肖 珈,王大明
工程哲學(xué)
工程責(zé)任維度下港珠澳大橋島隧項(xiàng)目工程創(chuàng)新研究
肖 珈,王大明
(中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 人文學(xué)院,北京 100049)
新時(shí)代工程活動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)及其可持續(xù)發(fā)展承擔(dān)著普遍責(zé)任?;诠こ特?zé)任的維度,從工程共同體所承擔(dān)的生態(tài)倫理、人類(lèi)健康、安全與福祉三個(gè)工程責(zé)任維度入手,深入探討島隧項(xiàng)目工程共同體在工程建設(shè)階段發(fā)揮主觀能動(dòng)性與創(chuàng)造力,通過(guò)開(kāi)展工程創(chuàng)新活動(dòng),應(yīng)對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)。通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)例,得出在工程實(shí)踐中工程共同體需自覺(jué)承擔(dān)工程責(zé)任,以求解工程問(wèn)題為前提決定是否開(kāi)展工程創(chuàng)新;從工程實(shí)際出發(fā)推動(dòng)相應(yīng)工程創(chuàng)新;并以構(gòu)建“工程-自然-人-社會(huì)”四位一體的和諧發(fā)展體系實(shí)現(xiàn)工程創(chuàng)新目標(biāo),發(fā)揮最佳效用。
工程創(chuàng)新;工程責(zé)任;生態(tài)倫理;健康安全;人類(lèi)福祉;港珠澳大橋島隧工程
隨著工程規(guī)模與投資的愈加巨大,工程施工作業(yè)條件愈加復(fù)雜多變,工程活動(dòng)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)繁榮與科技高速發(fā)展的今天,顯現(xiàn)出越來(lái)越多的利益沖突與矛盾。工程實(shí)施階段作為工程活動(dòng)中的關(guān)鍵一環(huán),也是工程與自然、人、社會(huì)矛盾沖突最為尖銳的階段。在工程實(shí)施階段,工程共同體需積極應(yīng)對(duì)各種沖突與矛盾,通過(guò)主動(dòng)承擔(dān)生態(tài)自然保護(hù)、人類(lèi)健康與安全、人類(lèi)福祉的工程責(zé)任[1],適時(shí)開(kāi)展工程創(chuàng)新,從而在滿(mǎn)足保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保障人的安全與健康、帶給人民福祉等多種需求的同時(shí),有序推進(jìn)工程建設(shè)進(jìn)度,解決工程問(wèn)題,建設(shè)“良心”工程。
責(zé)任是人們生活中常用到的概念,它不是倫理學(xué)的專(zhuān)屬,在諸如法學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)等領(lǐng)域中也都有涉及和引發(fā)關(guān)注。因而,人們對(duì)責(zé)任理解也呈現(xiàn)出多維度、多視角的審視狀況。責(zé)任有多種分類(lèi),按性質(zhì)可以分為道義責(zé)任、法律責(zé)任等,而按時(shí)間先后可劃分為事前責(zé)任和事后責(zé)任?!柏?zé)任”本身還是一個(gè)較為復(fù)雜的概念,要理解責(zé)任的內(nèi)涵,即本文所闡述的工程責(zé)任維度,還應(yīng)明確擔(dān)負(fù)工程責(zé)任的主體是誰(shuí)?他為誰(shuí)負(fù)責(zé)?又負(fù)有哪些工程責(zé)任?
