摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,建筑材料的不斷更新,橋梁工程也日新月異的發(fā)展起來。現(xiàn)代橋梁的建設(shè)在建筑材料,設(shè)計理論,施工方法,管理方法等高科技方面提供了巨大的發(fā)展空間和技術(shù)創(chuàng)新機(jī)會。本文就中國近年來橋梁工程作的發(fā)展作簡要的探討。
關(guān)鍵詞:斜拉橋 組合橋梁 高性能混凝土
中圖分類號:TU7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(b)-0102-01
1 中國橋梁發(fā)展?fàn)顟B(tài)
中國是古老的文明古國,橋梁與時代的發(fā)展息息相關(guān)。中國古代就有許許多多形態(tài)、造型各異的橋梁,留存至今的趙州橋、盧溝橋,都顯示了中國古代造橋水平之高,在世界橋梁史上寫下了輝煌的歷史。近代中國由于國力的落后,橋梁工程的發(fā)展幾乎處于停滯狀態(tài)。隨著新中國誕生,橋梁工程取得了長足的發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1 橋梁建設(shè)的數(shù)量不斷的增長
新中國成立時,長江還沒有一座橋梁,1954年在長江上建起了第一座跨江大橋——武漢長江大橋,1969順利完成了自行設(shè)計施工的南京長江大橋。隨著改革開放以來,國民經(jīng)濟(jì)得到了很大發(fā)展,國力近一步提高,建設(shè)資金的多元化,跨江大橋如雨后春筍一樣紛紛修建起來。至2005年,已建成通車的跨江特大型橋梁41座,在建的18座,其數(shù)量之多,建設(shè)速度之快是令人驚奇的。而且還有很多的跨江大橋在規(guī)劃中還沒有進(jìn)入建設(shè)階段。在中國河流眾多,在其上修建的大、中型橋梁不計其數(shù)。加上城市中的高架橋,跨線橋梁,在中國廣袤的土地上,其橋梁的數(shù)量是非常驚人的。
1.2 橋梁建設(shè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新
中國橋梁近幾年的建設(shè)不光在數(shù)量取得突破,在橋梁設(shè)計理論也在不斷的更新,施工技術(shù)不斷完善,創(chuàng)新。在橋梁跨徑,施工方法都達(dá)到了國際先進(jìn)水平。在很多方面還創(chuàng)造了世界之最。在建的蘇通大橋主跨1088m,建成后將是世界上跨度最大的斜拉橋,其主塔高300.4m,為世界第一高塔。蘇通大橋主墩基礎(chǔ)由131根長約120m、直徑2.5m至2.8m的鉆孔灌注樁組成,承臺長114m、寬48m,面積有一個足球場大,是世界規(guī)模最大、入土最深的橋梁樁基礎(chǔ)。潤揚長長江大橋是我國第一座由懸索橋和斜拉橋構(gòu)成的組合型特大橋梁,潤揚長江大橋南汊橋的北錨碇要承受6.8萬噸的主纜拉力,錨體設(shè)計為近6萬立方的一個混凝土澆注體。規(guī)模之大,為國內(nèi)第一、世界罕見。根主纜每根長2600米,為國內(nèi)第一長纜,分別由184股、每股127絲、每絲直徑5.3mm的鍍鋅鋼絲組成,所用鋼絲總數(shù)達(dá)23368根,總長度6075多萬米,可以繞地球1.5圈。盧浦大橋主橋巨型鋼跨徑550m,是名符其實的世界上跨度最大的鋼結(jié)構(gòu)拱橋。
在近幾年橋梁工程的建設(shè)中創(chuàng)造了許許多多的世界第一,都是由現(xiàn)代化科技手段,搞質(zhì)量管理,先進(jìn)的施工技術(shù)為背景的。中國的橋梁建設(shè)已經(jīng)跨入了國際先進(jìn)水平。
2 國際橋梁最新發(fā)展動態(tài)
20世紀(jì)橋梁建設(shè)突飛猛進(jìn),橋梁技術(shù)不斷成熟,其標(biāo)志性的建筑日本明石海峽大橋,主跨1991m,為現(xiàn)今橋梁的最大跨的度。隨著世界型的橋梁相繼建成,新的技術(shù)不斷應(yīng)用于橋梁建設(shè)中,給橋梁的建設(shè)提供了關(guān)闊的空間,21世紀(jì)橋梁工程的發(fā)展動態(tài),大致有以下幾個方面。
