桥梁工程规划方法论

凤懋润，赵正松（. 交通运输部，北京00736；. 交通运输部科学研究院，北京 0009）



桥梁工程规划方法论

凤懋润1，赵正松2
（1. 交通运输部，北京100736；2. 交通运输部科学研究院，北京 100029）

摘 要：工程全寿命周期包括规划、建造和运营维护三个主要阶段。规划阶段是论证工程必要性、可行性和顶层设计决策的关键环节。本文以我国跨江海桥梁工程为典型案例，通过案例研究法系统阐述了桥梁工程规划阶段的主要方法和路径，凝练出具有工程“共性”与桥梁“个性”的规律性方法论。本文认为“交通需求”驱动工程建设的供给，前瞻性的需求分析创造新的社会资源；“权衡比选”是工程多种可行方案优化的普适方法，是构建结构、功能、效益合理化概念模型的进路；“辩证统筹”充满技术与非技术性复杂矛盾问题，是工程规划论证与迭代式降解决策的哲学方法，是规划阶段方法的精髓。

关键词：桥梁；工程；方法论；规划；交通需求；权衡比选；辩证统筹

引言

桥梁工程是满足人类对“行”需求的造物活动，通过跨越自然天堑（江河湖海、峡谷沟壑）以实现社会沟通交流的目的。

近30年来，我国展开了大规模的路桥工程建设，在新建的300多万公里的公路上架起了50多万座桥梁，占我国现有桥梁总数量的 80%和桥梁总长度的 86%，一大批具有国际先进水平的跨江海、山谷的特大型桥梁工程相继被建造成功。黄河上已架起桥梁 200余座、长江上已有桥梁 150余座，这两条“母亲河”的干流上平均每30公里就有一座现代桥梁。过去以“小时”、“天”计的江河轮渡和翻山越岭的茶马古道，被以“分钟”计的“桥面驰行”所取代。这些全天候的通道贯通了南北东西，路网由相互孤立、割裂的“局域网”联通成为统一的“广域网”，改变了“划江河分治”和“以山谷分界”的局面，产生出了巨大的经济社会和政治效益，已经并将继续显现出深远的历史性影响。

回顾我国桥梁工程的发展历程，既有丰富的经验，也有深刻的教训。认真总结桥梁建设的工程实践，提炼出规律性的认识方法，升华为“工程方法论”的哲学高度，对于工程建设的可持续发展和工程哲学服务于现实工程活动具有深远的意义。工程方法论的桥梁案例研究以长江三角洲、珠江三角洲等地区国家重点工程和涉外项目的特大型公路桥梁项目为研究对象（如图1所示），探索全寿命周期（规划-建造-运营）的工程方法与方法论。本文着力于探讨桥梁规划方法论的一些问题。

桥梁工程是造福民生的公益性、基础性、战略性的公共工程，是一项集成技术要素与非技术要素的复杂系统工程。一项桥梁工程建设方案的决策，要历经路网规划研究、项目预可行性研究（立项研究）、项目工程可行性研究、总体方案概念设计和初步设计等“前期工作阶段”，亦即“规划”阶段。

桥梁工程规划的基本路径与方法是：从经济社会全局、区域整体规划、综合运输系统等宏观约束条件出发，以目标需求为导向，运用创造性、建构性的工程思维，综合考量工程技术要素和包含经济、社会、政治、文化、环境在内的非技术要素，循序渐进、逐步深化，反复比选确定工程建设方案（涵盖建设条件、工程规模、技术标准、桥位桥型、建设工期和造价等主要内容），以使最终所决策的工程方案充分体现“安全、适用、耐久、环保、经济、美观”的建设理念。

图1　长三角、珠三角地区跨江海桥梁案例

1　工程必要性论证

——“交通需求”驱动工程建设供给，是桥梁建设必要性、工程规模、主要技术标准的基础性依据。

桥梁绝不是孤立存在的，作为“点”工程，通过两端延伸的道路接“线”（路网），实现人类社会活动区域“面”的沟通融合，达到“空间”的扩展。从这个意义上说，桥梁工程建设的需求要协调“点、线、面”的关系，要有广域“空间”的统筹性定位。