簡(jiǎn)言之,工程活動(dòng)主體是從事工程活動(dòng)的人,它不僅包括工程建設(shè)者與設(shè)計(jì)者,也涵蓋工程決策者和管理者等。所以我們可以將其統(tǒng)一概括為工程共同體[2]?;诠こ倘芷?,可將工程活動(dòng)劃分為:工程規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、工程運(yùn)行、工程維護(hù)與退役階段。本文所論述的工程倫理責(zé)任維度的責(zé)任主體是工程建設(shè)階段的工程共同體,著重于集體責(zé)任的分析。
責(zé)任(responsibility)源于拉丁語(yǔ)“respondere”,有回應(yīng)、響應(yīng)和回答之意。在日常用法里,責(zé)任主要是承擔(dān)責(zé)任、追究責(zé)任與懲罰這三種基本含義。在工程活動(dòng)中,工程共同體所研發(fā)的各類(lèi)技術(shù)與產(chǎn)品,所設(shè)計(jì)、建設(shè)的各類(lèi)工程項(xiàng)目,都關(guān)乎所有的利益相關(guān)者的健康、安全與福祉,工程共同體理應(yīng)承擔(dān)與之相應(yīng)的責(zé)任。這種責(zé)任不僅包括具有強(qiáng)制性的法律責(zé)任,也囊括了工程共同體主動(dòng)承擔(dān)的工程倫理責(zé)任。
法律責(zé)任屬于“事后責(zé)任”,旨在對(duì)已發(fā)事件的事后追究,而非自行動(dòng)之前針對(duì)動(dòng)機(jī)的事先決定,倫理責(zé)任則屬于“事先責(zé)任”,其基本特征是善良意志,不僅按照責(zé)任而且出于責(zé)任而行動(dòng)[3]。相對(duì)于法律責(zé)任而言,倫理責(zé)任對(duì)人的要求更高。法律責(zé)任是社會(huì)為社會(huì)成員劃定的一種行為底線(xiàn),履行法律責(zé)任是工程共同體所遵循的基本要求,在工程活動(dòng)中,工程共同體通過(guò)履行相應(yīng)義務(wù),遵守工程規(guī)范與工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),完成工程建設(shè)目標(biāo)。但是僅靠法律責(zé)任還不能解決工程建設(shè)中遇到的所有問(wèn)題。再者,承擔(dān)法律責(zé)任下開(kāi)展工程創(chuàng)新其主體能動(dòng)性發(fā)揮有限,創(chuàng)新的最終結(jié)果僅僅是“符合要求、達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)”。而工程倫理責(zé)任則是道德責(zé)任。在工程活動(dòng)中,工程共同體主動(dòng)承擔(dān)倫理責(zé)任,充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性,通過(guò)自覺(jué)提升工程安全、質(zhì)量、環(huán)保等多方面的標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)展更優(yōu)質(zhì)、更全面、更自主的工程創(chuàng)新活動(dòng),也促使工程建設(shè)的多項(xiàng)指標(biāo)成為了行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)。所以,工程共同體既要履行工程項(xiàng)目所規(guī)定的法律責(zé)任,也要主動(dòng)承擔(dān)更高一層次的倫理責(zé)任。
美國(guó)工程師專(zhuān)業(yè)發(fā)展委員會(huì)所制定“倫理準(zhǔn)則”中的第一條明確規(guī)定工程師應(yīng)“在工程領(lǐng)域下以其具有的工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能促進(jìn)人類(lèi)福利,把公眾的安全、健康和福利置于至高無(wú)上的地位”[4]。因此,工程共同體需在本職工作中恪守職業(yè)操守,以忠誠(chéng)的倫理道德信念嚴(yán)格遵守工程規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與操作規(guī)程;同時(shí),要杜絕使用不合格的材料、杜絕采用非規(guī)范的工序,嚴(yán)守工程質(zhì)量控制,將安全、優(yōu)質(zhì)的工程產(chǎn)品提供給客戶(hù)、公眾與社會(huì)[5]。此外,工程共同體還應(yīng)承擔(dān)有生態(tài)倫理責(zé)任,尤其在工程實(shí)施階段減少工程對(duì)環(huán)境的不利影響。
