？摆在设计者面前的是一道道难题。
　　“安全、环保、经济、和谐”、“打造精品工程、留下传世之作、取得技术进步”，工程师们钻山沟、淌溪河，勘察地质结构，测绘地理地形；算数据、画图纸，研究道路线形、探索设计工艺……以强烈的使命、无比的睿智交上了一份满意的答卷。 30年来，交通设计院共计完成大中型工程勘察设计项目千余项，先后完成了成渝、渝黔、渝湘、绕城等市内外3000多公里高速公路和7000余公里高等级公路的勘察设计工作；完成了地维长江大桥、江津鼎山长江大桥、涪陵青草背长江大桥等200余座独立特大桥和白云隧道、羊角隧道等20余座特长隧道的勘察设计工作；完成了嘉陵江梯级渠化草街枢纽至河口段航道整治、富金坝航运枢纽船闸工程、果园港二期工程等300余个水运项目的勘察设计工作。
　　交通设计院的项目以质量取胜，广受赞誉。先后获得国家级、部省级优秀工程勘察、设计、咨询、科技进步奖一百七十余项。其中重庆至长沙公路白云隧道获得建国六十周年60项公路交通勘察设计经典工程，参与完成的《公路桥梁上部结构通用图》获得全国工程勘察设计行业国庆60周年“作用显著标准设计项目”大奖，重庆至合川高速公路、重庆绕城高速公路、渝长高速公路等50余项目获得全国优秀工程勘察设计一、二等奖；“可视化公路CAD系统研究”、“公路隧道单衬砌关键技术研究”、“船闸抗冲耐磨混凝土性能及应用研究”、“大水位差旅游码头自动扶梯工艺及设备研究”等30余项目荣获国家级科技进步一二等奖……
　　从全国节能示范的渝蓉高速，到穿越八台山、白芷山从而造就全国二级公路隧道之最的“重庆天路”--城万快速通道；从长江上游第一座公轨两用桥--江津鼎山长江大桥，到全国内河最大的水路、铁路、公路联运枢纽港--果园港……一个个精品项目，如同一个个历史前进的坐标，记载着交通设计院30年的峥嵘岁月。

高速公路：“轻轻地放入大自然”

　　从“零”的突破，到总长2300多公里路网纵横成网，在高速公路建设中，设计人员因地制宜、大胆创新，遵循安全和谐、资源节约、环境友好设计理念，在巴山渝水间，创造出诸多集交通功能、环保节能、工艺美学于一体的精品之路、宏伟之路。 “重庆高速公路越向两翼发展越难。”交通设计院副院长徐生明说，“一方面，两翼地区属典型的山区，山重水复，地形恶劣、地质灾害多，几乎云集了所有山区地质灾害；另一方面，两翼地区生态脆弱，环境保护难度大。”种种因素汇集在一起，高速公路建设面临着极大的考验。
　　“就拿渝湘高速来说吧，修与不修，最开始时确实存在争论，主要是修建的难度和环境风险极大，决策者手中缺乏严谨、权威的论证结论可参考。”交通设计院副总工程师敬忠勇说，为论证其可行性，勘测设计人员攀爬于悬崖绝壁间，吃住在荒郊野外，进行了长达三年之久的工程可行性研究与探索，从线路走向、地质勘察、施工组织，到生态效益、经济效益、社会效益的综合考量，全部经过一一论证，为渝湘高速公路2005年全线开工奠定了坚实基础。
　　“尊重自然，不破坏就是最大的保护”。渝湘高速白马至武隆段处于“乌江画廊”带，若按正常方式布线，可以沿乌江两岸走，采用深挖高填路基与桥隧结合的方式修筑高速公路；但这样一来，乌江沿线生态将遭重大破坏，风景如画的“乌江画廊”可能成为黯然失色的混凝土结构物，这对沿线的自然景观将造成无法弥补的损失。设计人员果断舍弃了这一方案，通过反复踏勘测绘、大胆探索创新，前后做了10多个比选方案，在仔细论证后，最终确定了通过适当增加桥隧比例以远离乌江的布线方案，保护了乌江两岸的原始风貌，创下了“将高速公路轻轻放入大自然中”的奇迹。