规划工作要回答的首要问题是工程建设的必要性、技术标准和工程规模。研判的前提与基础依据是经济、社会活动所产生的交通需求量，且不仅需考虑当前的需求，还要预测未来几十年内可能增长的交通量需求，做到前瞻性预判。规划工作的核心是统筹交通与区域的经济社会发展、城乡发展，统筹公路交通与综合运输系统的发展，统筹交通与政治、文化、生态、环境的协调发展。对这些非技术要素考量的充分与否直接影响着桥梁工程的品质。因此，有必要深入开展经济社会调查、交通调查，汇总并分析历史数据，并对未来经济社会发展趋势进行预判，做到对交通需求量的科学预测。

交通量的预测一般是以机动车OD（起讫点）调查为基础，采用区域交通分析常用的交通发生、交通分布、交通方式划分和交通分配“四阶段预测”方法。基于交通量与经济社会发展的关系，预测通过桥梁的总交通需求量，然后以未来道路网（包括所有综合交通设施）为对象，分析出各种通道和各种运输方式的可能交通量，同时，预测出本建设项目的交通量。预测流程如图2所示。

根据交通运输部《公路建设项目交通量预测试行办法》规定，交通量预测年限为20年。结合项目特点及可能的实施计划，设定几个特定年限进行预测。

交通量预测按正常交通、转移交通、诱导交通三者分别分析，三者累加形成总交通量。

交通量预测的准确度取决于经济、社会、交通发展调查样本资料的深度与广度。预测方法从“每通过一辆车放一粒黄豆”的原始手工计数方法逐步发展为今天的基于GPS和移动终端大数据实时监控分析的OD统计。预测方法的演化反映了调研技术手段、理论分析模型和统筹流量分配等方面的不断进步。

图2　交通量预测流程图

历经“定性”分析、模型计算至得出“定量”结果的交通量预测方法，不仅是工程建设必要性、紧迫性的判断依据，还是建设规模、技术标准（路线技术等级、行车道数、设计速度等主要技术指标）和效益评估的决策依据。

实例1 江阴长江大桥交通量预测研究

长江三角洲是我国经济社会发展最为活跃的区域之一。20世纪90年代初期，南京下游近400公里的长江区段仅靠轮渡沟通南北，成为严重制约经济社会发展的瓶颈。苏南、苏北的经济差异很大，形成了土地、人口“南三北七”，经济水平“南六北四”的状况［1］。江苏省结合公路网长远发展规划，确定了要在2020年前、利用30年时间分期建成江阴桥、南京二桥、润扬桥、南京三桥和苏通桥等五座长江公路过江通道（如图3所示）。

从1986年开始规划研究至1994年国家批复初步设计为止，首座跨江大桥——江阴大桥的前期规划工作历时8年。研究结论提出，长江江苏河段需修建多处全天候通道，并应先行建设江阴——靖江河段通道（江阴大桥）。［2］

基于南北区域经济社会和交通发展的调研，江阴跨江通道交通量预测结果详见表1：

根据功能和适应的交通量要求，公路被划分为高速和一、二、三、四级公路五个等级。其中，（双向）四、六、八车道高速公路应能适应的日平均交通量为 25000～55000辆（折合成小客车，下同）、45000～80000辆、60000～100000辆。根据预测的交通量需求，江阴大桥选择以六车道和设计速度100公里/小时的高速公路标准建设。

图3　江苏省长江过江通道资源图（含2015年底已建桥梁）图片来源： 文献［1］。

江阴大桥于1999年建成，成为我国首个跨径超千米的桥梁工程（跨径1385米），15年来通行过桥车辆累计达21 076万辆（折合前的绝对数，下同），日平均交通量达到38 495 辆，其中，2014年日平均过桥车辆达68 700辆。在2008年我国南方遭遇的五十年一遇的冰雪灾害中，江阴大桥日交通量陡增到8万辆，在整个路网交通运输困难的情况下，确保了跨江大动脉的安全畅通无阻。总的来说，江阴大桥的实际运行交通量与前期规划预测基本吻合。

当今社会已进入信息时代，通过大数据分析对反映交通量需求的因素加以挖掘、预测、参数检验，对于统筹认识桥梁工程建设的必要性和判定通道交通量、工程规模与技术标准、桥位等基础核心指标至关重要。

总之，工程必要性论证既要有正向思维引导出的普适性需求，又要有横向思维发现的潜在性需求，还要有深度思维下的创造性需求。与此同时，逆向思维下的否定性质疑也是论证不可缺少的内容。涵盖众多非技术要素的经济社会发展下的民生需求是工程造物的原动力，战略性、前瞻性、开拓性思维的需求分析是工程必要性论证的主线。