通過(guò)對(duì)以上關(guān)于工程責(zé)任主體與基本內(nèi)容的界定后,本文所指的工程責(zé)任的維度即可視為在工程實(shí)施階段,當(dāng)工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)、人類(lèi)健康、安全和福利產(chǎn)生矛盾時(shí),工程共同體能自覺(jué)、主動(dòng)承擔(dān)對(duì)生態(tài)、人類(lèi)健康、安全和福利的責(zé)任,通過(guò)開(kāi)展工程創(chuàng)新活動(dòng),解決矛盾,推進(jìn)工程建設(shè)進(jìn)程,以促使工程建設(shè)與環(huán)境、人、社會(huì)相和諧。為了更好地探討工程責(zé)任維度下工程共同體的創(chuàng)新活動(dòng),本文將工程共同體承擔(dān)生態(tài)保護(hù)、人類(lèi)健康、與人類(lèi)福祉三個(gè)工程責(zé)任看作開(kāi)展工程創(chuàng)新的原因與前提,以此分析工程實(shí)施階段下工程共同體創(chuàng)新活動(dòng),從而解決工程實(shí)施階段中要不要?jiǎng)?chuàng)新,要怎樣開(kāi)展工程創(chuàng)新,以及開(kāi)展工程創(chuàng)新如何發(fā)揮出最佳效用的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
港珠澳大橋是在“一國(guó)兩制”框架下粵港澳首次共建的超級(jí)跨海工程,主體工程集橋、島、隧于一體,總長(zhǎng)約55km。島隧工程是由中國(guó)交通建設(shè)股份有限公司聯(lián)合體承建的大橋工程的施工控制性工程,由沉管隧道與東、西兩座人工島組成。海底隧道位于伶仃西和銅鼓航道處,全長(zhǎng)6.75km,是世界唯一的深埋沉管隧道。
工程與環(huán)境相互依存,環(huán)境為工程建設(shè)提供一切物質(zhì)資源和空間環(huán)境,而工程活動(dòng)本身也將重新改造自然環(huán)境。工程實(shí)施階段是與自然生態(tài)環(huán)境關(guān)系最為密切的,也是互動(dòng)最多的一個(gè)階段。如何在工程實(shí)施階段降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的干擾?又如何在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下順利開(kāi)展施工建設(shè)而不延誤工期?工程共同體在解決這些工程問(wèn)題時(shí)就需在認(rèn)識(shí)的價(jià)值取向上將生態(tài)價(jià)值和工程價(jià)值協(xié)調(diào)起來(lái),并更為重視與強(qiáng)調(diào)工程的生態(tài)價(jià)值[6]。所以,在工程實(shí)施階段,工程與環(huán)境的互動(dòng)發(fā)展下,工程共同體作為具有主觀能動(dòng)性的工程活動(dòng)主體,應(yīng)擔(dān)負(fù)工程責(zé)任,尤其是生態(tài)倫理責(zé)任[7]。
穿越伶仃航道的海底沉管隧道及隧道兩端的人工島(又稱(chēng)島隧項(xiàng)目)是港珠澳大橋的主體工程之一,涉及大型深水疏浚、填海造地、沉管隧道等海上工程。其中海底沉管隧道的走線(xiàn)及主體施工水域正是國(guó)家一級(jí)野生保護(hù)動(dòng)物中華白海豚(學(xué)名:Sousa chinensis)的分布區(qū),亦處于珠江口中華白海豚國(guó)家自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)。同時(shí),其他工程項(xiàng)目也涉及到海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)區(qū)域,詳見(jiàn)表1島隧項(xiàng)目施工環(huán)境敏感區(qū)域。
表1 島隧項(xiàng)目施工環(huán)境敏感區(qū)域
