《橋梁建設(shè)的回顧和展望》匯總

1、橋梁建設(shè)的回顧和展望橋梁建設(shè)的回顧和展望改革開放以來，我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和各項事業(yè)取得了世人矚目的成就公路交通的大發(fā)展和西部地區(qū)的大開發(fā)為公路橋梁建設(shè)帶來了良好的機遇。年來，我國大跨徑橋梁的建設(shè)進(jìn)入了一個最輝煌的時期，在中華大地上建設(shè)一大批結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)復(fù)雜、設(shè)計和施工難度大、現(xiàn)代化品位和科技含量高，十了的大跨徑斜拉橋、懸索橋、拱橋、pc 連續(xù)剛構(gòu)橋，積累了豐富的橋梁設(shè)計和施工經(jīng)驗，我國公路橋梁建設(shè)水平已躋身于國際先進(jìn)行列?，F(xiàn)綜述大跨徑橋梁建設(shè)和發(fā)展情況。斜拉橋斜拉橋作為一種拉索體系，比梁式橋有更大的跨越能力。由于拉索的自錨特性而不需要懸索橋那樣巨大錨碇，加之斜拉橋有良好的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)指

2、標(biāo)，已成為大跨度橋梁最主要橋型，在跨徑200800m的范圍內(nèi)占據(jù)著優(yōu)勢，在跨徑8001100m特大跨徑橋梁角逐競爭中，斜拉橋?qū)缪葜匾巧?。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成，選擇不同的結(jié)構(gòu)外形和材料可以組合成多彩多姿、新穎別致的各種形式。索塔型式有a 型、倒 y 型、 h 型、獨柱，材料有鋼、混凝土的。主梁有混凝土梁、鋼箱梁、結(jié)合梁、混合式梁。斜拉索布置有單索面、平行雙索面、斜索面，拉索材料有熱擠pe 防護(hù)平行鋼絲索、 pe 外套防護(hù)鋼絞線索?，F(xiàn)代斜拉橋可以追溯到 1956 年瑞典建 成的主跨 182.6 米斯特倫松德橋。歷經(jīng)半個世紀(jì)，斜拉橋技術(shù)得到空前發(fā)展，世界已建成主跨200 米以上的斜拉橋

3、有 200余座，其中跨徑大于 400m有 40 余座。尤其 20 世紀(jì) 90 年代以后在世界上建成的著名的斜拉橋有法國諾曼底斜拉橋（主跨856 米），南京長江二橋鋼 箱 梁斜拉橋（主跨 628 米）、福建青州閩江結(jié)合梁斜拉橋（主跨605 米）、挪威 斯卡恩圣特混凝土梁斜拉橋（主跨 530 米）， 1999 年日本建成的世界最大跨度多多羅大橋（主跨 890 米），是斜拉橋跨徑的一個重大突破，是世界斜拉橋建 設(shè)史上的一個里程碑。（表一）表一：世界大跨度斜拉橋我國自 1975 年四川云陽建成第一座主 跨為 76 米的斜拉橋，二十多年過去了，這種在二次大戰(zhàn)后復(fù)興的橋型，在中國改革開放的形勢下，得到了充

4、分的發(fā)展 和推廣，至今已建成各種類型斜拉橋 100 多座，其中跨徑大于200 米的有 52 座。 多年來，我國在斜拉橋設(shè)計、施工技術(shù)、施工控制、斜拉索的防風(fēng)、雨振等方 面，積累了豐富的經(jīng)驗。 80 年代末，我國在總結(jié)加拿大安那西斯橋的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，1991 年建成了 上海南浦大橋（主跨為 423 米結(jié)合梁斜拉橋），開創(chuàng)了我國修建400 米以上大跨度斜拉橋的先河，大跨徑斜拉橋如雨后春筍般的發(fā)展起來。 據(jù)統(tǒng)計，我國修建跨度大于 400 米的斜拉橋有20 座，已建成通車 14 座，在建 6 座（表二）。我國已成為擁有斜拉橋最多的國家，在世界10 大著名斜拉橋排名榜上，中國有6 座，跨度 600 米以上