表1　江阴跨江通道交通量预测表（1990年编制）（单位：辆/日）

2　技术可行性论证

——“权衡比选”是优化工程方案的普适方法，是构建结构、功能、效益合理化概念模型的进路。

当工程建设的必要性、技术标准、建设规模确定之后，工作重心将被转移到工程可行性研究的阶段。可行性研究是建设项目论证具有决定性意义的工作，在投资决策之前，需对拟建项目进行全面的技术经济分析论证。

以土木工程技术为主体的工程可行性研究，是在陆、水、空的自然界约束条件下，在空航、水运、车驶的安全界限控制下，拟定各类可行的跨越方案，进行同深度、多指标的技术经济比较和综合优选，并确认全寿命周期内工程建设的指导原则和构建出总体概念模型。

跨江通道方案并不具有唯一性，除桥梁方案外，还存在隧道方案。对不同方案在体系安全性、结构适用性、材料耐久性、建造可操作性和经济与美观的合理性等方面进行分析比较，评价各方案的优缺点，并推荐出相对较优的方案或嫁接而成的组合方案，为工程最终的决策提供定性且定量的意见。

以技术要素为主体构成的桥梁整体方案的拟定，被称为概念设计或方案设计，内容涵盖桥位选定、桥跨布设、桥型选择、结构选型、材料认定，以及美学景观的考虑、造价估算等等。其重要性体现在：明确了后续初步设计、技术设计、施工图设计和加工、制造、现场施工等工程建造全过程应遵循的指导思想与基本准则；以及工程交付运营后长达百年的有效服务中的技术需求。

权衡决策应遵循决策主体民主性、决策时间有效性、决策与实施空间一致性，以及决策表决公平性的原则。

实例2 苏通长江大桥桥隧通道方案比选

进入新世纪以来，南京下游江段上于2005年建成润扬长江大桥，2008年建成苏通长江大桥。苏通大桥连接长江南岸的苏州市和北岸的南通市，大桥西距江阴大桥82公里，东距长江入海口108公里，当时被称为“长江第一桥”。苏通大桥是交通部规划的国家高速公路沈阳至海口通道（G15）和江苏省公路主骨架的重要组成部分。

桥、隧工程方案的研究与比选是跨江通道预可行性研究（简称预可）的工作重点之一。苏通跨江通道工程管理部门编制形成了“预可行性研究总报告”、“桥梁工程方案研究分报告”和“隧道工程研究分报告”。研究工作从建设规模、过江结构物型式、对河道与岸线稳定性的影响、工程地质条件、区域地质（地震）稳定性、对长江航运的影响、对环境的影响、与周边交通网的协调关系、与城建及港区规划的协调关系、工程技术方案实施的可行性、设计施工技术和经验、建设周期、项目投资、经济评价及项目后期营运（通过能力、行车安全、服务水平、运营成本）等方面，对推荐的桥梁工程方案和隧道工程方案进行了综合分析、比选论证。论证认为：尽管隧道方案对通航、水利、环保等影响小，受恶劣气候影响和限制较小，但桥梁与隧道相比，通行能力大，行车安全性好，服务功能强，运营成本低，防灾能力强，有相对成熟的技术和施工经验，投资较小。因此，苏通跨江通道项目以采用桥梁方案为宜。［3］

实例3 泰州长江大桥桥型方案比选

泰州长江大桥于2007年底开工建设。大桥东距江阴大桥57公里，西距润扬大桥66公里。泰州大桥的前期工作主要是从城市规划、岸线利用、河势影响、通航条件及工程造价等方面对三个桥位方案进行了综合比较，优选出了现桥位。

泰州大桥推荐桥位处江段平面形态呈微弯，江宽相对于上下游稍窄。桥位区河床断面具有明显的W型特征，深泓区在右侧、其最深处河床高程为-30米，中部相当宽的范围内床面高程约-15米，冲淤变化主要出现在右侧深泓区的一定范围内（如图4所示）。

桥下通航要求其净空为 760×50米（主通航孔），并为船舶进出锚地留出 220×24米（副通航孔，偏北）的专用航道。桥位区属长江中下游冲积平原，土质松软，覆盖层厚，基岩埋藏一般在-190米以下。