其中以珠江口中華白海豚國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)最為敏感。該保護(hù)區(qū)類(lèi)型屬于珍稀瀕危水生動(dòng)物保護(hù)區(qū),主要保護(hù)對(duì)象是國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物中華白海豚,其次是國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物江豚。保護(hù)區(qū)位于珠江口伶仃洋中部偏東水域,其東界線(xiàn)為粵港水域分界線(xiàn),西界線(xiàn)為東經(jīng)113o40′00″,南界線(xiàn)為北緯22o11′00″,北界線(xiàn)為北緯22o24′00″,核心區(qū)面積140 km2,緩沖區(qū)面積192 km2,實(shí)驗(yàn)區(qū)面積128 km2,如圖1環(huán)境生態(tài)敏感區(qū)分布圖所示。
在中華白海豚保護(hù)區(qū)中,為了實(shí)現(xiàn)沉管隧道與橋梁工程的連接,需要修建東西兩座人工島,且兩座人工島長(zhǎng)度625m,最寬處分別為183m和225m,面積各約10萬(wàn)m2。如果采用傳統(tǒng)的施工工藝拋石圍島的作業(yè)方法,不僅工期長(zhǎng)達(dá)兩年之久,且在工程實(shí)施階段所需的工程作業(yè)船只眾多,將對(duì)鄰近水域中華白海豚的活動(dòng)行為及生存環(huán)境產(chǎn)生一定的干擾性。而且拋石圍島將會(huì)對(duì)海域造成嚴(yán)重污染,直接或間接地對(duì)白海豚產(chǎn)生不利影響。
港珠澳大橋島隧項(xiàng)目工程共同體在經(jīng)過(guò)縝密的科研試驗(yàn)后,創(chuàng)新了工程施工工藝與工程技術(shù),決定以鋼圓筒快速成島技術(shù)取代拋石圍島的建島方式。鋼圓筒快速成島技術(shù)在短短的7.5個(gè)月順利完成120個(gè)圓筒圍筑兩島的施工任務(wù),較世界上常規(guī)的拋石圍島作業(yè)縮短了近三年的海上作業(yè)時(shí)間,同時(shí)減少了近千萬(wàn)方的海上挖泥量,最大限度地降低了工程建設(shè)階段對(duì)瀕危物種中華白海豚的不利影響,保護(hù)了伶仃洋海域的生態(tài)環(huán)境[8]。所采用的擠密砂樁(SCP)工程技術(shù)也是對(duì)傳統(tǒng)施工工藝的創(chuàng)新,它極大減少了人工島建設(shè)的開(kāi)挖、換填及維護(hù)性疏浚等工程作業(yè),將海水污染降到最低[9]。
工程創(chuàng)新是集成性創(chuàng)新,它不僅涵蓋了在工程技術(shù)層面上開(kāi)展的集成創(chuàng)新,也涵蓋了在一定條件下,技術(shù)要素同經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、管理等基本要素的優(yōu)化集成創(chuàng)新[10]。所以工程共同體在擔(dān)負(fù)著工程責(zé)任的同時(shí),在工程實(shí)施的各個(gè)方面也相應(yīng)開(kāi)展了工程創(chuàng)新。(1)創(chuàng)立組織管理體系。項(xiàng)目指揮部設(shè)立專(zhuān)職白海豚保護(hù)監(jiān)管崗位,配備白海豚保護(hù)專(zhuān)職工作人員,并在施工船舶上設(shè)置“海豚監(jiān)察員”,共同負(fù)責(zé)對(duì)中華白海豚在施工過(guò)程中的監(jiān)管,實(shí)時(shí)對(duì)施工作業(yè)情況予以匯報(bào)。(2)創(chuàng)建管理保障制度。項(xiàng)目制定了港珠澳大橋島隧項(xiàng)目中華白海豚保護(hù)區(qū)內(nèi)施工計(jì)劃及專(zhuān)項(xiàng)保護(hù)方案,并根據(jù)中華白海豚每年4~8月繁殖階段,制定繁殖階段保護(hù)專(zhuān)項(xiàng)方案。同時(shí)相應(yīng)制定了中華白海豚傷害應(yīng)急處置等管理制度,有效規(guī)范施工作業(yè)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。(3)提升施工責(zé)任意識(shí)。對(duì)在海上作業(yè)與管理的工程共同體開(kāi)展中華白海豚保護(hù)的教育培訓(xùn),并加強(qiáng)日常專(zhuān)項(xiàng)宣傳教育,提高工程共同體的環(huán)境保護(hù)責(zé)任意識(shí)。(4)創(chuàng)新過(guò)程管控。在施工海域中現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)中華白海豚、海洋環(huán)境、漁業(yè)資源等情況,并建立了日常專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè)工作的長(zhǎng)效機(jī)制。(5)創(chuàng)新技術(shù)保障。通過(guò)科研試驗(yàn)對(duì)水下施工噪聲、污染進(jìn)行研究,以確定采取對(duì)中華白海豚干擾最小的技術(shù)手段與機(jī)器設(shè)備進(jìn)行水下施工作業(yè)[11]。