　　同时，为解决隧道弃渣问题，设计者们踏遍了该路线3公里范围内的所有地块，最后创造性地提出利用乌江回水淹没区的支流边滩，分级修建重力式水工土石坝挡渣，通过坝顶、坝前、坝脚的滚水系统解决行洪问题，成功地解决了在乌江支流区域弃渣的难题；而在白马镇附近，设计者利用石梁河河滩的乌江回水淹没区弃渣造地，消化弃方近150万方，变废为宝，为当地新造出100余亩城市建设用地，目前，在其上已建成了白马工业园区，实现了工程建设与地方发展双赢。
　　2013年12月25日，随着渝蓉高速重庆段的率先建成通车，全国首条绿色低碳高速公路落户重庆。在该项目的设计中，交通设计院全面推进低碳高速科技攻关的创新理念，在线形指标、隧道机电、服务区设计等方面探索低碳节能的途径和设计技术，全力打造优质低碳高速公路。在路面及中央分隔带的排水设计中创新采用不积水新技术。路线布局将沿线湿地公园，壁山文庙、大足石刻，铜梁安居古城等旅游点串联成“珠链”近而不进，构成丰富多彩的旅游产业带。
　　“我们认为，设计者不应该是‘混凝土森林’的建造者，而应该是自然生态的保护者、低碳节能的实践者。”敬忠勇说，重庆高速公路建设，考虑可持续发展、人与自然的和谐，“精品化”的烙印一直清晰可见。

超长隧道：“地质博物馆”上的攻坚战

　　重庆地质结构复杂，许多隧道都有“地质博物馆”之称，经常有危岩、断层、老窑积水、突泥涌水、有毒有害气体、高地应力等地质病害作祟，给工程设计带来巨大挑战，施工安全也存在极大风险。面对隧道设计施工中各类复杂的地质问题，技术人员以严谨科学的态度，有针对性、开创性地开展工作，一 一破解了这些难题。
　　西部开发省际公路通道武隆至水江段是真正考验设计院隧道室的项目，据介绍，该段共有武隆隧道、羊角隧道、白马隧道、白云隧道等7座隧道总长28529米，其中武隆至白马隧道群为全国罕见的长大公路隧道群，5座隧道总长达20.715公里，6座桥梁总长1.55公里，桥隧结构物占路线全长（22.825公里）的98％，并且地质条件复杂，存在洞口危岩、崩坡积体、岩溶与岩溶水、穿煤压煤及有害气体、高地应力下的软岩大变形和硬岩弱岩爆等诸多不良地质现象。交通设计院隧道室技术人员跋山涉水，精心勘察，认真对待每一个设计参数，准确设计，保证了隧道施工的顺利进行，仅用两年多的时间就实现了全线隧道贯通。项目获中国公路勘察设计协会2010年度优秀设计二等奖、2010年度重庆市优秀设计一等奖。
　　武隆隧道与黄草岭隧道之间是乌江大桥，隧道洞口与桥梁相连，处在高达70余米的悬崖陡壁上，人员、机具根本无法到达洞口，隧道室提出了横向施工导洞的方案，其中武隆隧道横向导洞长500米，是重庆高速公路最长的施工导洞。
　　武隆至白马隧道群桥隧相连，无法在路基上设置洞外联络道，而联络通道是长大隧道出现紧急情况时进行疏散和救援的重要通道。为保证营运安全，设计人员巧妙地在隧道之间的桥梁上设置扇形联络桥3座。这是重庆高速公路的首创，赢得了专家、业主的一致好评。 同样是西部开发省际公路通道的重庆绕城高速公路北段，有当时全国在建的最长双向六车道高速公路隧道--施家梁隧道（4300米）等7座隧道，总长11711米，属于双向六车道大断面隧道，最大开挖面积达177平方米；朝阳寺隧道下穿渝邻高速路，隧道顶到路面仅有12米，下面要放炮开挖，上面要跑车，设计难度很大。设计人员查阅了国内外大量相关资料，反复修改方案，悉心指导施工，顺利实现了隧道下穿渝邻高速路。该项目提出的洞内50米大管棚超前支护下穿既有构造物、在初期支护与二次衬砌之间增加一层临时钢架混凝土等设计，为重庆高速公路隧道建设首创。同时，鱼嘴隧道下穿渝长高速路、施家梁隧道上跨遂渝铁路龙凤山隧道等“洞上建洞”、“路下钻洞”的复杂结构设计难题，均被设计人员一一攻克。
