现代桥梁

现代桥梁的学习阶段(建国初期)

新中国诞生后,面对美国的经济封锁和制裁,向苏联学习是我们唯一的选择。在桥梁工程领域我们也派出了许多留学生赴苏联学习他们的预应力混凝土和钢桥技术。在苏联专家的帮助下,铁道部筹建了山海关、丰台、宝鸡和株州桥梁厂。交通部组建了北京的公路规划设计院、西安的第一设计院和武汉的第二设计院以及从事施工的公路一局和二局。各省的交通厅也都建立起公路桥梁的设计和施工队伍。

1952年政府决定建设第一座长江大桥——武汉长江大桥,使天堑变通途。为此专门设立了铁道部大桥工程局和铁道部科学研究院,全面学习研究苏联在钢桥疲惫、焊接、振动,以及桥梁上下结构设计、制造和施工等方面的科学技术。中国第一片预应力混凝土梁也在丰台桥梁厂基地研究试制,并于1956年首先在东陇海线新沂河铁路桥上建成了跨度为23.9米的预应力混凝土简支梁,迈出了重要的一步。第一座20米跨度的京周公路桥也同时建成。1957年武汉长江大桥建成通车,它是五十年代中国桥梁的一座里程碑,也是中苏友好的结晶,为中国现代桥梁工程技术和第二座南京长江大桥的兴建以及桥梁深水基础工程的发展奠定了基础。

1964年建成的南宁邕江大桥是我国第一座按苏联闭口薄壁构件理论设计的主跨55米的钢筋混凝土悬臂箱梁桥,具有非凡的意义。六十年代建造主跨50米的第一座预应力混凝土T型钢构桥——河南五陵卫河桥,主跨124米的广西柳州桥以及主跨144 米的福州乌龙江桥。

圬工拱桥(“文革”时代)

历时二十年,国民经济遭到了严重的破坏,建筑材料的贫乏和资金的不足使中国的交通建设陷入了困境。少用水泥和钢材的圬工拱桥成为修建大跨度公路桥梁的首选桥型,宝贵的钢材主要用于三线的铁路建设之中。

1959年建成的湖南黄虎港桥,主跨50米,是当时跨度最大的石拱桥,也是首次用苏联夹木板拱架技术施工的拱桥。

双曲拱桥于六十年代诞生于江南水乡无锡县,农村小跨轻载桥梁的合理桥型,为农村地方交通事业的发展作出了重要贡献。但双曲拱桥的构造和施工特点使它仍然难以适应大跨度和重载以及软土地基条件,在使用若干年后出现了不少病害,影响了桥梁的寿命。

中国桥梁技术的崛起(八十年代)

中国进入了改革开放的新时期,经济开始复苏。六十年代已传入中国的一种新型的现代斜拉桥,终于在七十年代初于四川、上海和山东同时开始修建实验桥,其中四川云阳汤溪河桥于1975 年2月首先建成, 是中国第一座主跨为75.84 米的斜拉桥。由于当时国内尚无平行钢丝拉索的产品,该桥采用钢芯缆索制成斜拉索,而另一座主跨 54 米的上海新五桥则用粗钢筋为拉索。

1980年建成的四川三台涪江桥,主跨已达128米,斜拉索采用24Φ5 高强度钢丝组成,外涂沥青后缠包玻璃丝布,待全桥完成后再用三层环氧树脂缠绕三层玻璃丝布防腐,工艺十分繁复,是早期斜拉桥采用的拉索防腐系统。

1982年,上海泖港桥,和山东济南黄河桥相继建成。前者也用多层玻璃丝布的拉索防腐工艺,至今仍继续使用,而后者改用铅皮套管压注水泥浆的新防腐工艺,却在15年后被证实防腐已失效而被迫于1997年进行换索。

1987至1988年间建成了多座斜拉桥,如海南西樵桥,天津永和桥,南海九江桥,重庆石门桥和广州海印桥。拉索的防腐系统改用PE管压浆工艺,其中广州海印桥的拉索于1997 年发生断索事故,调查表明管道压浆工艺未能保证拉索顶部的饱满,造成拉索锈断,被迫在使用仅12 年后全面换索。

1988年,广东省同时建成了采用节段预制悬臂拼装施工的七孔110 米江门外海桥,和主跨达180米的预应力混凝土连续钢构桥——番禺洛溪桥。可以说,这两座桥代表了八十年代我国梁式桥的最高水平。

八十年代,在拱桥方面出现了两种新型的结构—钢管混凝土拱以及无风撑的下承式系杆拱桥。前者以四川旺苍东河桥,和广东高明桥为代表;后者则以芜湖元泽桥和广东惠州水门大桥为代表。无风撑拱圈的侧向稳定性由吊杆的非保向力效应保证,反映出国际的新潮流。

中国桥梁的进一步发展(90年代)

1991年开工的上海杨浦大桥是第一次攀登。主跨602米的结合梁斜拉桥在1994年建成时居世界斜拉桥跨度之首,现名列第三。它是中国大跨度桥梁的又一里程碑,标志着中国正在走向世界桥梁强国之列。

第二次攀登开始于汕头海湾大桥,这是中国第一座现代意义上的悬索桥的建设。主跨虽仅452米,但采用混凝土桥面的悬索桥不仅居同类桥型的跨度之冠,而且由于桥面较重,其主缆和锚碇都相当于900米左右的钢桥面悬索桥,为随后建设的广东虎门大桥、西陵长江大桥和江阴长江大桥起了示范的作用,意义是十分重大的。