2.1 大型橋梁向更長、更大、更柔的方向發(fā)展
自1998年日本修建了主跨1991的明石海峽大橋后,今年來還沒有計劃修建比他跨度更長的橋梁,但是人類向更大跨度挑戰(zhàn)的欲望不會停止。中國正在建設(shè)的蘇通大橋主跨1088m,建成后將會是斜拉橋中跨度最大的橋梁,這是對斜拉橋跨度記錄的又一次突破。
經(jīng)濟(jì)實力不斷增長,技術(shù)條件不斷成熟,修建更長跨度橋梁完全由可能。在跨徑方面,在1000m左右,懸索橋和斜拉橋可相互競爭,超過1000m后,懸索橋就更顯優(yōu)勢了。要想建設(shè)更大跨度的橋梁,就催生人們?nèi)ヌ剿餍碌臉蛄航Y(jié)構(gòu),近年來,鋼管混凝土系桿拱橋在迅速發(fā)展,其受力結(jié)構(gòu)合理,很可能成為與懸索橋在1000m以上的競爭對手。
2.2 重視橋梁美學(xué)和環(huán)境保護(hù),節(jié)約資源
橋梁是人類杰出的建筑,每一座著名橋梁,都是一件放置于大自然空間中的藝術(shù)品。一座橋梁往往成為以座城市,一個地方的標(biāo)志性建筑21世紀(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)將會更加重是建筑藝術(shù)造型,重視橋梁美學(xué)和景觀設(shè)計,達(dá)到人文景觀與自然景觀的和諧。橋梁建設(shè)過程中會對環(huán)境有很大的影響,環(huán)境也是一種自然資源,今后的橋梁建設(shè)將會更加注意環(huán)境的保護(hù)。追求大跨度橋梁,勢必消耗大量的資源,21世紀(jì)節(jié)約資源已經(jīng)成為主旋律,因此,修建耗資少的組合橋梁,使用型橋梁將會得到很大的發(fā)展。
2.3 智能化橋梁建設(shè)
隨著橋梁長大化,輕柔化和型車速度的提高,大跨度橋梁在施工和運營工程中,以及在風(fēng)荷載作用下都可能出現(xiàn)震動問題(美國塔科馬大橋在風(fēng)作用下震動破壞),都會危及橋梁的正常使用和安全。這就需要運用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)為大橋建立完善的檢測和控制,并對大橋的健康狀況做出評定。
2.4 輕質(zhì)高性能、耐久材料的研制和在橋梁中應(yīng)用
要建設(shè)大跨度橋梁和節(jié)約資源,新的材料的研發(fā)利用就是勢在必行。高強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力混凝土在20世紀(jì)就已經(jīng)發(fā)展起來,在21世紀(jì)的建設(shè)中將會有更大的發(fā)展。高性能的鋼材,預(yù)應(yīng)力鋼絲都會在強(qiáng)度,粘結(jié),耐久,耐火等性能得到的大的發(fā)展。碳纖維材料也將會應(yīng)用到橋梁的建設(shè)中來。
2.5 理論不斷完善
計算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)分析方法不斷進(jìn)步,使得力學(xué)模型更加接近真實的橋梁受力情況。還可以模擬橋梁在強(qiáng)震、強(qiáng)風(fēng)等惡劣自然條件下施工和運營的全過程。
21世紀(jì)的橋梁建設(shè),將為溝通世界而奮斗。隨著橋梁工程的發(fā)展,將幾大洲聯(lián)為一個整體的夢想會得以實現(xiàn),建橋的有關(guān)課題:探索超大跨徑橋梁的新型建筑材料,合理結(jié)構(gòu)形式,抗風(fēng)、抗震、抗海浪與侵蝕的技術(shù)措施等都會得到很大的發(fā)展。
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