圖1 環(huán)境生態(tài)敏感區(qū)分布圖
工程安全作為工程活動(dòng)的基本道德,它同時(shí)也是工程活動(dòng)中以人為本的重要體現(xiàn)。因而工程共同體在工程施工建造與運(yùn)行階段都要擔(dān)負(fù)人類(lèi)健康安全責(zé)任,重視工程安全。工程安全旨在工程建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中不出意外地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo),獲得工程建造物[12]。它既要保障工程施工作業(yè)人員的人身安全,也要確保工程施工作業(yè)人員的身心健康[13]。
任何工程建設(shè)階段都尤為重視工程安全,港珠澳大橋島隧工程亦如此。港珠澳大橋島隧工程處于特殊的施工地域——伶仃洋海域,屬于“孤島”作業(yè)。為了保障工程建設(shè)期間海上作業(yè)人員的工程安全,港珠澳大橋島隧工程開(kāi)展組織性工程安全方法。第一,軟件工程安全方法。軟件工程安全方法主要指的是安全文化方法,即樹(shù)立并培養(yǎng)工程共同體在建設(shè)階段的工程安全意識(shí),并通過(guò)對(duì)職工開(kāi)展安全知識(shí)培訓(xùn)等方式,強(qiáng)化工程共同體的安全責(zé)任。港珠澳大橋島隧工程在施工作業(yè)前要進(jìn)行上崗培訓(xùn),并將“每一次都是第一次”作為其工程文化精神,促使工程共同體以審慎的工程建設(shè)態(tài)度和精細(xì)的工程施工理念投入到工程作業(yè)中去。同時(shí)定期組織開(kāi)展如安全月、“平安工地”建設(shè)、平安水域“我擔(dān)當(dāng)我盡責(zé)”活動(dòng),水上交通水上作業(yè)安全專(zhuān)項(xiàng)整治等落實(shí)安全責(zé)任活動(dòng),在建設(shè)期間全程監(jiān)控工程安全工作的落實(shí)。此外,由于沉管管節(jié)的浮運(yùn)安裝作業(yè)、人工島鋼圓筒振沉等施工作業(yè)需要對(duì)伶仃洋海域的交通船只進(jìn)行疏導(dǎo)工作,以減少工程船只與其他交通運(yùn)輸船只發(fā)生碰撞等海上交通事故。港珠澳大橋島隧工程聯(lián)合廣東省海事管理單位,在施工作業(yè)前協(xié)調(diào)航線(xiàn)、調(diào)度并管控其他往來(lái)船只,確保施工作業(yè)不發(fā)生海上事故。
第二,硬件工程安全方法,即采取相應(yīng)的工程安全技術(shù)與安裝防護(hù)設(shè)備對(duì)工程安全施行保障性措施。在基礎(chǔ)防護(hù)方面,由于施工作業(yè)受到惡劣復(fù)雜的氣候影響較大,因此,港珠澳大橋島隧工程總經(jīng)理部聯(lián)合海洋預(yù)報(bào)中心,對(duì)天氣預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度提升到以小時(shí)為基準(zhǔn),對(duì)于臺(tái)風(fēng)及季風(fēng)性氣候提前做好安全防護(hù)。同時(shí)保障性的工程安全防護(hù)如救生衣、安全帽等物資都進(jìn)行統(tǒng)一配發(fā),工程施工作業(yè)人員進(jìn)入施工作業(yè)前將逐一檢查,確保安全上崗。高溫海上作業(yè)還對(duì)工作時(shí)長(zhǎng)、工作時(shí)間進(jìn)行調(diào)整,并對(duì)工程施工作業(yè)人員定期開(kāi)展如身體檢查、防暑降溫等保護(hù)性措施。而沉管隧道安裝是在水下進(jìn)行,為了保障沉管對(duì)接的精準(zhǔn)性,同時(shí)保障水下勘察作業(yè)潛水人員的安全,港珠澳大橋島隧工程項(xiàng)目總經(jīng)理部創(chuàng)新專(zhuān)業(yè)智能化設(shè)備,并采用了智能化系統(tǒng),以大數(shù)據(jù)及傳感技術(shù)等為技術(shù)支撐,構(gòu)建了智能建造平臺(tái),創(chuàng)新研發(fā)出與工程建設(shè)相匹配的智能建造系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了沉管“預(yù)制-浮運(yùn)-安裝”全過(guò)程智能化施工、數(shù)字化管理的建設(shè)目標(biāo),充分保證工程施工質(zhì)量的同時(shí)也對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全程管控,提升工程建設(shè)的工程安全[14]。
