橋梁發(fā)展概況

靳維海

(黑龍江省公路工程造價(jià)管理總站)

1 我國(guó)橋梁建設(shè)概況

我國(guó)的橋梁在世界橋梁史上有著輝煌的篇章。古代橋梁不但數(shù)量驚人，而且類(lèi)型也豐富多彩，幾乎包括了所有近代橋梁中的主要形式。建橋所用材料大都是土、石、木、磚等天然耐久性好的材料。

據(jù)史料記載，在3 000多年前的周文王時(shí)期，我國(guó)就在渭河上架設(shè)過(guò)大型浮橋。隋唐時(shí)期是我國(guó)古代橋梁的興盛時(shí)代。馳名中外的河北省趙縣的趙州橋，就是我國(guó)古代石拱橋的杰出代表。該橋在隋大業(yè)初年(公元605年左右)由李春主持建造，是一座空腹式圓弧形石拱橋，凈跨度37.02 m，寬9 m，拱矢高7.23 m。在拱圈兩肩各設(shè)兩個(gè)跨度不等的腹拱，既減輕橋梁的自重、節(jié)省材料，又便于排洪、增加美觀。趙州橋至今仍保存完好。

福建泉州的萬(wàn)安橋，又稱(chēng)洛陽(yáng)橋，建于1053～1059年，該橋全長(zhǎng)1 106 m，共47孔，跨徑11～17 m，橋?qū)?.7 m。萬(wàn)安橋位于洛陽(yáng)江的人海口處，橋下江底以磐石鋪遍形成筏形基礎(chǔ)，并且用養(yǎng)殖牡蠣的方法膠固橋基形成整體。萬(wàn)安橋共有石梁300余根，每根重20～30 t，采用潮汐的漲落控制船只高低的方法來(lái)架設(shè)石梁。

新中國(guó)成立后，我國(guó)的交通事業(yè)快速發(fā)展，尤其是20世紀(jì)90年代以來(lái)國(guó)家對(duì)高等級(jí)公路的巨大投入，使得我國(guó)的橋梁事業(yè)得到了空前發(fā)展，在大跨徑橋梁建設(shè)方面已居世界領(lǐng)先水平。

我國(guó)長(zhǎng)江流域上建成的橋梁堪稱(chēng)我國(guó)的橋梁博物館。1957年，第一座長(zhǎng)江大橋——武漢長(zhǎng)江大橋的勝利建成，結(jié)束了我國(guó)萬(wàn)里長(zhǎng)江無(wú)橋的歷史狀況，標(biāo)志著我國(guó)建造大跨度鋼橋的現(xiàn)代化橋梁技術(shù)水平提高到新的起點(diǎn)。大橋主橋?yàn)槿?lián)3×128 m連續(xù)鋼桁梁，下層雙線鐵路，上層公路橋面寬18 m，兩側(cè)各設(shè)2.25 m人行道，包括引橋全長(zhǎng)1 670.4m。1969年建成的南京長(zhǎng)江大橋是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、施工，并使用國(guó)產(chǎn)高強(qiáng)鋼材的現(xiàn)代化大型橋梁。上層為公路橋，下層為雙線鐵路，包括引橋在內(nèi)，橋梁全長(zhǎng)6 772 m。南京長(zhǎng)江大橋的建成，標(biāo)志著我國(guó)的橋梁建造技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。

從拱橋的發(fā)展來(lái)看，我國(guó)因地制宜修建了大量經(jīng)濟(jì)美觀的石拱橋。目前世界跨度最大的石拱橋是于1999年底建成的跨度為146m的山西新丹河大橋。世界最大跨度的混凝土拱橋是于1997年建成的重慶萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋，跨度為420m，其主拱圈是采用鋼管混凝土勁性骨架法施工的。世界跨度最大的鋼箱拱橋是主跨為550m的上海盧浦大橋。世界跨度最大的鋼管混凝土拱橋是巫山長(zhǎng)江大橋，主跨為460m。

鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土的梁式橋在我國(guó)也得到了快速發(fā)展。中小跨徑的梁橋已廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)跨徑達(dá)40 m。1976年建成洛陽(yáng)黃河公路大橋，跨徑為50m，全長(zhǎng)達(dá)3.4 km。1997年建成的主跨為270 m的虎門(mén)大橋輔航道橋是我國(guó)跨度最大的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，同類(lèi)橋型跨度排名世界第三位。