据此，泰州长江大桥可行性研究阶段拟定出三个方案进行比选：①主跨980米斜拉桥方案（两个主塔位于江中）；②主跨1328米悬索桥方案（两个主塔临近岸边）；③三塔双千米主跨连续悬索桥方案（中间桥塔位于江中间）。由于，长江下游航运繁忙、岸线港口码头众多，桥型方案选取需要尽量减少桥梁工程对船舶通航和岸线利用的干扰和影响；同时，桥位处中部水深较浅，且冲淤变化小，适合在中部设置基础。采用三塔双主跨（2 ×1080 米）的悬索桥方案跨越了桥址区整个江面，使三个桥塔避开了深水区域，且最大限度地保护了码头岸线这个不可再生的资源，优势明显。虽然该方案造价较斜拉桥方案高，但因其有利于“黄金水道”通航，并可为两岸岸线留出足够的发展空间，符合可持续发展的理念。基于上述技术、经济、社会等方面的综合考虑，设计方案最终选定为三塔双主跨悬索桥方案，这也意味着对世界首座千米级主跨连续悬索桥技术创新的挑战（如图4所示）。

图4　泰州长江大桥比选方案图

表2　泰州大桥方案技术经济比较表

三个方案的技术经济比选详见表2。实例 4 港珠澳大桥桥位方案论证——外生

变量对工程方案的制约与应对［4］

港珠澳大桥是我国继三峡水利工程、青藏铁路和京沪高速铁路工程之后的又一重大基础设施工程。大桥的建设将加速粤、港、澳经济一体化进程，提升大珠江三角洲的综合竞争力，加速港澳新一轮产业结构调整，促进港澳经济持续繁荣和稳定发展，有利于粤、港、澳扬长避短，深化区域分工，推动内地市场体系发展，促进泛珠江三角洲乃至东盟自由贸易区的经济发展及广泛联系。

港珠澳大桥是跨越珠江口伶仃洋水域、连接香港-珠海-澳门三地、沟通珠江口东西两岸的陆路通道（如图5所示）。由于工程的“一桥两制连三地”的跨界特殊性，使大桥工程重大问题的决策（不仅包含工程技术层面的专业性因素，更存在“一国两制”下的法律、政府行政管理等因素）已不能简单地套用国内传统的工程思维和常规方法。三地决策者群体需要根据所面临的政治、法律、经济、技术等背景差异，结合工程实际情况，研究新问题，寻找新办法，在不断地融合和探索中，通过理念创新、方法创新，实现决策分析与决策管理的创新。

图5　港珠澳大桥登陆点、桥位线、口岸设置示意图

大桥工程桥位方案主要包括确定大桥在粤、港、澳三地的登陆点位置以及线位走向。桥位的选择综合考虑社会效益的长久性、经济的合理性、规划的兼容性、环境的外部性，以及工程技术的可行性等，进行多方案、多因素的综合比较。根据总体规划，大桥起讫点及登陆点分别位于粤、港、澳三地境内，由于大桥的建设会对三地的城市规划、交通网络布局等产生直接影响，三地政府必然会对登陆点及线位走向提出种种约束和意见，三方利益与目标的冲突增加了协调的难度；另外，大桥跨越伶仃洋，其线位方案受到区域规划、交通组织、航空、航道、河势、环保、军事及国家安全等多方面因素影响和制约，备受国家与社会各界的关注，需要综合权衡各方案利弊，进行深度的方案比选；此外，桥位方案是投融资方案、建设管理模式选择等诸多重要决策的前提和基础，方案的变动会引发一系列连锁反应，增加新的不确定因素，甚至可能导致已形成的决策方案失效而需重新论证，因此，对桥位方案的决策必须十分谨慎、统筹兼顾。

在初步确定香港侧、澳门侧、珠海侧各自的三个登陆点备选后，理论上共出现了3×3×3 共27个桥位及走线方案。通过三方政府部门对登陆点备选方案的初步优劣对比和共同商讨后，登陆点和桥位线方案被减少至六种，在一定程度上节约了后续研究的资源。从最初的调研与分析，到初步方案的提出与比选，再到方案的进一步调整与优化，港珠澳大桥桥位及登陆点决策历经了一步一步的迭代、调整和优化，整个决策过程是一个逐渐逼近、筛选的动态过程。

港珠澳大桥的登陆点和桥位线决策的实践表明，随着工程可行性研究的逐步深入，工程决策层级也逐渐提高。在初始阶段，仅需要三方根据自身情况权衡利弊，结合着陆点和桥位线两要素的影响和制约，筛选与收敛出可行的着陆点。这一阶段的决策主体是国家发展改革委协调指导下的粤、港、澳三地政府组成的“前期工作协调小组”。在后续阶段，因面临技术标准、建设规模、工程方案等重大事项的最终确定，需要有更高层级的决策机构进行协调。为此，由国家发展改革委牵头成立了交通运输部、港澳办等部委参加的“中央专责小组”开展协调工作。由此可看出，决策主体群体也是动态演化的，具有一定的柔性和拓展性。