第三,斡件工程安全方法,是通過(guò)制定符合本工程實(shí)際的安全法規(guī)、建立健全工程安全管理制度,以此有效規(guī)約工程共同體的施工操作,安全作業(yè)行為。港珠澳大橋島隧工程總經(jīng)理部結(jié)合工程項(xiàng)目特點(diǎn),創(chuàng)新制定了如《沉管隧道內(nèi)施工安全專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案》、《港珠澳大橋島隧工程職業(yè)健康管理規(guī)定》、《港珠澳大橋島隧工程安全專(zhuān)項(xiàng)施工方案管理規(guī)定》、《港珠澳大橋島隧工程船舶安全管理規(guī)定》、《港珠澳大橋島隧工程海上交通安全管理規(guī)定》、《異常氣候安全管理》、《交通船安全管理》等多項(xiàng)安全管理制度,極大地規(guī)范、約束了工程共同體施工作業(yè)時(shí)的安全行為,真正將工程安全做到有章可循,有制可約。
誠(chéng)然,工程安全事關(guān)重大,工程共同體要時(shí)刻擔(dān)負(fù)起人的健康與安全責(zé)任,在充分結(jié)合本工程施工作業(yè)特點(diǎn)后,不僅要通過(guò)工程創(chuàng)新建立科學(xué)化、建制化、長(zhǎng)效化的工程安全管理體系,而且要提升辨識(shí)工程風(fēng)險(xiǎn)能力,通過(guò)創(chuàng)新施工工法、創(chuàng)新工程設(shè)備、創(chuàng)新工程操作流程,實(shí)現(xiàn)在外海作業(yè)對(duì)工程的可視、可測(cè)、可知、可控,并以自動(dòng)化、精準(zhǔn)化、無(wú)人化的水下作業(yè)人為降低工程風(fēng)險(xiǎn),保障工程品質(zhì)與工程共同體的健康與安全。
工程既是人創(chuàng)造的,也是為人而創(chuàng)造的,工程活動(dòng)需要將人本意識(shí)與人文關(guān)懷貫穿始終,即工程要方便于人,更要服務(wù)于人[15],最終造福人類(lèi),這也是工程共同體的責(zé)任[16]。因此工程建設(shè)不僅要追求高質(zhì)量、高度安全性,而且要在運(yùn)行中充分發(fā)揮出其應(yīng)有的功能。但要保證工程質(zhì)量,工程共同體就要應(yīng)對(duì)更多挑戰(zhàn)。正如哈里斯所言,“工程規(guī)范要求工程師將公眾的安全、健康與福祉優(yōu)先置于考慮范疇。這也就意味著,工程師需保護(hù)公眾免受工程風(fēng)險(xiǎn)。而工程師履行這些職責(zé)時(shí)勢(shì)必將要面臨諸多挑戰(zhàn)?!盵17]
對(duì)于港珠澳大橋島隧項(xiàng)目而言,沉管隧道下方的軟土厚度是世界上以往同類(lèi)工程的2倍,上面的淤泥荷載是世界上以往工程的5倍,施工難度極高。同時(shí)沉管隧道工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也是同類(lèi)工程中最高標(biāo)準(zhǔn)。它要求海中橋隧主體工程采用雙向六車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)速度采用100km/h,隧道寬度采用14.25 米,凈高采用5.1 米。全線(xiàn)橋涵設(shè)計(jì)汽車(chē)荷載等級(jí)采用公路-Ⅰ級(jí),同時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足香港《Structure design manual highways and railways》中規(guī)定的活載要求。隧道人工島設(shè)計(jì)使用壽命120 年,并要抵御8級(jí)地震,16級(jí)臺(tái)風(fēng)。