5、的斜拉橋世界僅有6 座，中國占了 4 座。表二：中國主跨400 米以上斜拉橋我國在 400 米以上大跨徑斜拉橋建設(shè)中，創(chuàng)造了自己獨特的風(fēng)格：索塔采用混凝土塔、不用鋼塔。最高的混凝土塔為徐浦大橋，塔高 210 米；索塔型式多種多樣，有 a 型、倒 y 型、 h 型、獨柱；主梁結(jié)構(gòu)類型多種，有鋼箱梁 4 座、混合式 5 座、結(jié)合梁4 座、混凝土梁7 座；斜拉索采用平行鋼絲的有 15 座、鋼絞 線的有 3 座。2001 年建成的名列 世界第三位的南京長江二橋鋼箱梁斜拉橋（主跨628 米）和名列世界第五位的福建青州閩江結(jié)合梁斜拉橋（主跨605 米）均處于世界斜拉橋領(lǐng)先地位。整體來說，我國斜拉橋設(shè)計施工

6、水平已邁入國際先進(jìn)行列，部分成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。目前，我國正在籌劃建設(shè)的香港昂船洲大橋、江蘇蘇通大橋，其主跨均達(dá)到 1000 米以上， 斜拉橋建設(shè)技術(shù)將要有新的突破。懸索橋懸索橋是特大跨徑橋梁的主要型式之一，懸索橋優(yōu)美的造型和宏偉的規(guī)模，人們常將它稱為“橋梁皇后”。當(dāng)跨徑大于800 米，懸索橋方案具有很大的競 爭力。我國在 90 年代以前，雖也修建了60 多座懸索橋，但跨徑小，橋面窄，荷載標(biāo)準(zhǔn)低。懸索橋由主纜、塔架、加勁梁和錨碇四部分組成。大纜以as 法（空中送絲法）或 ppws 法（預(yù)制束股法）制造，美國、英國、法國、丹麥等國均采用as 法，中國、日本采用ppws法。塔架型式一般采用門式框

7、架，材料用鋼和混凝土，美國、日本、英國采用鋼塔較多，中國、法國、丹麥、瑞典采用混凝土塔。加勁梁有鋼桁架梁和扁平鋼箱梁，美國、日本等國用鋼桁架梁較多，中國、英國、法國、丹麥用鋼箱梁較多。錨碇有重力式錨碇和隧道錨碇，采用重力式錨碇居多?，F(xiàn)代懸索橋從 1883 年美國建成布魯克林橋（主跨 486 米）開始，至今已有 120 年歷史。上個世紀(jì) 30 年代，相繼建成的美國喬治華盛頓橋（主跨 1067 米）和 舊金山金門大橋（主跨 1280 米）使懸 索橋的跨度超過了 1000 米。 1940年 7 月 美國塔可曼大橋（主跨 853 米）建成后僅四個月，在 19m/s 風(fēng)速作用下突然倒 塌，引起各國學(xué)者大

8、力研究橋梁風(fēng)致振動問題； 1964 年英國塞文橋（主跨 988 米）首先選用流線型扁平鋼箱梁，增大了橋梁抗風(fēng)性能和抗扭剛度，且用鋼 量 少，維護(hù)方便，得到推廣； 1970 年丹麥小海帶橋首次采用箱內(nèi)空氣干燥裝置， 對鋼箱梁起到了很好的防腐作用； 1995 年日本神戶大地震，經(jīng)受大地震考驗的 明石海峽大橋成功的抗震設(shè)計，使得懸索橋的技術(shù)在各方面得到空前的發(fā)展 。 隨著世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，尤其從上世紀(jì) 80 年代至世紀(jì)末，世界上修建懸索橋到 了鼎盛時期，建成跨徑大于 1000 米以上的懸索橋 17 座（表三）。在此期間， 世界建成的著名懸索橋有 60 年代前后 美國相繼建成的麥基納克橋（主跨 115

9、8 米）、韋拉扎諾橋（主跨 1298 米）和 80 年代英國建成了亨伯橋（主跨 1410 米） 、90 年代丹麥建成 了大海帶橋（主跨 1624 米）、瑞典建成了濱海高 大橋（主 跨 1210 米）、日本建成了南備贊瀨戶大橋（主跨 1100 米，公鐵兩用）?？上?的是，在這期間我國相繼建成了名列世界第四、第五位的江陰長江大橋（主 跨 1385 米）和香港青 馬大橋（主跨 1377 米，公鐵兩用）。日本于 1998 年建成了世界最大跨度的明石海峽大橋（主跨1991 米），將懸索橋跨徑從30 年代的1000 米，歷經(jīng) 70 年，跨徑達(dá)到近2000 米，這又是一個重大突破，是世界懸索橋建設(shè)史上的又一

