從我國橋梁技術看華夏鋼構輝煌

劉民

前言

橋梁是跨越天然和人工障礙區的載體，是現代交通系統中的重要元素。

鋼結構橋梁具有構件自重輕、強度高、便于運輸吊裝等優點。鋼材有良好的塑性和韌性，其抗震性能和抗風性能也更好。鋼結構加工簡易迅速，施工占地面積小，易于裝配，施工周期短。由于鋼橋的安裝方式和鋼結構構件精度高的特點容易使鋼橋質量穩定，鋼結構橋梁在使用過程中也更易進行加固、接高，又易于循環利用、綠色環保，基于這些優點，伴隨鋼鐵行業的高速發展、鋼材品質的不斷提升，鋼結構橋梁已經成為橋梁設計、建設者的不二之選。

國外橋梁的鋼結構化起自于19世紀末。 1890年竣工的蘇格蘭愛丁堡福斯鐵路橋是世界上第一座鋼鐵橋，該橋主跨達521.2米，總長1620米，支承處桁高達110米是由厚鋼管連接而成的，是19世紀最偉大的工程之一。大橋耗費了5.9萬噸鋼材，800萬個鉚釘。

回顧

中國建設鋼橋的歷史可以追朔到百年以前，早期的鋼橋大多是國外設計并建造。舊中國的鐵路鋼橋建設，由于受到當時政治、經濟和科學技術的限制，材料、設計水平、制造水平、施工技術等條件都很落后，鋼橋的發展極為緩慢。回顧我國橋梁的發展史，可分為建國初期的向前蘇聯學習階段、文革期間的圬工拱橋階段、上世紀八十年代崛起階段、上世紀九十年代步入橋梁強國階段、新世紀以來橋梁技術的世界領先階段。

1934年～1937年，39歲的茅以升先生帶領中國工程師設計并監造了錢塘江大橋，開創了我國自行建造鋼橋的歷史。這座大橋的橫空出世，在中國橋梁工程史上樹立了一座不朽的豐碑。它突破了橋梁鋼構在設計施工中諸多的技術極限和環境阻隔，極大地提升了我國鋼結構橋梁的發展水平，帶動了相關技術的創新和研發應用，助推了橋梁鋼構相關產業資源與平臺的融合，使我們最終迎來了一個鋼構橋梁技術爆發的時代，并在現今形成了箱梁式、拱式（鋼管拱和箱型拱）、斜拉式、懸索式、桁梁式、懸臂式以及組合體系等結構形式，為我國鋼構橋梁翻開新的一頁。

中國最早的鋼橋制造廠始于1894年，雖有過百年的歷史，但直到建國后50年代初期，橋梁工廠只有制造鉚接橋的技術。六十年代中期，在我國西南成昆鐵路建設中，由科研、設計、制造、施工單位組成了栓焊梁攻關組，系統地研究了栓焊鋼橋建造技術，編制了我國最早的《栓焊鋼梁設計暫行辦法》，并以此為指導，在成昆線上建成了不同形式的栓焊鋼橋44座，結束了中國鉚接鋼橋的歷史，開創了中國栓焊鋼橋技術發展的新紀元。

1956年，蘇聯專家與中國技術人員合作，在沈陽橋梁廠試焊成功第一孔24米焊接板梁，此后，第一批320孔24m焊接板梁橋，架設在石太線和湛江附近支線上，這是我國第一次制造焊接橋。

1957年，借助前蘇聯專家的技術和材料，我國建造完成了武漢長江公鐵兩用大橋。該橋的建設培養了中國第一批鋼橋設計、施工、制作、研究的科學技術人員，為中國鋼橋事業的發展奠定了基礎。

1968年，我國獨立自主從材料、設計、制作、建設依靠自己的技術力量完成正橋長1576米，鐵路橋全長6772米，公路橋全4588米的南京長江大橋，主跨160米，首次使用國產的16Mnq鋼。此事寫入黨的歷史問題決議中。

1973年，九江長江大橋由國家鐵道部大橋工程局勘察設計，于1993年1月建成通車，大橋為雙層雙線鐵路、公路兩用橋。它不僅是90年代中期中國長江上規模最大的公路、鐵路兩用橋梁，而且是世界最長的鐵路、公路兩用的鋼桁梁大橋，高強厚板的焊接技術獲重大突破。它的建成是繼武漢長江大橋和南京長江大橋之后，中國建橋史上又一新的里程碑。

1997年3月～2000年9月.蕪湖長江大橋工程規模居中國長江大橋之首。大橋采用低塔斜拉橋橋型，結構用鋼11萬噸，其工程總量及規模均超過了武漢和南京兩座公路鐵路兩用橋的總和，是中國當時公、鐵兩用橋跨度最大的橋梁。大橋工程采用了10多項新技術、新結構、新材料、新工藝，大大提高了中國公、鐵兩用橋梁設計、制造、安裝水平，該橋的科技含量、工程規模和建造質量，居國際一流，國內領先。有14項刷新了全國建橋記錄，榮獲2001年中國建筑工程最高榮譽魯班獎。

