2007年12月，苏格兰政府宣布了一个新的桥梁项目——福斯湾新通道，这将是一座具有多功能的斜拉桥。同时，政府还宣布，新的人行天桥将位于现有四号公路桥以西。这一公告启动了关于新桥的采购工作。

同月，苏格兰运输局委托Jacobs Arup合资公司(JAJV)，为福斯湾新通道进行方案准备、初步设计和项目交付，该通道最终被命名为昆斯费里大桥。

从一开始，该项目就明确了管理体系及制度。管理团队被命名为雇主交付团队(EDT)，由来自苏格兰交通部和JAJV的员工组成。这个精简的团队是项目成功的关键，因为它意味着最有效的沟通和最短的汇报流程。没有重复的劳动，精简的管理制度保证了可以尽早做出恰当的决策。

高效低耗的FIDIC工程管理制度

昆斯费里大桥项目于2008年全球金融危机期间启动，在讨论了可能的采购模式及评估了行业利益后，外部资金的选择显得极为有限且昂贵。考虑到公私合作模式（PPP）带来的收益风险，最终决定采用资本融资来提供最佳的性价比和最高的交付确定性。

这种方法与一次性的设计/建造合同相结合，提高了从苏格兰政府那里直接融到所需资金的确定性。通过分析合同的类型，得出的结论是：国际咨询工程师联合会(又称为FIDIC银版)制定的标准合同类型保障了所需的风险分配，是一个国际承包商都熟悉的合同类型，所以选择该合同类型。

尽管如此，仍然需要大幅度地降低项目成本，对客户的简报进行彻底的重新评估，再加上有针对性的工程研究计划，可以在以下4个方面节约大量成本。

首先，通过维护现有的福斯公路桥，使之实现可持续发展，并承载某些必不可少的交通运输方式。因此，新桥可以在此方面大大减少成本。

其次，在桥梁的跨中使用交叉斜拉索，可以降低桥梁基础和塔架的尺寸、成本。

第三，通过引入综合智能交通系统，可以更好地利用现有的高速公路，从而大大减少了对新建公路的需求。

第四，综合海洋风险评估显示，可以减少设计中考虑的船舶碰撞力，从而进一步节省桥梁基础用料。

将这些措施加在一起，使2009年估算的建设成本降低到了24亿-33亿美元之间，这刚好在苏格兰政府的自筹资金范围之内。

桥梁美学设计中的成本考量

昆斯费里大桥项目位于联合国教育、科学及文化组织的世界遗产区内，其中包括两座列入名录的桥梁。因此，桥梁的美学极其重要。设计团队中来自丹麦的著名桥梁工程师Poul Ove Jensen，在初步设计期间与位于爱丁堡的苏格兰建筑设计公司进行了讨论。

一旦选择了合适的设计，EDT面临的挑战是如何通过合作来保存设计。所采用的解决办法是在合同文件中包含一个技术设计，该设计是一组显示强制性几何要求并补充合同书面技术要求的图纸。事实证明，这种方法成功地交付了已获得利益相关者一致认可的美学设计，同时允许设计/建设者引入设计细节和建造技术上的创新。

虽然技术设计的目标主要是为了确定桥梁的美感，但是在技术需求开发期间，对桥梁整体形式的了解也使其他方面的技术质量更加明确。虽然该设计方法为设计/建设者留下了创新的空间，但人们认识到，引入强制性的美学要求可能会对成本带来影响。为了准确地判断美学要求的价值，必须作出准确的成本估算。

对于技术要求中的所有性能和质量规定都是如此。苏格兰运输局希望在招投标设计/建造合同之前，获得较高的成本保障，以避免如果在预算范围内无法达到合同要求，而导致的不可避免的工程延误。

在预合同阶段的一项主要挑战，是准确预估桥梁的建设成本。而昆斯费里大桥的独特之处在于，它的造价是由时代、位置、环境、地面和海洋条件、施工方法和物流因素决定的。对于此类项目，没有可靠的成本数据库。因此，JAJV根据合同要求中的几种解决方案的详细样本设计，以及相关的施工进度表，编制了施工概算。通过与投标方共享样本设计和施工信息，帮助投标方了解建设的范围、项目的物料和所涉及的风险。

合理实用的设计解决方案

昆斯费里大桥项目的一项主要节省成本的措施，是为现有的福斯公路桥找到一种可持续的用途，从而使新桥和现有的桥梁能够相互补充，共同满足运输需求，该解决方案被称为“管理交叉策略”。这一策略有效地利用了现有的基础设施，提高了现有服务的可靠性，并促进了可持续的运输方式。两座桥梁将平行运作，以便可以有效地完成福斯公路桥积压的维修工作，而不会造成交通中断。卡车可以永久性地从福斯公路桥上移除，从而降低维护问题的严重性和持续的维护成本。共享功能将允许更便宜的过路费用，最大程度地提高未来的运营灵活性。

第二个主要的成本节省措施是引入交叉斜拉索，这是一种从未在如此规模的桥梁上实施过的、独特的结构解决方案。建设多塔斜拉桥的挑战是众所周知的。位于中间的桥塔无法通过与锚墩绑在一起获得直接支撑，且只有一个主跨上的不平衡活荷载会导致中塔摇摆，从而造成塔和桥面板产生较大的挠度和弯矩。早期的设计任务之一是寻找可能的解决方案，特别是考虑到跨度是世界上最长的斜拉桥。

在可行性研究阶段提出的解决方案是建设金字塔式的桥塔，这种塔是刚性的，在这种不平衡荷载作用下不易摇摆。该方案在希腊的Rio-Antirrio大桥上采用过，虽然有效，但需要庞大的基础。设计团队也不认为这样造型的桥塔美学是有利的，特别是考虑到新桥邻近具有细长桥塔的福斯公路桥。而交叉斜拉索这种解决方案创建了一个虚拟的桁架系统，该系统提供了必要的结构刚度。这样可以在Beamer Rock上建造一个较小的地基，从而消除了大量昂贵且困难的水下爆破工作。

昆斯费里大桥的设计和建造历时六年半，这是一个令人印象深刻的破纪录结构，融合了多项设计创新，并提供了一条快速、可靠的通行路线，在任何天气条件下都能保持开放状态。然而，该项目的成功既要归功于设计和建造，也要归功于授权和批准的计划和管理。在政治和社会期望高、预算紧张、交通运输状况日益恶化的背景下，昆斯费里大桥是横跨福斯海湾上的一系列桥梁中的最新成员，该桥梁代表了三个世纪以来土木工程的成就，每一座桥梁都反映了当时的技术水平。

本文刊载 /《桥隧产业资讯》杂志

2019年 10月刊 总第38 期

作者 / Matt Carter等

作者单位 / 奥雅纳工程顾问公司

资料来源 / ASCE网站

编译 / 裴小吟

责编 / 陈晖

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