大桥线位被基本确认后，在解决全桥整体跨越方案时，需要满足两个“刚性”的约束条件。第一，伶仃洋海域船舶通航环境复杂，为保证航运畅通无阻，要留出足够的主航道宽度，水面上不得设置任何建筑物。换句话说，在这些航道范围内不能有桥梁工程，唯一可行的通道方案就是建设水下隧道。因此，桥梁与隧道要在海上实现转换，唯一可行的方案就是设置人工岛。这就是概念设计方案中“23公里桥梁+6.7公里隧道+两个10万平方米面积的海中人工岛”三项组合而成的“桥岛隧集群工程”的由来。第二，为了在珠江口外海域海床不产生因人工构造物而引发的泥沙演变，要求大桥工程水中构造物造成的“阻水率”不得超过 10%。这一约束条件对桥、岛、隧水下基础工程提出了减小“阻水率”的新挑战，因此，要采用适当加大总计约 200跨的非通航孔桥梁的跨径布设、减少桥墩数量、且桥墩基础大体积承台需埋入海床面以下等具体的技术手段和措施。总之，工程在概念设计阶段制订的建设原则、技术标准和整体方案会在后续的几个设计阶段中层层深入、步步细化，最终在结构设计中得以体现，在工程施工中得到具体落实。

综上所述，在研究、分析和处理工程问题时，其解决问题的路径和方案往往不是唯一的。在特定的环境条件下，诸多解决方案中 “最后胜出”的方案，往往是通过综合、协调、权衡和妥协而得到的相对优化的结果，而不是单纯“逻辑演绎”的结果。在工程实践领域，工程建设者对权衡、妥协和相对较优的重要性有切实的体会，权衡原则和方法的重要性在工程方法论的视域下，较科学、技术方法论更为突出，是工程建设所具有的普遍的共性特征。

3　规划论证决策

——“辩证统筹”充满技术与非技术性复杂矛盾问题，是工程规划论证与迭代式降解决策的哲学方法，是规划方法论的精髓。

复杂大型项目的论证要建立在充分“逆向思维”的基础上，要重视“不可行性论证”，特别是科学全面的风险分析。针对土地资源、生态环保、社会稳定、工程防灾减灾与安全等风险评估，按照“迭代式”生成路径与复杂性降解原理，对可行/不可行、造福/引祸的矛盾辩证、各方利益博弈、各要素的利弊权衡运用战略思维，多层次、多维度、反复地协调妥协、辩证预判，努力寻求多方效益的最大公约数，最终做出全局性、战略性的统筹集约决策。

随着工程项目规模的增大、造价的升高、利益相关方的增多，以及对环境与生态保护、融合百姓生活的美学景观要求的增多，工程可行性评估和方案比选的论证日益受到社会的重视，立项决策愈发困难，国内外不乏因方案之争议而难决、被迫搁置拖延的工程实例。辩证思维是工程决策方法论的精髓。无论是对实施具体操作的工程师，还是项目业主（甚或地方行政官员）而言；无论是对项目的利益相关方，还是纳税人而言，辩证思维与科学认知都显得越来越重要。

在我国的体制下，对于特大型桥梁工程立项所开展的各项论证工作，如交通量预测、登陆点及桥位、桥型比选与优化、投资效益与投融资模式等，决策主体多为政府、政府职能部门与委托代理的专业单位等。实践表明，由于决策问题自身的复杂性、以及决策主体认识能力的局限性，对决策主体主观认识与决策问题客观复杂性之间差距的缩小和改进是由表及里、由此及彼、由浅入深的逼近过程，不可能一蹴而就。因此，在制定决策方案的过程中，需要进行大量的方案选择（即比对）；同时，在比对的过程中，决策主体也会逐步提升其对复杂决策问题的认识，提高其科学决策的能力。

实例5　港珠澳大桥规划中特殊性问题的解决

实例5-1 生态环保问题

在选择了港珠澳大桥“相对较优”的桥位线后， “前所未遇”的新问题出现了——对中华白海豚的保护。中华白海豚是国家一级保护动物，有“海上大熊猫”之称。珠江口是我国中华白海豚分布最集中的水域，估计现存群体资源数量为1000～1200头。为了更好地保护这一珍稀濒危物种，香港特别行政区于1997年确定中华白海豚为香港回归祖国的吉祥物，并在与广东省相邻水域的沙洲、龙鼓洲建立海岸公园，以保护中华白海豚。1999 年，广东省政府建立了珠江口中华白海豚自然保护区，2003年，国务院批准其升格为国家级自然保护区，总面积约 460 平方公里。

