中国钢桥发展

中国钢桥发展

历史的回眸

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•中国建设钢桥的历史可以追朔到百年以前，在我国7万多公里的铁路线上，有8000多座钢桥在服役，其中超过百年的老龄钢桥有160多孔。而早期的老龄钢桥大多是外国人设计并建造。旧中国的铁路钢桥建设，由于受到当时的政治、经济和科学技术的限制，材料、设计水平、制造水平、施工技术等条件都很落后，钢桥的发展极为缓慢。

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•1934年~1937年，39岁的茅以升先生带领中国工程师设计并监造了钱塘江大桥（主跨

65.84m，全长1453m），开创了我国自行建造钢桥的历史

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•中国最早的钢桥制造厂有超过百年的历史（1894），但是，直到50年代初期，桥梁工厂只有制造铆接桥的技术。1956年，苏联专家与中国技术人员合作，在沈阳桥梁厂试焊成功第一孔24米焊接板梁，此后，第一批320孔24m焊接板梁桥，架设在石太线和湛江附近支线上，这是我国第一次制造焊接桥。

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•1957年，借助前苏联专家的技术和材料，中国建造完成了武汉长江公铁两用大桥。桥梁全长1155.5m，主跨128m，该桥的建设培养了中国第一批钢桥设计、施工、制作、研究的科学技术人员，为中国钢桥事业的发展奠定了基础。

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•1968年，中国人靠自己的技术、材料，自行设计建造了正桥长1576m，铁路桥全长6772m，公路桥全长4588m的南京长江大桥,主跨160m，首次使用国产的16Mnq钢。•

•六十年代中期，在中国西南成昆铁路建设中，由科研、设计、施工、制造单位组成了栓焊梁战斗组，系统地研究了栓焊钢桥建造技术，编制了我国最早的《栓焊钢梁设计暂行办法》，并以此为指导，在成昆线上建成了不同形式的栓焊钢桥44座，结束了中国铆接钢桥的历史，开创了中国栓焊钢桥技术发展的新纪元。、

以特大型桥梁建设为标志的五个里程碑

1、武汉长江大桥（第一个里程碑）

特点：

（1）长江上第一座公、铁两用桥

（2）跨度：128m

（3）材料：3号桥梁钢（Q240）

（4）铆接

2、南京长江大桥（第二个里程碑）

特点：

（1）跨度：160m

（2）材料：16Mnq （Q345）

（3）铆接

（4）我国独立自主从材料到建设完全依靠自己力量，写入党的历史问题决议中。

3、九江长江大桥（第三个里程碑）

特点：

（1）跨度：216m

（2）材料开发15MnVNq （Q420）板厚56㎜

（3）栓焊

高强厚板的焊接技术获重大突破。

4、芜湖长江大桥（第四个里程碑）

特点：

（1）跨度312m

（2）材料14 MnNbq （Q345）

新开发高韧、高强钢

（3）板、桁结合整体节点的低塔斜拉桥

5、武汉天兴洲长江大桥（第五个里程碑）

特点：

（1）跨度：504m

（2）高韧性、抗层裂14MnNbq（Q345）

（3）三片桁、板桁结合，整体焊接节点的高塔斜拉桥

中国钢桥建设新成就

上世纪九十年代以来，我国国民经济的高速发展，带来了桥梁事业从来没有过的兴旺。

在铁路桥方面，1993年使用国产15MnVNq钢建成了主跨214m的九江长江大桥，2002年使用国产14MnNbq钢建成了的主跨312m的芜湖长江大桥。主跨504m的武汉天兴州长江大桥已经建成，主跨336m的南京大胜关长江大桥已经合龙。创造我国公铁两用桥的多项新纪录。

芜湖长江大桥全长约10公里，主跨为

312米的双层公铁两用矮塔斜拉桥，钢

桁梁形式。公路为组合桥面板。该桥首

次采用国产q370型钢（14MnNb），其

低温冲击韧性达到-40oC达到41

J。

天兴洲大桥为武汉到广州客运专线在武

汉跨越长江的双塔三索面钢桁梁公铁两

用斜拉桥，4线铁路6车道公路，主跨

504米。正桥全长4657米。

天兴洲长江大桥首次采用钢桁梁节段架

设方法。是武汉的第六座长江大桥，第

二座公铁两用桥，武汉三环线重点工程，

成为世界上最大跨度的公铁两用斜拉

桥，下层为可并列行使四列火车的铁道.

大胜关长江大桥是京沪高速铁路在南京

跨越长江的关键工程，为6线铁路（两

线高速，两线客货、两线轻轨）连续钢

桁梁拱桥。全长约9.27公里，主跨2×

336米。部分采用q420钢材。

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•公路钢桥的发展更是突飞猛进，1996年建成通车的长江三峡西陵大桥是中国人自己设

计建造的第一座全焊钢箱梁公路桥。在以后的13年中，中国已经建成了数十座大跨度全焊或栓焊拱桥、悬索桥和斜拉桥。2007年建成通车的主跨1018m的苏通长江大桥、2008年建成的主跨552m的c重庆朝天门长江大桥、2007年合龙的主跨1650m的西堠门跨海桥分别成为我国已经建成的斜拉桥、拱桥、悬索桥的跨度之最。

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连接南通和苏州两市，西距江阴长江公

路大桥82公里，东距长江入海口，主跨

1088米，斜拉桥，全焊钢箱梁，2007

年12月合拢，建成后为世界最大跨度

斜拉桥。

我国铁路钢桥技术发展的政策：

大跨、高强、整体都离不开材料的支持

1、大跨度

钢桥的跨度从武汉长江大桥128m发展到武汉天兴洲长江大桥504m。

2、高强度

钢桥的用材屈服强度从240MPa提高到420MPa。

3、整体

钢桥的构造从铆接发展为焊接，将大量的板件在工厂焊为整体结构。焊接对材质提出了更高要求。

对钢桥新的技术要求：高速度、重荷载，也离不开材料的支持。

1、高速度

要求桥梁适应行车速度，客车从120km／h提高到350km／h，货车从80km／h 提高到120km／h。

2、重荷载

跨越长江、黄河上的特大型桥梁由于客货共桥、公铁共桥，桥梁荷载由双线发展到四线铁路、6线公路、双线轻轨。

钢梁结构形式

•20世纪30年代到60年代，钢桥以桁梁为主。铆接或高强螺栓连接

•设计：桁梁结构可以按照杆系单元，运用经典力学对结构进行受力分析，受力非常明确。•制造：钢板首先下料、加工成杆件，将杆件拼装成桥梁。不需要大型的吊装机械，仅仅进行杆件吊装，大部分连接工作在可以在桥上进行。

•70年代以后：箱梁为主，少量采用桁梁形式。

•箱梁优点：抗扭刚度高，用钢量少

•问题：失稳和疲劳

•1969年11月至1971年11月期间，英国接连有4座钢箱梁大桥在施工阶段出事故，主要原因是施工架设时钢梁失稳造成的。这使桥梁界大为震惊。

1966年建成的塞文桥（主跨998m），首次使用流线形的扁平钢箱加劲梁。在运行了5年以后，出现多处裂纹

•桥梁的跨度标志一个国家建桥的设计水平和建造水平。也是经济发展的象征。

•目前，世界上主要跨度超过1000m的大桥共有24座。其中中国8座（含香港2座），美国4座，日本4座。都是20世纪以后建造的。

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中国跨海大桥的建设为经济发展作出新贡献