淺談我國橋梁事業的發展趨勢

黃曉清

【摘 要】改革開放以來，我國公路建設事業迅猛發展，尤其是高速公路建設，作為公路建設重要組成部分的橋梁建設也得到相應發展。本文結合常用的橋型談了對公路橋梁發展趨勢的看法。

【關鍵詞】橋梁事業 發展 趨勢

隨著經濟的發展、綜合國力增強，我國的建筑材料、設備、建筑技術都有了較快發展。特別是電子計算技術的廣泛應用，為廣大工程技術人員提供了方便、快捷的計算分析手段。更重要的是我國的經濟政策為公路事業發展提供多元化的籌資渠道，保證了建設資金來源。作為橋梁工作者，充分認識到這一可貴、難得的機遇，竭盡全力，發揮自己的聰明才智，為我國公路橋梁建設事業，積極工作，多做貢獻。

一、板式橋

板式橋是公路橋梁中量大、面廣的常用橋型，它構造簡單、受力明確，可以采用鋼筋混凝土和預應力混凝土結構；可做成實心和空心，就地現澆為適應各種形狀的彎、坡、斜橋，因此，一般公路、高等級公路和城市道路橋梁中，廣泛采用。尤其是建筑高度受到限制和平原區高速公路上的中、小跨徑橋梁，特別受到歡迎，從而可以減低路堤填土高度，少占耕地和節省土方工程量。

實心板一般用于跨徑13m以下的板橋。因為板高較矮，挖空量很小，空心折模不便，可做成鋼筋混凝土實心板，立模現澆或預制拼裝均可。

空心板用于等于或大于13m跨徑，一般采用先張或后張預應力混凝土結構。先張法用鋼絞線和冷拔鋼絲；后張法可用單根鋼絞線、多根鋼絞線群錨或扁錨，立模現澆或預制拼裝。成孔采用膠囊、折裝式模板或一次性成孔材料如預制薄壁混凝土管或其他材料。

鋼筋混凝土和預應力混凝土板橋，其發展趨勢為：采用高標號混凝土，為了保證使用性能盡可能采用預應力混凝土結構；預應力方式和錨具多樣化；預應力鋼材一般采用鋼絞線。板橋跨徑可做到25m，目前有建成35～40m跨徑的橋梁。在我看來跨徑太大，用材料不省，板高矮、剛度小，預應力度偏大，上拱高，預應力度偏小，可能出現下撓；若采用預制安裝，橫向連接不強，使用時容易出現橋面縱向開裂等問題。由于吊裝能力增大，預制空心板幅寬有加大趨勢，1.5m左右板寬是合適的。

預制裝配式板應特別注意加強板的橫向連接，保證板的整體性，如接縫處采用“剪力鍵”。為了保證橫向剪力傳遞，至少在跨中處要施加橫向預應力。

建議中、小跨徑板橋，應由交通行業主管部門組織編制標準圖，這樣對推動公路橋梁建設，提高質量，加快設計速度都會帶來明顯的好處。

二、梁式橋

梁式橋種類很多，也是公路橋梁中最常用的橋型，其跨越能力可從20m直到300m之間。

公路橋梁常用的梁式橋形式有：

按結構體系分為：簡支梁、懸臂梁、連續梁、t型剛構、連續剛構等。

按截面型式分為：t型梁、箱型梁（或槽型梁）、衍架梁等。

梁式橋跨徑大小是技術水平的重要指標，一定程度上反映一個國家的工業、交通、橋梁設計和施工各方面的成就。

現從以下幾種常用的結構形式介紹梁式橋在公路橋梁上的使用和發展趨勢。

（一）連續剛構橋

連續剛構橋也是預應力混凝土連續梁橋之一，一般采用變截面箱梁。我國公路系統從80年中期開始設計、建造連續剛構橋，至今方興未艾。

連續剛構可以多跨相連，也可以將邊跨松開，采用支座，形成剛構一連續梁體系。一聯內無縫，改善了行車條件；梁、墩固結，不設支座；合理選擇梁與墩的剛度，可以減小梁跨中彎矩，從而可以減小梁的建筑高度。所以，連續剛構保持了t形剛構和連續梁的優點。

連續剛構橋適合于大跨徑、高墩。高墩采用柔性薄壁，如同擺柱，對主梁嵌固作用減小，梁的受力接近于連續梁。柔性墩需要考慮主梁縱向變形和轉動的影響以及墩身偏壓柱的穩定性；墩壁較厚，則作為剛性墩連續梁，如同框架，橋墩要承受較大彎矩。