10、座豐碑。表三：世界超過 1000m跨度懸索橋1995 年在國內(nèi)率先建成了汕頭海灣大橋我國在懸索橋建設(shè)方面猶如異軍突起，（主跨 452 米），在近五年內(nèi)，相繼建成西陵長江大橋（主跨900 米）、虎 門大橋（主跨 888 米）、宜昌長江大橋（主跨960 米）以及名列世界第四位的江陰長江大橋（主跨1385 米），名列世界第五位，（公鐵兩用橋名列第一位），香港青馬大橋（主跨1377 米）等 11 座大跨度懸索橋，（表四）。多年來，我們積累了豐富的懸索橋設(shè)計與施工經(jīng)驗，正滿懷信心建設(shè)潤揚長江大橋（主跨1490 米），我國懸 索橋設(shè)計和施工水平已邁入國際先進(jìn)水平行列。目前，我國正在規(guī)劃建設(shè)青島海灣大橋（主

11、跨1652 米）、瓊州海峽大橋（主跨 1600 米）和香港青龍大橋（主跨1418 米）等大 跨徑懸索橋。表四：中國主跨450m以上懸索橋pc 連續(xù)剛構(gòu)橋pc 連續(xù)剛構(gòu)橋比 pc 連續(xù)梁橋和 pct 型剛構(gòu)橋 有更大的跨越能力。近 年來，各國修建 pc 連續(xù)剛構(gòu)橋很多，隨著世界 經(jīng)濟(jì)發(fā)展， pc 連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)⒌玫礁彀l(fā) 展。 1998 年挪威建 成了世界第一 stolma 橋（主跨 301 米）和世界第二拉夫特 橋（主跨 298 米），將 pc 連續(xù)剛構(gòu)橋 跨徑發(fā)展到頂點。我國于 1988 年建成的 廣東洛溪大橋（主跨 180 米），開創(chuàng)了我國修建大跨徑 pc 連續(xù)剛構(gòu)橋的先例， 十多年來， p

12、c 梁橋在全國范圍內(nèi)已建成跨徑大于 120 米的有 74 座。世界已建 成跨度大于 240 米 pc 梁橋 17 座，中國占 7 座，其中西部地區(qū)占 5 座（表五）。 1997 年建成的虎門 大橋副航道橋（主跨 270 米）為當(dāng)時 pc 連續(xù)剛構(gòu)世界第一。 近幾年相繼建成了瀘州長江二橋（主跨 252 米）、重慶黃花園大橋（主跨 250 米）、黃石長江大橋（主跨 245 米）、重慶高家花園橋（主跨 240 米）、貴 州 六廣河大橋（主跨 240 米），近期還將建成一大批大跨徑 pc 連續(xù)剛構(gòu)橋。我國 大跨徑 pc 連續(xù)剛構(gòu)橋型和 pc 梁橋型的建橋技術(shù)，已居世界領(lǐng)先水平。表五：世界大跨度預(yù)應(yīng)力混

13、凝土梁橋拱橋石拱橋石拱橋是我國歷史悠久的源遠(yuǎn)流長的一種技術(shù)。最近又有新的突破 ， 2001 年建成的山西 晉城晉焦高速公路丹河大橋，跨徑 146 米，是世界最大跨度的石拱橋。混凝土拱橋混凝土拱橋分箱形拱、肋拱、桁架拱。我國采用纜索吊裝架設(shè)法施工的最大跨度是1979 年建成的四川宜賓馬鳴溪大橋（主跨150 米），采用拱架法施工的最大跨度是1982 年建成的 四川攀枝花市寶鼎大橋（主跨170 米），采用支架法施工的最大跨度是河南許溝大橋（主跨220 米），采用轉(zhuǎn)體法施工的最大跨度是1990 年建成的重慶涪陵烏江大橋（主跨200 米）。在這個時期，國外混凝土拱橋最大跨度已達(dá)390 米（前南斯拉夫克爾

14、克橋，1980 年建成）。此時，我國與國外差距最少10 年。 1990 年宜賓南門金沙江大橋在國內(nèi)首先采用勁性骨架，建成了主跨240 米中承式鋼骨混凝土拱橋，接著廣西邕寧邕江大橋改進(jìn)了工藝（鋼骨采用鋼管混凝土）使這種施工方法又跨上了一個新臺階，于 1996 年建成了主跨 312 米中承式鋼 骨混凝土拱橋、 1997 年建成的重慶萬州 長江大橋（主跨 420 米），為世界最大跨度的混凝土拱橋。與此同時，貴州江 界河大橋建成了世界最大跨度的混凝土桁架拱橋（主跨 330 米）。據(jù)統(tǒng)計，世 界上已建成跨徑超過240 米混凝土拱橋15 座，中國占 4 座，而跨徑大于300 米 的混凝土拱橋，世界上僅有5