2009年12月建成通車的武漢興洲長江大橋，主橋長4657米，公路引線全長8043米，鐵路引線全長60.3公里，全橋共91個橋墩，總投資約110億余元，其中主跨為504米，超越丹麥海峽大橋成為當今世界公鐵兩用斜拉橋中跨度最大的橋梁。大橋路面鋪設4條鐵路線，是中國首座四線公路鐵路兩用斜拉索橋，創下了跨度、荷載、速度、寬度4項世界第一。

隨著我國經濟的快速發展，在“東部率先、中部崛起、西部大開發”的戰略思想指引下，我國橋梁建設取得了跨越式的發展。不斷建成一批世界級的橋梁工程。截止2017年底，我國僅公路橋梁就達83.25萬座，總長5225.62萬米。

世界鋼橋主跨長度排名前10位的斜拉橋、懸索橋、拱橋、梁橋，我國分別占有7座、6座、6座、5座。世界總長排名前10位的跨海大橋中中國占有5座，其中港珠澳跨海大橋總長55公里位居世界第一。

2018年10月24日，舉世矚目的港珠澳大橋經6年籌備、9年建設，正式開通。港珠澳大橋跨越伶仃洋，以公路橋的形式連接香港、珠海及澳門的大型跨海通道。截止目前，它是世界上里程最長、壽命最長（設計使用壽命120年）、鋼結構最大、施工難度最大、沉管隧道最長、技術含量最高、科學專利和投資金額最多的跨海大橋;大橋工程的技術及設備規模創造了多項世界記錄，獲《美國工程新聞紀錄》（ENR）評選的2018年度全球最佳橋隧項目獎。作為中國從橋梁大國走向橋梁強國的里程碑之作，該橋被業界譽為橋梁界的“珠穆朗瑪峰”，被英媒《衛報》稱為“現代世界七大奇跡”之一，不僅代表中國橋梁先進水平，更是中國國家綜合國力的體現，是中國走向世界的又一張新名片。

展望

雖已成為橋梁大國，相對于發達國家，我國鋼橋技術發展極不平衡。一方面是特大橋的高水準應用，另一方面是中小型鋼橋的低水準應用且總量很少。據統計，我國橋梁總數超過百萬座，而鋼橋總數量不足萬座。而在法國，鋼橋、鋼混組合橋梁占橋梁總量的85%，日本的這個比例約為50%，美國為30%。這個差距表明，我國發展鋼結構橋梁還有很大的提升空間。

鋼結構橋梁符合現代橋梁發展趨勢，逐漸被世界橋梁行業所推崇，隨著我國鋼材產能過剩問題凸顯，發展鋼結構橋梁是推動鋼鐵行業供給側結構性改革，化解鋼鐵過剩產能的重要舉措之一。

近期，黨中央做出批示：大力推廣綠色建材——鋼結構的應用。《住房和城鄉建設事業“十三五”發展綱要》中對鋼結構的推廣工作納入建筑產業現代化的章節中。可見國家對鋼結構推廣的決心和力度。

2016年，交通運輸部發布了《關于推進公路鋼結構橋梁建設的指導意見》，明確要通過5年的努力，使我國公路行業鋼結構橋梁設計、制造、施工、養護技術基本成熟，技術標準更加完備，新建的特大、大跨徑橋梁以鋼結構為主，新改建工程中的常規橋梁，使用鋼結構橋梁的比例獲得明顯提升。

我國混凝土用量已超過30億立方米，占世界混凝土用量的大部分，其耗用的砂、石料、水泥數量巨大，而水泥、骨料的生產以及產生的建筑垃圾也讓我們付出了沉重的環保代價。這使工程界開始更多關注鋼、鋼混組合結構橋。

采用鋼結構是我國交通基礎設施未來發展的必然趨勢，也符合國家綠色發展理念，而鋼結構橋梁分會的誕生恰逢其時，我們將響應國家號召，順應行業呼聲，秉承“服務、引導、協作、共贏”的宗旨，立足鋼結構橋梁行業，加強產業鏈企業的技術合作，遵循“了解會員訴求，助推企業發展，維護會員權益，引導行業自律”的服務理念，使鋼結構橋梁分會成為政府的助手、行業的陣營、專家的平臺，努力推動實現裝配式鋼結構橋梁技術的快速發展。

我們相信，在國家頂層設計及宏觀政策的支持下，經過橋梁建設者的積極努力，我國的鋼結構橋梁事業前景會越來越好！

【文獻標識碼】D

【文章編號】1671-3362（2019）10-0028-03