由于連續剛構受力和使用上的特點，在設計大跨徑預應力混凝土橋時，優先考慮這種橋形。當然，橋墩較矮時，這種橋型受到限制。近年來，我國公路上修建了幾座著名的預應力混凝土連續剛構橋，如廣東洛溪大橋，主孔180m；湖北黃石長江大橋，主孔3×245m；廣東虎門大橋副航道橋，主孔270m，為目前世界同類橋中最大跨徑。

我國的預應力混凝土連續剛構橋，幾乎都采用懸臂澆筑法施工。一般采用50～60號高標號混凝土和大噸位預應力鋼束。

現在，有人正準備設計300m左右跨徑的預應力混凝土連續剛構，在我看來，若能采用輕質高強混凝土材料，其跨徑有望達300m左右。由于連續剛構跨徑加大，自重隨著加大，恒載比例已高達90%以上，故片面增大跨徑，已無實際意義。此時應考慮選擇斜拉橋或別的橋型。

（二）鋼筋混凝立拱橋

拱橋在我國有悠久歷史，屬我國傳統項目，也是大跨徑橋梁形式之一。

我國公路上修建拱橋數量最多。石拱橋由于自重大，在料加工費時費工，大跨石拱橋修建少了。山區道路上的中、小橋涵，因地制宜，采用石拱橋（涵）還是合適的。大跨徑拱橋多采用鋼筋混凝土箱拱、勁性骨架拱和鋼管混凝土拱。

鋼筋混凝土拱橋的跨徑，一直落后于國外，主要原因是受施工方法的限制。我國橋梁工作者都一直在探索，尋求安全、經濟、適用的方法。根據近年的實踐，常用的拱橋施工方法有：（1）主支架現澆；（2）預制梁段纜索吊裝；（3）預制塊件懸臂安裝；（4）半拱轉體法；（5）剛性或半剛性骨架法。

鋼筋混凝土拱橋自重較大，跨越能力比不上鋼拱橋，但是，因為鋼筋混凝土拱橋造價低，養護工作量小，抗風性能好等優點，仍被廣泛采用，特別是崇山峻嶺的我國西南地區。

鋼筋混凝土拱橋形式較多，除山區外，也適合平原地區，如下承式系桿拱橋。結合環境、地形，加之拱橋的雄偉、美麗的外形，可以創造出天人合一的景觀。例如，貴州省跨烏江的江界河橋，地處深山、峽谷，拱橋跨徑330m，橋面離谷底263m，橋面仁立，令人嘆服橋梁設計者和建設者的匠心和偉大。還有剛建成的萬縣長江大橋，勁性骨架箱拱，跨徑420m，居世界第一。廣西邕寧縣的邕江大橋，鋼管混凝土拱，跨徑312m，都是令人稱道的拱橋。

我國鋼筋混凝土拱橋的發展趨勢：拱圈輕型化，長大化以及施工方法多樣化。

值得提醒注意的是，大跨徑拱橋施工階段及使用階段的橫向穩定性，據統計國內、外拱橋垮塌事故，多發生在施工階段。

三、斜拉橋

斜拉橋是我國大跨徑橋梁最流行的橋型之一。目前為止建成或正在施工的斜拉橋共有3o余座，僅次于德國、日本，而居世界第三位。而大跨徑混凝土斜拉橋的數量已居世界第一。斜拉橋的鋼索一般采用自錨體系。近年來，開始出現自錨和部分地錨相結合的斜拉橋，如西班牙的魯納（luna）橋，主橋440m；我國湖北鄖縣橋，主跨414m。地錨體系把懸索橋的地錨特點融于斜拉橋中，可以使斜拉橋的跨徑布置更能結合地形條件，靈活多樣，節省費用。斜拉橋的施工方法：混凝土斜拉橋主要采用懸臂澆筑和預制拼裝；鋼箱和混合梁斜位橋的鋼箱采用正交異性板，工廠焊接成段，現場吊裝架設。鋼箱與鋼箱的連接，一是螺栓，二是全焊，三是栓焊結合。

一般說，斜拉橋跨徑300～1000m是合適的，在這一跨徑范圍，斜拉橋與懸索橋相比，斜拉橋有較明顯優勢。德國著名橋梁專家f.leonhardt認為，即使跨徑14o0m的斜拉橋也比同等跨徑懸索橋的高強鋼絲節省二分之一，其造價低30%左右。斜拉橋發展趨勢：跨徑會超過10o0m；結構類型多樣化、輕型化；加強斜拉索防腐保護的研究；注意索力調整、施工觀測與控制及斜拉橋動力問題的研究。

(作者單位：湖南省婁底市漣源市縣鄉公路管理站）