基于最新制定工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與工程規(guī)范,港珠澳大橋島隧項(xiàng)目一方面要嚴(yán)格遵守工程規(guī)范,以工程規(guī)范為其施工建設(shè)準(zhǔn)則開(kāi)展工程作業(yè);另一方面,為了能達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn),保證工程質(zhì)量,擔(dān)負(fù)起人民福祉的重任,工程共同體還要以嚴(yán)肅、嚴(yán)格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度開(kāi)展工程創(chuàng)新[18],并在科學(xué)、系統(tǒng)的試驗(yàn)論證后得以實(shí)施,以避免出現(xiàn)工程失敗,造成重大工程損失。
為了讓沉管隧道擁有120年“長(zhǎng)壽基因”,在材料創(chuàng)新方面,因沉管混凝土結(jié)構(gòu)體積大、截面復(fù)雜,以致該結(jié)構(gòu)自約束大,在溫度形變作用影響下,混凝土極易出現(xiàn)裂縫;而沉管隧道長(zhǎng)期處于高水壓條件下,其表面裂縫極有可能連通、延伸,并最終造成滲水通道,進(jìn)一步降低其自身抗?jié)B能力,加速氯鹽侵蝕。為此,工程共同體在預(yù)制沉管管節(jié)前,開(kāi)展對(duì)管節(jié)材料的科研試驗(yàn)。在足尺模型試驗(yàn)中,最終驗(yàn)證出其混凝土原材料、配合比、施工工藝以及裂縫控制措施的可行性與可靠性,最大限度確保了使用材料的安全性能,也滿(mǎn)足了港珠澳大橋島隧工程的質(zhì)量要求。在結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面,工程共同體一邊進(jìn)行工程建造,一邊根據(jù)工程條件提出了抗風(fēng)險(xiǎn)能力更強(qiáng)的沉管隧道結(jié)構(gòu)體系[19],以及50米水下的可靠的軟土基礎(chǔ)處理方案,并委托國(guó)內(nèi)科研單位與高校研究所開(kāi)展背對(duì)背的平行論證。所研發(fā)的隧道輕結(jié)構(gòu)體系,不僅免除了隧道運(yùn)營(yíng)期間每?jī)赡昃鸵谒淼郎戏竭M(jìn)行的淤泥清除工作,節(jié)省了數(shù)十億元的工程維護(hù)費(fèi)用,而且隧道的沉降控制水平達(dá)到了國(guó)際同類(lèi)隧道水準(zhǔn)3倍以上,建成目前世界上最長(zhǎng)且滴水不漏的沉管隧道。在施工工藝創(chuàng)新方面,沉管隧道采用“工廠化”預(yù)制,隧道復(fù)合基礎(chǔ)等施工工藝,優(yōu)化了沉管隧道的各個(gè)管節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與安裝流程,也縮短了工期,充分保證了工程質(zhì)量。同時(shí),工程共同體總結(jié)新經(jīng)驗(yàn),通過(guò)新經(jīng)驗(yàn)與新方法、新技術(shù)施工標(biāo)準(zhǔn)的整合創(chuàng)新,演化出新的工程施工規(guī)范。港珠澳大橋島隧工程總經(jīng)理部及所屬工區(qū)作為全國(guó)首個(gè)具有外海沉管隧道從管節(jié)澆筑到浮運(yùn)安裝技術(shù)的工程項(xiàng)目單位,參與編寫(xiě)了我國(guó)沉管隧道工程的多項(xiàng)技術(shù)規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)。該工程的成功在工程規(guī)范與工程創(chuàng)新中走出了新的發(fā)展之路,也為工程質(zhì)量安全提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)保障。
正因?yàn)楣こ痰牧α康膹?qiáng)大性,與其社會(huì)后果的兩面性伴生在一起,給自然和社會(huì)帶來(lái)了巨大風(fēng)險(xiǎn)和不確定性[20],所以,工程活動(dòng)對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響亟待工程共同體突破技術(shù)局限,產(chǎn)生對(duì)工程活動(dòng)的全面社會(huì)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)社會(huì)影響建立自覺(jué)的認(rèn)識(shí),承擔(dān)起為人民福祉的社會(huì)責(zé)任[21]。
工程實(shí)施階段的工程共同體往往會(huì)面對(duì)一系列的難題,即要不要開(kāi)展工程創(chuàng)新?要怎樣開(kāi)展工程創(chuàng)新?以及開(kāi)展工程創(chuàng)新如何發(fā)揮出最佳效用?