預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋由于其結(jié)構(gòu)合理，跨越能力大，用材指標(biāo)低和外形美觀等優(yōu)點(diǎn)發(fā)展迅速。目前我國(guó)主跨超過(guò)600 m的斜拉橋有4座。已建成的南京長(zhǎng)江二橋?yàn)橹骺?28 m的鋼箱梁;武漢白沙洲大橋?yàn)橹骺?18 m的混合梁;福建青州閩江大橋，其主跨為605 m;1993年建成的上海楊浦大橋，主跨為602 m。閩江大橋和上海楊浦大橋均為鋼—混凝土組合梁。這4座橋梁的跨度目前均居世界領(lǐng)先地位。2008年建成通車(chē)的蘇通長(zhǎng)江大橋主橋采用主跨1 088 m的雙塔雙索面鋼箱梁，目前為世界跨度最大的斜拉橋。

懸索橋的跨越能力在各類(lèi)橋型中是最大的。我國(guó)于1999年9月建成通車(chē)的江陰長(zhǎng)江大橋，主跨為1 385 m。2005年建成通車(chē)的潤(rùn)揚(yáng)大橋，是我國(guó)第一座由懸索橋和斜拉橋構(gòu)成的特大型組合橋梁，其中南汊主橋?yàn)閱慰纂p鉸鋼箱梁懸索橋，主跨徑1 490 m，目前位居世界第三。

我國(guó)杭州灣跨海大橋全長(zhǎng)36 km，是目前世界上最長(zhǎng)公路跨海大橋。此外，還有東海大橋、祟明島過(guò)江通道、深港西部通道、珠港澳大橋等一批世界級(jí)橋梁正在建設(shè)或進(jìn)行前期工作。

我國(guó)的橋梁在建筑材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與軟件工程、研究分析與橋梁科學(xué)試驗(yàn)、預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)、鋼橋制造技術(shù)、深水基礎(chǔ)工程、施工技術(shù)與方法、施工機(jī)具與管理等領(lǐng)域已經(jīng)接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

2 世界橋梁建設(shè)概況

世界橋梁的發(fā)展與社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展、工業(yè)水平的提高、施工技術(shù)的進(jìn)步、力學(xué)理論的進(jìn)展、計(jì)算能力的提高等方面有著密切的關(guān)系，其中建筑材料的革新能力尤為重要。

17世紀(jì)以前，建筑材料基本只限于土、石、磚、木等，采用的結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單。

17世紀(jì)70年代開(kāi)始使用生鐵，19世紀(jì)開(kāi)始使用熟鐵建造橋梁，由于這些材料自身的缺陷，使橋梁的發(fā)展仍然受到限制。

19世紀(jì)中期，鋼材的出現(xiàn)開(kāi)始了土木工程的第一次飛躍。隨后又產(chǎn)生了高強(qiáng)度鋼材、鋼絲，于是鋼結(jié)構(gòu)得到蓬勃發(fā)展。結(jié)構(gòu)的跨度也不斷擴(kuò)大，能夠修建幾百米直至千米以上特大跨度的跨海大橋。

20世紀(jì)初，鋼筋混凝土的廣泛應(yīng)用以及30年代開(kāi)始興起的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)，大大提高了混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能和剛度，實(shí)現(xiàn)了土木工程的第二次飛躍。

1883年建成的紐約布魯克林懸索橋，跨徑達(dá)到483 m，開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代懸索橋的先河。1937年建成的舊金山大橋，主跨達(dá)1 280 m，保持了27年的世界紀(jì)錄，至今美國(guó)的金門(mén)大橋仍是舉世聞名的橋梁經(jīng)典之作。1998年4月竣工的日本明石海峽大橋主跨為1 991 m，跨徑居當(dāng)前世界同類(lèi)橋梁之首。

世界上第一座現(xiàn)代化斜拉橋是1955年瑞典建成的斯特羅姆海峽大橋，其主跨182.6 m，此后該橋型發(fā)展迅速，2004年建成的法國(guó)米洛大橋，全長(zhǎng)2.4 km，索塔高343 m，是世界上最高的斜拉橋。

1946年在瑞典建成的綏依納松特橋，是一座混凝土圬工拱橋，跨度達(dá)155m。由于石料開(kāi)采和加工砌筑費(fèi)工巨大，國(guó)外已很少修建大跨度石拱橋。

鋼筋混凝土拱橋從20世紀(jì)初開(kāi)始得到了發(fā)展，1979年前南斯拉夫用無(wú)支架懸臂施工法建成了跨度達(dá)390m的克爾克大橋，該橋保持了18年的世界紀(jì)錄。

1977年建成的奧地利.的阿爾姆橋，主跨為76 m，是世界上最大的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋。加拿大的魁北克橋是世界跨度最大的懸臂桁架梁橋，主跨為548.6 m，橋梁全長(zhǎng)853.6 m。