　　从渝合高速公路北碚隧道，到城万快速通道白芷山隧道、八台山隧道，30年来，交通设计院经手的200余座、总长度达400余公里隧道，在施工中未出现重大变更设计，在重庆市公路隧道建设中所罕见。“其中的艰辛非一般人能想象得到，它凝聚了主管部门和全体设计人员的智慧和魄力。” 交通设计院副总工程师肖了林说。

特大桥梁：科技与创新的美妙结合

　　河汉错陈，重峦叠翠，“巴山渝水”注定了重庆交通建设中多桥梁--拱桥、梁桥、连续刚构桥、斜拉桥、悬索桥……这些桥梁几乎涵盖了目前世界上所有的桥型，构成了纵横交错的现代交通网，使重庆成为享誉全国的“桥都”。大江大河上的重庆桥，有不少是交通设计院设计的。
　　“高速公路线路走向一旦敲定，桥梁位置就定格，几乎没有半点挪动的余地。”交通设计院副院长兼总工程师钟明全说，“重庆特殊的地形地貌、地质条件，给高速公路桥梁设计增加了难度，让桥梁建设‘只许前进，不留退路，再难也得放下去’。” 绕城高速水土嘉陵江大桥为连续钢构桥，桥宽30多米，这在高速公路建设中并不多见，同时桥墩深水基础施工难度大。如何做到既解决好超宽桥面易开裂的问题，又能节约工程造价？设计人员开展了多项课题研究，如在箱梁底板增加横格梁、增设底板横向预应力钢筋、基础施工用钢板桩取代双壁钢围堰等方式，解决了箱梁易开裂的问题，基础施工节约造价约千万元。
　　渝湘高速土坎乌江大桥，与乌江斜交近51度，两岸悬崖峭壁，桥跨布置十分困难，但路线走向已定，桥梁再难也得放下去。设计人员一次次勘测现场，将桥分幅前后错位设置，避开了滔滔江水，保证了行船安全。南岸桥台桩基下打出溶洞群，深达40多米，且洞内有暗河。挪动桥位不可能，注浆封闭溶洞不可能、暗河改道不可能。在许多制约条件下，设计人员经过多次会诊，提出增长30多米桩基础，让桩基穿越溶洞群和暗河直至基岩的施工方案。为保证桩基经久耐用，设计人员又在桩基周边布设防护挡墙，以防暗河对桩基的冲刷和侵蚀。难题迎刃而解，带给工程师们的是舒心的微笑。
　　谈起桥梁设计的艺术，不能不说鼎山长江大桥。在交通设计院桥梁学科带头人曹正洲的心里，它的设计堪称桥梁科技与创新的美妙结合，有太多值得总结的地方--它是长江上游最大跨径的公路、轨道交通两用斜拉桥（全长2097米，主桥为跨径216.5+464+216.5米钢桁梁斜拉桥）；桥塔造型独特，是国内首座预应力混凝土曲线塔；设计利用地形地貌特点，将桥塔设计成上小下大的曲线形状，使船体撞击桥塔后上浮，分解了正面撞击力，取消了造价高昂的桥塔防撞体系；主梁采用上宽下窄的倒梯形空间三角桁架结构形式，符合公路桥面宽、轨道桥面窄的特点，比采用等宽度H型或者N型桁式节省1/5的钢材；索梁锚固采用锚拉板穿销体系，比传统的锚拉板冷铸镦头锚形式简洁，能够节省1/3的钢材；桥梁每个索面布置2根斜拉索，降低了单根斜拉索索力，避免了混凝土塔柱开裂的风险，同时也保证了不停车换索的强制性要求；首次采用外置阻尼器、内置阻尼器、气动措施共用的综合减振方案，通过弹性模型风洞试验，证明基本消除了斜拉索发生参数振动和内部线性共振的源头……
　　为确保鼎山长江大桥建设和运营期间的绝对安全，项目启动了如《主梁合理形式及力学性能研究》、《船撞设防标准及结构安全评价》、《节段模型风洞试验》等6个专题研究，经《长江上游公轨两用钢桁梁斜拉桥关键技术研究》科技成果鉴定，结论为“该桥对新技术的运用，总体上达到国际先进水平”。 枢纽港口：树立全国内河港口设计典范