首先,要以求解工程問(wèn)題為前提開(kāi)展工程創(chuàng)新。工程創(chuàng)新并非偶然與盲目,它是有針對(duì)性的、有目的的、合規(guī)律的。在工程實(shí)施階段,工程創(chuàng)新來(lái)自于對(duì)工程問(wèn)題的求解。而工程問(wèn)題不僅包括工程實(shí)施困境與風(fēng)險(xiǎn),也包括工程活動(dòng)與生態(tài)保護(hù)、人的安全、健康等方面的矛盾。因此,承擔(dān)工程責(zé)任是工程共同體開(kāi)展工程創(chuàng)新的一個(gè)非必要前提。同時(shí),工程創(chuàng)新本身并非目的,不能因?yàn)槊つ孔非蠊こ趟^的“第一”而進(jìn)行不切實(shí)際的創(chuàng)新。工程共同體在工程實(shí)施階段應(yīng)本著不降低施工與運(yùn)營(yíng)期間安全度的前提下,盡量降低工程量和造價(jià)。工程造價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)方面的優(yōu)化應(yīng)考慮安全、可行、風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化的施工方法、設(shè)計(jì)壽命期、環(huán)保以及節(jié)約能源等。而在原有技術(shù)可行性的支持下,如果滿(mǎn)足上述條件,可以不開(kāi)展工程創(chuàng)新,這也減少了工程不必要的資源投入。
其次,從工程實(shí)際出發(fā)推動(dòng)相應(yīng)工程創(chuàng)新。工程的當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)匦詻Q定了在開(kāi)展工程創(chuàng)新時(shí)要緊密結(jié)合工程實(shí)際。例如,同為擔(dān)負(fù)生態(tài)保護(hù)的工程責(zé)任,港珠澳大橋島隧項(xiàng)目工程共同體與青藏鐵路工程共同體在工程創(chuàng)新上是具有明顯的區(qū)別,這源于二者不同的施工條件。同時(shí)工程實(shí)施階段是復(fù)雜的,是各個(gè)要素集成的一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)。工程創(chuàng)新不僅包括創(chuàng)新施工工藝、改進(jìn)機(jī)械設(shè)備,而且囊括了創(chuàng)制制度等多個(gè)方面。所以工程創(chuàng)新可能是一個(gè)要素的創(chuàng)新,也可能是“牽一發(fā)而動(dòng)全身”進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)多元素、多角度的創(chuàng)新。
最后,以構(gòu)建“工程-自然-人-社會(huì)”四位一體的和諧發(fā)展體系實(shí)現(xiàn)工程創(chuàng)新目標(biāo)。工程創(chuàng)新的指向性尤為明確,最終指向要實(shí)現(xiàn)工程構(gòu)筑物或制成工程產(chǎn)品,要發(fā)揮出工程創(chuàng)新的效能與價(jià)值。通過(guò)文章實(shí)例來(lái)看,當(dāng)今工程、自然、人、社會(huì)具有高度的關(guān)聯(lián)性,工程活動(dòng)的任何一個(gè)階段、任意一項(xiàng)操作都將會(huì)觸及其他三個(gè)因素,因而,工程創(chuàng)新的指向性不僅要實(shí)現(xiàn)工程構(gòu)筑物建成與工程產(chǎn)品制造的目的,還要兼具對(duì)其他三個(gè)元素的責(zé)任性,這就需要在工程實(shí)施階段甚而工程活動(dòng)其他階段中,綜合考量工程創(chuàng)新對(duì)其他三個(gè)元素的影響,并做出符合“工程-自然-人-社會(huì)”四位一體的創(chuàng)新活動(dòng),這樣的工程創(chuàng)新才能真正發(fā)揮出其效用,具有創(chuàng)新意義。
隨著工程共同體對(duì)工程責(zé)任認(rèn)識(shí)與重視程度的日益加深,工程建設(shè)活動(dòng)要以人民為重,工程共同體要自覺(jué)承擔(dān)生態(tài)保護(hù)、人類(lèi)健康、安全和福祉的責(zé)任。在傳統(tǒng)工藝、工程技術(shù)不能滿(mǎn)足工程建設(shè)需要,不能解決工程與自然、人、社會(huì)矛盾的前提下,要勇于開(kāi)展工程創(chuàng)新。
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Research on Island and Tunnel Project of HZM Bridge based on the Dimension of Engineering Responsibility
Xiao Jia, Wang Daming
(School of Humanities, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)
In the new era, engineering activities bear universal responsibility for economy, society, and sustainable development. Based on the dimension of engineering responsibility, this paper begins with the three engineering responsibilities of ecological ethics, human health, safety, and welfare undertaken by the engineering community. It discusses the engineering community in depth and the subjective initiative and creativity of the island and tunnel projects of the HZM Bridge. This paper addresses the engineering risks and challenges in the construction stage by carrying out engineering innovation activities. By integrating theoretical information with examples, it is concluded that engineering communities should consciously undertake engineering responsibility in engineering practice. The decision to carry out an engineering innovation is made on the premise of solving engineering problems. Starting from engineering practice, it promotes the corresponding engineering innovation. A harmonious development system of “engineering-nature-human-society” achieves the goals of engineering innovation and has the best effect.
engineering innovation; engineering responsibility; ecological ethics; health and safety; human welfare; island and tunnel project of HZM Bridge
2020–06–22;
2020–10–26
肖 珈(1987–),女,博士研究生,研究方向:工程哲學(xué),科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)。E-mail:304095441@qq.com
N03;U44
A
1674-4969(2020)06-0590-08
10.3724/SP.J.1224.2020.00590