在拱桥方面,我国实现了第三次攀登,继主跨 312米的广西邕江桥和主跨330米的贵州江界河桥之后,主跨达420米的四川万县长江大桥的建成, 使我国的拱桥记录跃居世界首位。这座采用钢管混凝土拱作劲性骨架的箱形拱桥,运用现代非线性分析和施工控制技术,充分考虑了多种材料混合使用,分层分段逐步施工中的各种非线性时变 因素以及所引起的内力和应力的重分布。对该桥在施工和运营节段的强度、变形和稳定性进行了全过程分析。它的建成标志着中国作为一个建造拱桥最多的大国终于达到了世界领先水平。

在钢桥方面,九江长江大桥的建成是继武汉长江大桥和南京长江大桥之后的我国钢桥的第三个里程碑。该桥采用国产优质高强度、高韧性钢,完成了由铆焊结构向栓焊结构的过渡。此外,在九江长江大桥中成功地采用了多种形式的深水基础形式,为我国大江大河的桥梁建设积累了丰富的经验。

21世纪中国桥梁工程的发展

跨江、跨河等大跨度桥梁的建设将会是21世纪桥梁工程的发展主流。比如2004 年的上海长江隧桥工程,该工程是交通部确定的国家重点公路建设规划中上海至西安线的重要组成部分。工程起自浦东五号沟,与郊区环线相接,经长兴岛,止于祟明陈家镇,全长约25.5公里。其中,以隧道方式穿越长江南港水域,长约8.9公里;以桥梁方式跨越长江北港水域,长约10.3公里;长兴岛和崇明岛接线道共长约 6.3公里。

2003年6月建成通车的卢浦大桥,位于上海市,北起浦西鲁班路里.主桥为全钢结构,全长750米,完全采用焊接工艺连接的大型拱桥.穿越黄浦江,南至浦东济阳路.全长8.7公里,采用一跨过江.跨径550米.是世界上首座完全采用焊接工艺连接的大型拱桥。

巫山长江大桥又名巫峡长江大桥,公路桥,是一座钢管中承式拱桥,大桥全长612.2米,桥面净宽19米,双向4车道,主跨492米。2005年1月8日,正式竣工通车。巫山长江大桥在建设中创造了当时桥梁建设的5项世界第一。巫山大桥属中承式钢管拱桥,主跨跨径492米,居同类型桥梁世界第一;大桥创下组合跨径、每节段绳索吊装重量、吊塔距离、拱圈管道直径和吊装高度5个世界第一。该桥已被列为世界百座名桥。

2005年4月建成通车的润扬大桥,位于江苏镇江和扬州之间的长江上,北联同三、京沪国道主干线(沂淮江高速公路),南接沪蓉国道主干线(沪宁高速公路),由北接线、北汉斜拉桥、世业洲互通、南汉悬索桥、南接线、南接线延伸段6个部分组成,其中南汉主桥是悬索桥,北汉主桥是斜拉桥。跨江长度7.3公里,总长35.66公里,斜拉桥最大跨径406米,悬索桥最大跨径1490米.

2008 年正式通车的苏通长江公路大桥,苏通大桥是江苏省公路主骨架网“纵一”——赣榆至吴江高速公路的重要组成部分,是我国建桥史上工程规模最大、综合建设条件最复杂的特大型桥梁工程。该桥由113 座桥墩构成,长达8146米,有92座桥墩立在江水之中。其中第68与69两座为主塔桥墩,每墩耗资约6亿元,工程最为壮观,墩长114米、宽48米,相当于一个足球场大小,厚约9米,灌注混凝土达5万立方米,墩下由131根,长达120米,每根直径2.5至2.8米的钻孔灌注桩组成,这是世界上规模最大、入土最深的桥梁桩基础,因此创下第1项世界纪录。

2008年5月建成的杭州湾大桥,北起浙江嘉兴市海盐郑家埭,止于宁波市慈溪水路湾,是同三国道主干线跨越杭州湾的便捷通道,全长36公里,是目前世界上最长的跨海大桥。杭州湾跨海大桥是一座工程量浩大,施工环境极复杂,科技技含量高的世界级大桥。大桥仅桥墩就有660多个,大桥梁柱最重达2000多吨,是世界上最重最长的预制件.

2015年底,经过近4年的努力,迫龙沟特大桥顺利合龙,标志着国道318线通麦至105道班整治改建项目全线贯通。该桥全长743米,主跨430米,是西藏最大跨度斜拉桥。该桥成都侧接“通麦天险”,拉萨侧连“排龙天险”。建设者们不惧艰险,发扬“两路精神”,战胜了雨季飞石、泥石流、滑坡和塌方等自然灾害,让通麦天险14公里“死亡路段”成为历史。

2017年7月7日,珠澳大桥海中桥隧主体贯通。全长55公里的港珠澳大桥,由跨海桥梁和海底隧道组成,是目前世界上最长的跨海大桥。大桥建成后,可将香港到珠海的交通时间由现实水路1小时以上、陆路3小时以上,缩短至30分钟以内,从而形成粤港澳三地“一小时经济生活圈”。

中国桥梁在古代是基本上保持在领先水平,近代虽然筑桥技术远远落后于发达国家,但在新中国成立后,我们奋起直追,五十年的时间赶上世界先进水平。虽然我国桥梁建造在设计上还不够新颖,在管理上还不够科学,但相信通过不断的努力,桥梁技术会更加先进,应用会更加广泛。