15、 座，中國占3 座，其中西部地區(qū)占2 座（表六 ）。我國大跨度混凝土拱橋的建設(shè)技術(shù)，居國際領(lǐng)先水平。表六：世界大跨徑鋼筋混凝土拱橋鋼管混凝土拱橋鋼管混凝土是一種鋼- 混凝土復(fù)合材料，具有高強、支架、模板三大作用，自架設(shè)能力強，較好地解決了大跨徑拱橋經(jīng)濟(jì)、省料、安裝方 便，后期承載能力高的問題。該橋型我國近年來發(fā)展很快，自 90 年代以來，我國建成跨徑大于 120 米鋼管混凝土拱橋 40 多座，建成跨徑大于 200 米的 13 座，（表七），最大跨徑為2000 年建成的 廣州髻沙珠江大橋（主跨360 米）中承式鋼管混凝土拱橋，為世界第一鋼管混凝土拱橋。相繼建成的還有武漢江漢 三橋（主跨 280

16、米）、廣西三岸邕江大橋（主跨 270 米）等多座鋼管混凝土拱 橋 。表七：中國大跨徑鋼管混凝土拱橋目前正在建設(shè)的巫山長江大橋（主跨460 米），這將又是一座創(chuàng)世界紀(jì)錄特大跨徑鋼管混凝土拱橋。鋼拱橋世界最大跨徑鋼拱橋是1997 年建成的美國新河橋（主跨518.2 米）上承式鋼桁架拱橋；名列第二是1931 年建成的美國貝爾橋（主跨504 米）中承式鋼桁架拱橋；名列第三是 1932 年建成 的澳大利亞悉尼港橋（主跨503米，公鐵兩用）中承式鋼桁架拱橋。我國大跨徑鋼拱橋修建較少，最大跨徑的鋼拱橋是四川攀枝花 3002 橋（主跨 180 米）（表八）。表八：世界大跨度鋼拱橋上海最近動工建設(shè)的蘆浦大橋（主

17、跨 550 米）中承式鋼箱拱橋，建成后比世界第一的美國新河橋還長 31.8 米，將奪 冠世界第一鋼拱橋。21 世紀(jì)世界橋梁的 發(fā)展趨向綜觀大跨徑橋梁的發(fā)展趨勢，可以看到世界橋梁建設(shè)必將迎來更大規(guī)模的建 設(shè)高潮。就中國來說，國道主干線同江至三亞就有5 個跨海工程，渤海灣跨海工程、長江口跨海工程、杭州灣跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程，以及瓊州海峽工 程。其中難度最大的有渤海灣跨海工程，海峽寬 57 公里，建成后將成為世界上最長的橋梁；瓊州海峽跨海工程，海峽寬 20 公里，水深 40 米，海床以下 130 米深未見基巖，常年受到臺風(fēng)、海浪頻繁襲擊。此外，還有舟山大陸連島工程、 青島至黃島、以及長江、

18、珠江、黃河等眾多的橋梁工程。在世界上，正在建設(shè)的著名大橋有土耳其伊茲米特海灣大橋（懸索橋，主跨1668 米）；希臘里 海安蒂雷翁橋（多跨斜拉橋，主跨286+3×560+286米），已獲批準(zhǔn)修建的意大利與西西里島之間墨西拿海峽大橋，主跨 3300 米懸索橋，其使用壽命均按 200 年標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，主塔高 376 米，橋面寬 60 米，主纜直徑1.24 米，估計造價 45 億美元；在西班牙與摩 洛哥之間，跨直布羅陀 海峽橋也提出了一個修建大跨度懸索橋，其中包含2 個 5000 米的連續(xù)中跨及2 個 2000米的邊跨，基礎(chǔ)深度約300 米。另一個方案是修建三跨3100 米+8400 米 +4700米的巨型斜拉橋，基礎(chǔ)深約300 米，較高的一個塔高達(dá)1250 米，較低的一個塔高達(dá) 850 米。這個方案需要高級復(fù)合材料才能修建，而不是當(dāng)今橋梁用的鋼和混凝土。橋梁技術(shù)的發(fā)展方向1. 大跨度橋梁向更長、更大、更柔的方向發(fā)展研究大跨度橋梁在氣動、地震和行車動力作用下，結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性，將 截面做成適應(yīng)氣動要求的各種流線型加勁梁，增大特大跨度橋梁的剛度；采用以斜纜為主的空間網(wǎng)狀承重體系；采用懸索加斜拉的混合體系；采用輕型而剛