　　在重庆市“一干两支”黄金水道岸线上，各个港口星罗棋布，共同构筑着水运复兴的宏大梦想。其中，有一个港口尤为引人注目，它就是我国内河最大的水路、铁路、公路联运枢纽港--果园港。 果园港位于重庆两江新区核心区域，港口岸线2800米，规划建设5000吨级泊位16个，设计年通过能力3000万吨，其中集装箱200万标箱、散杂货600万吨、商品滚装车100万辆，铁水联运规划设计年通过能力650万吨。这个重庆港口发展的集大成者，其总体规划及二期工程设计，就出自交通设计院的手笔。
　　“果园港寄托着太多的希望--中国内河规划建设的最大的水、铁、公联运枢纽港、打造长江上游航运中心的标志性工程……必须用最先进的理念来设计。这是一个极大的挑战。”交通设计院副院长唐兵说。
　　为此，设计人员搜索全世界最先进、最成功的港口案例，深刻分析每一个港口的设计理念。交通设计院水运学科带头人、副总工程师、水运所所长祖福兴说：“那个时候，我们用的最多软件并不是CAD制图软件，而是GoogleEarth软件，汉堡港、鹿特丹港、新加坡港……每天做梦都在思考这些港口的空间布局、平面布置、装卸工艺、运输组织，以期发现适合果园港的一些蛛丝马迹。” 经过长时间不断地研磨，终于形成果园港的规划设计理念--将果园港打造成基于港口的综合物流枢纽典范：在空间布局上采用“前港后园”的模式，即前方为16各泊位作业区，作业区后方为物流园区，物流园区后方为两江新区工业区；设置铁路专用线进港形成铁路和水路联运，并在长江上游首次形成“路企直达”的模式，进而与渝新欧国际铁路相连；设置高速公路专用匝道直接进港形成公路和水路联运，通过绕城高速连接“三环十二射”高速公路网辐射的广大腹地范围，通过港口这个枢纽节点，将水运、铁路和公路连接起来形成立体物流网络，形成东接太平洋、西联大西洋的铁公水一体化航运枢纽。
　　果园港是在三峡蓄水后建设的，不但设计高低水位差高达30多米，而且受三峡水库水位调度影响，水下桩基施工仅能利用水库降水与洪水期来临之间的短暂时间里进行。在这样一个短暂的施工时间里，采用传统的施工方法是根本无法满足工期要求的，这是横在设计者面前的巨大拦路虎。为此，设计人员仔细研究近年来的水文站水位过程线，并邀请了长江上游地区最权威、最有经验的水运设计、施工、建设管理等方面的专家，召开了多次大型研讨会，一个一个方案不断研究，终于找到了将钢护筒延伸到175米高水位、水下采用钢纵横撑、钢护筒与混凝土联合受力这种新型结构型式，解决了这项难题，并逐步形成了内河山区大水位差直立式港口的技术集成。
　　随着长江上游航运中心建设步伐的加快，越来越多的船舶停靠港口作业。这些到港船舶停靠在码头需要燃烧大量柴油发电，形成了规模壮观的“江上流动烟囱”。为此，市交委领导要求，以果园港为依托和示范，破解大水位差码头船用岸电系统关键技术，把果园港建设成为绿色生态港口，为资源节约型环境友好型港口建设树立典范。但大水位差码头使用岸电技术除了要突破沿海港口需要破解的一系列技术问题外，还要突破大水差码头接电口、电缆长度适应水位差变化等关键技术，该项关键技术国内外从未涉及。为此，设计人员进行了一系列科研攻关，完成了大水位差直立式码头船用接电工艺及设备、大水位差斜坡式码头船用接电工艺及设备、船用岸电系统接口标准化指标、岸电接入工艺的安全报警、防护剂计量系统，填补了多项国际空白。