由于大桥桥位线方案穿越珠江口“中华白海豚自然保护区”，与我国现行环境保护法及其相关法规存在冲突。从环境保护刚性约束出发，决策者直面桥位线可行/不可行性的问题。基于服从科学研究、用研究成果数据作为决策依据的原则，为取得大桥推荐桥位附近区域的第一手环境资料，研究者在伶仃洋海域开展了艰苦的环境调查工作。研究者沿大桥的线位布置了6座沉积和底栖生物采样站，垂直于线位呈C 字型布置了6座用于调查生物学和水质化学的采样站，获取了大量的样本数据；在对白海豚的观察中，采用国际惯用的船基截线调查方法，观测截线约450公里，调查船只以平均7—8节的速度航行，运用多种分析方法，并结合香港方既往的观测数据，得到了白海豚群体现状的数据。

在大规模科学研究的基础上，桥位穿越保护区不利影响的减缓措施、临时调整保护区内部功能区划、生态补偿方案这三部分被整合为中华白海豚的整体保护方案。通过评价与权衡各部分的特性及相互关系，协调分目标，采取各种措施以将大桥对白海豚的影响降至最低程度，最终实现保障白海豚未来生存的总目标。桥位线是否穿越白海豚自然保护区的主要决策者是农业部渔业局，调整保护区、生态补偿的主要决策者是三地政府。中华白海豚保护决策历经四年时间，通过反复论证和博弈，桥位线与保护区调整方案和生态补偿方案不断被完善，逐渐形成一个有科学依据的各方都接受的方案。分析表明，大桥工程对中华白海豚产生的不利影响不可避免，但是通过对不利影响的减缓措施，可以将大桥对白海豚的负面影响降至最低水平，大桥建设基本不会对珠江口白海豚物种产生影响；通过施工期间临时调整保护区功能划分的方案消除了法律上的障碍；通过生态补偿提高了水域生产力，可以建造对白海豚生存有利的生存环境。

实践表明，凡是涉及工程与生态、环境、经济、社会等不同领域的矛盾冲突时，多领域专家共同参与能够保证决策的专业性和科学性；同时，不同领域的政府部门形成决策权力的制衡，可以避免单一领域专家、单一部门决策的弊病。

实例5-2 口岸设置与查验模式问题

大桥连接香港、澳门、珠海三地，根据三地边界管制、海关通关情况，必须设置可供三地进行查验的口岸，口岸模式的决策又是一个全新的复杂过程，特别是口岸决策涉及到粤、港、澳三地的法律问题，增加了决策难度。

口岸布设方式共有“一地三检”、两个“一地两检”、“三地三检”三种方式。“一地三检”是指在同一地点（如珠海）建设三地联合查验的口岸，但三地的口岸管区均相对独立；两个“一地两检”是指在大桥靠近澳门、珠海的地方，分别建设两个独立的口岸区（可填筑两个独立的人工岛），即香港/澳门口岸、香港/珠海口岸；“三地三检”是指大桥在香港、珠海、澳门的登陆点处，在各自的辖区内分别建三个独立口岸，以港珠澳大桥连接三地口岸。

研究发现，两个“一地两检”模式的口岸工程量增加较大，且不便于整合利用管理资源，因此被首先否决。进而，国家相关部门以及三地政府对口岸布设的“一地三检”和“三地三检”方式表达了不同的看法。进一步研究发现，“一地三检”模式存在许多实际障碍，通过在内地（一地三检口岸区）成立港、澳“特定管理区”，需要将香港口岸至粤、港海域分界线内海域上的一段桥面及其指定的向上空间交由香港管辖，将澳门口岸至粤、澳分界线内地海域上的一段桥面及其指定的向上空间交由澳门管辖，即引发了三地司法管辖权的调整；而且，由于三地分别建设自己区域内的桥段，将会造成内地、香港、澳门三套建设标准并存，大桥离开珠海口岸的部分（特别是主体工程段）在运营、养护和维修过程中易引发管理及司法管辖方面的混淆。从法律特别是司法管辖权来审视，“一地三检”存在较大问题，且无先例可循。因此，大桥最终决策选择“三地三检”口岸查验模式。

综观大桥口岸专题的研究，从 2004 年提出到 2008年底可行性报告报批，共花费四年多时间，研究过程饱含严谨的态度、科学的认证和民主的精神。

在明确工程建设的民生必要性和技术可行性，以及各种风险评估、利益博弈、利弊权衡论证的同时，前期工作的重要内容还包括建设资金的筹措。众所周知，基础设施建设需要资金支持：从30年前花费几百万、几千万元的单个跨水网桥梁，到20年前投入几亿、十几亿元的简单协作跨江河桥梁，再到10年前耗资几十亿、过百亿元的跨峡湾的系统工程，直到如今需要数百亿、近千亿元支持的跨海集群复杂系统工程，随着建设项目规模与技术难度的增加，建设资金的数额也持续增长。因此，选择合理的投融资方法、确认资金筹措渠道是解决需求与目标间矛盾的重要论证内容。资金来源不落实，工程就无法启动，因此资金筹措问题具有重要的“一票否决性”。

实例6 广珠公路四座大桥——“贷款修路，

收费还贷”的首次实践

20世纪80年代初期，为发展经济、突破水网对交通的阻隔，广东省在政府财政难以满足建设需求的情况下，迈出了（由港澳侨商）筹资贷款建设广（州）-珠（海）公路四座大桥的第一步。1984年建成通车时（如图 6所示），交通部赠送锦旗，写着“桥梁建设的创举”。国务院在同年出台了“贷款修路，收费还贷”的政策。这一举措突破了旧有计划经济体制下的政府单一投资模式，破解了建设资金筹措的难题，支撑起了此后中国高速公路网络和跨江海桥梁群的建设，对全国基础设施发展具有深远的意义。国内外普遍认为，“贷款修路，收费还贷”的融资政策是促进与保障中国公路交通事业发展的成功政策。

图6　广州-珠海公路四座大桥——“贷款修路”的首次实践

作为国家重要的工程项目，特大型桥梁工程现阶段的资金筹措方式主要是由政府出资作为项目资本金（一般占工程造价的35%），其余部分由国内外金融机构贷款而得，工程投入运营后收取通行费以逐年偿还贷款。随着时代的进步，桥梁工程建设投融资方法也在不断发展，例如BOT的特许经营类模式（Build-Operate-Transfer），即由政府向私人机构颁布特许权，允许其筹集资金建设工程并在一定时期内对该设施进行管理和经营（允许收费），到期后移交回政府。近年来，国内外流行的PPP（Public-Private-Partnership）公私合作类项目融资模式，鼓励私营企业、民营资本与政府合作，参与公共基础设施的建设。

无论何种类型的投融资模式，在工程实践中都有可能面临新问题，应当通过对具体问题具体分析，探索出利益相关方都可接受的解决方案，以推动投融资方法的不断创新。

实例7 港珠澳大桥投融资问题

工程投融资决策在前期规划工作中具有重要的意义。项目投融资决策取决于投资者的投资价值取向、对投资效益的期望和对投资风险的评估，还取决于项目所在地区经济社会环境、项目投资规模、项目投资者的能力等因素。

港珠澳大桥的投融资决策难点主要在于：港珠澳大桥属于三地联合投资项目，且投融资额巨大，在确定主体工程资本金投融资模式的同时，还需确定粤、港、澳三地的投资责任分摊比例。大桥的前期投融资方案深刻反映出了两种经济体制、多主体合作、超大规模跨界工程的特殊性、复杂性和艰难性。在“均衡投融资决策主体利益”的指导思想下，大桥投资责任分摊的可能方式有四种：三地均摊原则、属地分摊原则、获益对等分摊原则和效益费用比相同分摊原则。

对四种分摊原则分析后发现，“三地均摊原则”下香港和内地的经济内部收益率较高，而澳门的经济内部收益率远小于其社会折现率，说明此分摊原则下澳门承担的费用比例较高，因此，“三地均摊原则”不可行。同样地，“属地分摊原则”和“按获益对等分摊原则”均会使三方中一方的利益受损，这两种分摊原则也不可行。“按效益费用比相同分摊原则”保证了三方相同的投资效益，可以实现三方共赢。在前期工作协调小组会议上，三地政府一致同意“按效益费用比相同分摊原则“计算三地在大桥主体工程段的投资比例，而各自的口岸和连接线则由属地政府自行负责投资建设。定性与定量方法适时适事的运用，使得大桥投融资决策这一具有挑战性的问题得以顺利解决。

综上所述，决策问题的非结构化、外部环境的不确定性、动态性以及决策主体能力的不足是导致决策复杂性的几个关键因素。运用综合集成方法论确定的从定性到定量、有效分解与综合、以及比对、逼近、收敛的决策技术路线，能够有效降低决策问题的非结构化与不确定程度，信息知识平台（各种模型库、知识库等）的建立以及人机结合能够有效发挥智能优势、集成优势，提高决策主体应对决策复杂性的能力。

4　结语

大量工程实践表明，桥梁工程建设的规划工作质量与工程成败、品质优劣、效益好坏等具有高度相关性。

工程规划是在一定的经济、社会条件下，对诸多影响工程的要素集成和优化的过程，实现了技术要素和非技术要素的统筹，因此可以说“辩证统筹”是工程规划方法论的精髓。从工程管理者的视角来看规划工作的辩证统筹思维与方法，存在“三大”要点：

“辩证统筹”要具有“大战略”思维。所谓的“大战略”思维，不是着眼于一时一地微观、局部、部分的得失，而是要放眼于覆盖工程全寿命周期的宏观、全局、整体性的可持续发展过程。

“辩证统筹”要体现“大工程”理念。所谓的“大工程”理念，不是计较体量上的大小，而是工程思维要具有足够的视野广度、主体与客体（工程共同体与工程实践）统一的理念高度、以及工程成败辨识的深度。

“辩证统筹”要依托“大数据”技术。所谓的“大数据”技术，是在调查、采集“海量”数据的基础上，通过各种“建模计算”方法进行分析、辨识，解读出不仅是定性、更重要是定量的判断，提炼出符合实践规律的可靠结论。

简言之，“辩证统筹”就是整体论、系统论、辩证论下的分析与综合，这一基本原则体现了对复杂系统的全局把握与科学思维。按照“宏观经济效益可持续、概念设计方案合理可行、环境社会安全风险可控”的理念，统筹、集成技术要素与非技术要素，融合工程与经济社会、工程与科学技术、工程与和谐文化，以期达到通过“造物”实现“造福”的工程目标。

致谢

本文的论述依托我国特大型桥梁工程的建设实践，特别是江阴大桥、苏通大桥、泰州大桥、西堠门大桥、杭州湾跨海大桥和港珠澳大桥，以及中国企业参与建设的美国旧金山新海湾大桥等的技术成果和建设经验，在此一并致谢。

参考文献

［1］ 江苏省长江第二过江通道可行性研究报告［R］. 江苏省交通规划设计院， 1990.

［2］ 李厚祉， 蔡家范等. 江阴长江公路大桥前期工作综述［C］. 江阴长江公路大桥工程建设论文集. 人民交通出版社， 2000.

［3］ 南通长江公路通道预可行性研究报告［R］. 江苏省交通规划设计院， 1997.

［4］ 张劲文， 盛昭瀚. 中国港珠澳大桥工程决策实践、经验与理论思考研究报告［R］. 港珠澳大桥管理局， 南京大学， 2015.

中图分类号：N031

文献标识码：A

文章编号：1674-4969（2016）03-0277-12

DOI：10.3724/SP.J.1224.2016.00277

收稿日期：2016-03-03； 修回日期： 2016-04-18

作者简介：凤懋润（1941-），男，研究生学历，教授级高级工程师，研究方向为桥梁工程与工程管理。E-mail： fengmr@mot.gov.cn赵正松（1977-），男，硕士，高级工程师，研究方向为交通工程经济与管理。E-mail： zhaozhengsong@tsinghua.org.cn

Planning Methodology in Bridge Engineering

Feng Maorun1， Zhao Zhengsong2
（1. Ministry of Transport of the People's Republic of China， Beijing 100736， China；2. China Academy of Transportation Sciences， Beijing 100029， China）

Abstract:Engineering life cycle consists of three main stages： planning， construction，operation and maintenance. Planning stage is a key to demonstrating the necessity， feasibility and top-level design of a project. This paper elaborates methodology and routine of planning stage by studying Chinese river and sea-crossing bridge cases and abstracts regular methodology of universality and individuality for projects. Traffic demand drives engineering supply， and a prospective demand analysis creates new social resources. Balanced comparison is a universal method for various projects' feasibility optimization and an access of conceptual model with reasonable structure， function and profit. Dialectical overall planning is a philosophic method of project planning demonstration full of technical and non-technical complex contradiction， and iterative degradation decision， and the essence of methodology in planning stage.

Keywords:bridge； engineering； methodology； plan； traffic demand； balanced comparison； dialectical overall planning